Unijna propozycja ograniczenia stosowania PFAS, złożona w styczniu 2023 r., obejmuje ponad 10 000 substancji per- i polifluoroalkilowych i oczekuje się, że od 2027 r. zacznie się wycofywanie zastosowań tekstylnych. W przypadku zakładów wykańczających, w których stosuje się hydrofobowe środki hydrofobowe na bazie fluorowęglowodorów C6 lub C8, praktycznym pytaniem nie jest już, czy zmienić, ale który środek hydrofobowy ze źródła odnawialnego wytrzyma parametry natryskiwania, trwałość prania i wyczucie dłoni.
Repelenty wody ze źródeł odnawialnych okazują się jedną z najbardziej wiarygodnych odpowiedzi, ponieważ łączą zgodność z przepisami z udokumentowaną zawartością odnawialnych źródeł wody w standardowym procesie utwardzania na sucho. Biopochodne funkcjonalne wykończenie zrównoważonych tekstyliów nie jest inną maszyną ani skomplikowanym przepisem; jest to zdyscyplinowany dobór chemii, warunków utwardzania i dokumentów weryfikacyjnych. W tym artykule wyjaśniono skład chemiczny tych wykończeń, parametry użytkowe, których można bronić, dostosowania aplikacji mające wpływ na wyniki oraz dokumenty, o które należy wystąpić przed zatwierdzeniem nowego dostawcy.
Doskonały efekt perlenia wody, wykazujący trwałą hydrofobowość (DWR) na tkaninie zewnętrznej.
Co to jest środek hydrofobowy ze źródeł odnawialnych?
Środek hydrofobowy ze źródeł odnawialnych : trwałe wodoodporne wykończenie, którego główny polimer tworzący powłokę lub wosk jest syntetyzowany z surowców biologicznych, takich jak oleje roślinne, kwasy tłuszczowe, poliole pochodzenia biologicznego lub woski naturalne, zamiast monomerów ropopochodnych lub fluorowanych.
Większość niefluorowanych DWR dostępnych na rynku należy do jednej z czterech rodzin: emulsji parafinowo-woskowych, modyfikowanych dyspersji poliolefin, układów dendrymerowych lub dyspersji poliuretanowych. Wersja ze źródeł odnawialnych zastępuje części lub całość szkieletu polimerowego oparte na biologii elementy konstrukcyjne. Na przykład w poliuretanowym DWR na bazie biologicznej frakcja poliolowa może pochodzić z oleju rycynowego lub oleju rzepakowego; w systemie woskowym parafinę można zastąpić estrami wosków pochodzenia roślinnego.
Hubei Zezhuang Technology Industrial Development Co., Ltd., producent środków pomocniczych do barwienia i wykańczania tekstyliów z bazami produkcyjnymi w Hangzhou i Jingzhou, adresuje ten segment rynku, wprowadzając trwały wodoodporny hydrofobowy materiał do tekstyliów ZZ529M, wykonany z surowców odnawialnych, o niefluorowanej formule zaprojektowanej z myślą o zawartości surowców odnawialnych i trwałości przy wielokrotnym praniu.
ZZ-529M Surowiec odnawialny Trwały środek hydrofobowy Bezfluorowa formuła estrów alkilowo-mocznikowych przeznaczona do wykonywania wodoodpornych hydroizolacji odpornych na zmywanie z zawartością surowców odnawialnych. Jego słaba kationowa emulsja jest odpowiednia dla fabryk tekstylnych poszukujących trwałej wydajności przy jednoczesnym spełnieniu wymagań dotyczących zrównoważonego rozwoju. Zobacz produkt → Powszechnym nieporozumieniem jest utożsamianie surowców odnawialnych z materiałami biodegradowalnymi. Odnawialne odnosi się do pochodzenia surowca, zwykle weryfikowanego za pomocą analizy radiowęglowej zgodnie z ASTM D6866, która mierzy procent biowęgla w produkcie. Biodegradacja jest odrębną właściwością, na którą wpływa ostateczna struktura polimeru. Wodoodporny środek hydrofobowy ze źródeł odnawialnych można nadal zaprojektować tak, aby zapewniał trwałość, a właśnie tego potrzebują zakłady wykańczające.
