先週、私はそれぞれがどのように適用および/または処方されているかを見るために土壌および汚れ忌避剤の仕上げを見てみることを約束しました。 これらの商標登録された仕上げのいくつかは、非の打ちどころのない緑の資格情報を主張するので、我々は彼らの主張を評価することができることが 私が先週の記事で言ったように、ここの化学は密である。 すべてのこれらの仕上げについて覚えておくべき重要なことは、それらがすべて効果的であるためにフルカーボンベースの化学に依