Komercyjne środki hydrofobowe na bazie biologicznej zazwyczaj zawierają od 45 do 80 procent węgla pochodzenia biologicznego zgodnie z normą ASTM D6866, zachowując jednocześnie pozbawiony fluoru szkielet polimerowy niepochodzący z ropy naftowej.
Testy wydajności dla trwałych, wodoodpornych wykończeń na bazie biologicznej
Dobrze skomponowany środek hydrofobowy ze źródeł odnawialnych osiąga początkową ocenę spryskiwania AATCC 22 od 90 do 100 i utrzymuje się od 70 do 80 po 20 praniach w domu, co plasuje go w tym samym zakresie specyfikacji, co chemia fluorowęglowodorów C6 w przypadku większości odzieży i tekstyliów zewnętrznych.
Test natryskiwania AATCC 22 ocenia tkaninę w skali od 0 do 100, mierząc, jak woda spływa i spływa po nachylonej próbce. Wyniki 90 i wyższe oznaczają brak zwilżania powierzchni testowej; wyniki poniżej 70 wskazują, że finisz został w dużym stopniu wyczerpany. Jest to liczba, którą większość kupujących wpisuje w swoich umowach dotyczących jakości, dlatego należy ją uwzględnić w każdej ocenie. Przed badaniem ważne jest również rozróżnienie wodoodporny, wodoodporny i wodoodporny , ponieważ każdy wymaga innej strategii wykańczania.
90-100
Początkowa ocena natrysku AATCC 22
70-80
Ocena po 20 praniach
45-80%
Węgiel pochodzenia biologicznego zgodny z ASTM D6866
150-170 C
Zakres temperatur utwardzania
Wyczucie dłoni jest drugim punktem odniesienia. Wykończenia fluorowe są znane z miękkiego, neutralnego dotyku, a wczesne środki hydrofobowe niezawierające fluoru często sprawiały wrażenie sztywnych lub woskowatych. Nowoczesne preparaty biologiczne wypełniają większość tej luki. Warianty modyfikowane silikonem, takie jak miękki w dotyku, niezawierający fluoru środek hydrofobowy ZZ510, zostały zaprojektowane tak, aby zapewniać wodoodporność przy gładkiej, dającej się układać dłoni na mieszankach modalu, bawełny i bawełny i poliestru.
ZZ-510 Modyfikowany silikonem, miękki i niezawierający fluoru środek odstraszający Wodoodporny środek na bazie żywicy silikonowej, który zapewnia gładką i łatwą do układania dłoń na modalach, bawełnach i mieszankach. Zapewnia trwałą hydrofobowość bez środków fluorowych, spełniając wymagania dotyczące jakości wykończenia w nowoczesnym przetwarzaniu tekstyliów. Zobacz produkt → Wodoodporność ze źródeł odnawialnych a fluorowęglowodory: bezpośrednie porównanie
Jedyną poważną różnicą w działaniu pomiędzy hydrofobowymi źródłami odnawialnymi a fluorowęglowymi powłokami DWR jest odporność na olej; w przypadku specyfikacji dotyczących wyłącznie wody te dwa składy chemiczne są na tyle bliskie, że większość hut może dokonać zmiany bez zmiany docelowej wydajności kupującego.
Dokąd prowadzą źródła odnawialne
- Zerowa ekspozycja regulacyjna na PFAS
- Udokumentowana zawartość węgla pochodzenia biologicznego (45-80%)
- Początkowa ocena sprayu 90-100, utrzymuje się na poziomie 70-80 po 20 praniach
- Brak trwałych produktów degradacji
- Opcje miękkiej dłoni poprzez modyfikację silikonową
Dokąd nadal prowadzi fluorocarbon
- Odporność na olej i plamy (AATCC 118, klasa 4-6)
- Nieznacznie wyższe oceny po 30 praniach (80-90)
- Długie doświadczenie w jednolitych specyfikacjach technicznych
Jeśli wymagana jest hydrofobowość, a nie olejoodporność, wybierz hydrofobowość ze źródła odnawialnego. Większość specyfikacji odzieży, odzieży wierzchniej, obuwia i tekstyliów domowych należy do tej kategorii.
Wytyczne dotyczące stosowania wykańczania funkcjonalnego ze źródeł odnawialnych
Bio-repelenty wodne działają na standardowym sprzęcie do utwardzania na sucho; Sukces wydajności zależy od pięciu zmiennych procesowych, które operatorzy mogą dziś kontrolować.
Wstępnie wyczyść tkaninę. Pozostałości olejów dziewiarskich, środków zaklejających i środków barwiących blokują tworzenie się filmu. Przed kąpielą repelentną użyj odtłuszczacza o wysokim stężeniu.
Dostosuj pH kąpieli do 4-6. Dyspersje na bazie biologicznej są zazwyczaj formułowane do warunków lekko kwaśnych; wyższe pH zmniejsza skuteczność sieciowania.
Pad zbierający 60–75 procent mokrej nawierzchni. Wyższy dodatek zwiększa koszty bez poprawy oceny; Dodatek dolny pozostawia gołe plamy na teksturowanych powierzchniach.
Suszyć w temperaturze 110-130 C. Nadmierne suszenie przed utwardzeniem może spowodować nierównomierne przyleganie środka błonotwórczego do powierzchni włókna.
Utwardzać w temperaturze 150-170°C przez 60-120 sekund. W tym miejscu folia sieciuje się i nabiera trwałości w praniu; Brak temperatury utwardzania wynoszący 10 C jest najczęstszą przyczyną niskiej wydajności natrysku.
W przypadku włókien wrażliwych na ciepło, takich jak mieszanki nylonu i elastanu, standardowe temperatury utwardzania mogą powodować żółknięcie lub utratę elastyczności. Zespół techniczny Zezhuang zapewnia specjalistyczne preparaty niskotemperaturowe w zakresie temperatur 120-140 C, aby spełnić wymagania dotyczące natrysku zarówno wstępnego, jak i po praniu, bez uszkadzania delikatnych tkanin. Pełną metodę selekcji omówiliśmy w naszym przewodniku wybór środków hydrofobowych w fabryce barwników .
Zasada operatora: przed produkcją sprawdzaj każdą nową partię DWR na bazie biologicznej, przeprowadzając próbę na małej podkładce na dokładnie szarym materiale; Zmiany wydajności natrysku o więcej niż 5 punktów pomiędzy partiami sygnalizują problem z recepturą lub stanem kąpieli.
Jak zweryfikować roszczenia dotyczące odnawialnych źródeł energii przed zatwierdzeniem
Jedynym możliwym do obrony dowodem zawartości odnawialnej jest raport z testu radiowęglowego ASTM D6866 przeprowadzony przez akredytowane laboratorium; oświadczenie marketingowe zawarte w arkuszu danych nie stanowi dowodu na funkcjonalność biologiczną.
Poproś o następujące produkty od dowolnego dostawcy środków hydrofobowych ze źródeł odnawialnych i przejrzyj je przed próbami zwiększenia skali:
- Analiza ASTM D6866 pokazująca procent węgla pochodzenia biologicznego dla określonej partii produktu
- Karta charakterystyki i oświadczenie dotyczące substancji objętych ograniczeniami potwierdzające zerową zawartość fluoru i zgodność z poziomami ZDHC MRSL
- Dane dotyczące konsystencji partii: zawartość części stałych, lepkość, pH i stabilność przechowywania w temperaturze 25°C przez sześć miesięcy
- Krzywe trwałości prania faktycznie przetwarzanych mieszanek włókien, a nie tylko poliestru referencyjnego dostawcy
Wiarygodny dostawca środków chemicznych powinien być w stanie dostarczyć pełną dokumentację w ciągu dwóch tygodni. Producenci posiadający własne działy badawczo-rozwojowe i wyspecjalizowany personel testujący to ci, którzy tworzą kompletną, powtarzalną dokumentację. Grupa Zezhuanga obejmuje centrum badawczo-rozwojowe, centrum testowe i centrum obsługi posprzedażnej, posiadające umowy o współpracy badawczej z Wuhan Textile University, Wuyi University i Hunan Institute of Engineering, które wspierają poziom dokumentacji wymaganej do audytów zrównoważonego rozwoju.
Wewnętrzne centrum testowe Zezhuang sprawdza trwałość prania i spójność partii przed wysyłką.
Często zadawane pytania dotyczące środków hydrofobowych ze źródeł odnawialnych
Na ile prań wystarczy hydrofobowy środek ze źródła odnawialnego?
Prawidłowo utwardzony preparat DWR na bazie biologicznej zazwyczaj zachowuje współczynnik natrysku 70-80 po 20 praniach w domu na mieszankach poliestru, nylonu i poliestru i bawełny. Temperatura prania, skład chemiczny detergentów i suszenie bielizny w porównaniu z suszeniem w suszarce bębnowej zmieniają wyniki; ocena powinna zostać potwierdzona na tkaninie produkcyjnej przed wypisaniem gwarancji trwałości w praniu.
Czy środki hydrofobowe na bazie biologicznej mogą równać się z hydrofobowością olejów fluorowęglowych?
Nie. Substancje odnawialne i inne substancje chemiczne niezawierające fluoru zapewniają doskonałą wodoodporność, ale zasadniczo nie są odporne na olej. Specyfikacje, które wymagają stopnia odpychania oleju powyżej 1 AATCC 118, nadal wymagają chemii fluorowej lub innej technologii barierowej.
Jaka jest różnica między środkami hydrofobowymi niezawierającymi fluoru a środkami hydrofobowymi pochodzącymi ze źródeł odnawialnych?
Bez fluoru oznacza, że preparat nie zawiera związków fluoru. Źródło odnawialne oznacza, że sam niefluorowany polimer pochodzi z surowców biologicznych i jest weryfikowany przez ASTM D6866. Każdy środek hydrofobowy ze źródła odnawialnego nie zawiera fluoru, ale nie każdy produkt niezawierający fluoru zawiera surowiec odnawialny; terminy są ze sobą powiązane, ale nie są zamienne.
Jaki powinien być budżet zakładu wykańczającego na środki hydrofobowe ze źródeł odnawialnych?
DWR ze źródeł odnawialnych charakteryzują się niewielką wyższą ceną w porównaniu z konwencjonalnymi systemami bez fluoru, ale całkowity koszt posiadania obejmuje uniknięcie testów PFAS, prostszą dokumentację zgodności i możliwość wyceny zamówień z wymaganiami dotyczącymi zawartości składników biologicznych. W przypadku fabryk posiadających już certyfikaty w ramach programów zrównoważonego rozwoju zmiana zwykle zmniejsza koszty ogólne związane z przestrzeganiem przepisów.
Droga do wykończenia bez PFAS
Przejście na DWR ze źródeł odnawialnych jest wyzwaniem inżynieryjnym, a nie tylko zmianą chemiczną. Linie wykańczające, które utrzymają przewagę konkurencyjną, to te, które wymagają weryfikowalnej zawartości składników pochodzenia biologicznego, zachowują parametry utwardzania i sprawdzają trwałość prania na rzeczywistej tkaninie produkcyjnej.
Hubei Zezhuang Technology Industrial Development Co., Ltd. wspiera to przejście dzięki dziesięcioletniemu doświadczeniu w wykańczaniu tekstyliów, dedykowanym infrastrukturze badawczo-rozwojowej i testowej oraz bazom produkcyjnym w Hangzhou i Jingzhou. Jeśli Twój zespół potrzebuje pomocy w wyborze odpowiedniego DWR na bazie biologicznej lub w interpretacji raportów z testów ASTM D6866, nasi specjaliści techniczni są dostępni, aby sprawdzić specyfikacje Twojej tkaniny. W przypadku arkuszy danych technicznych, próbek lub wsparcia procesu, skontaktuj się z nami tutaj .
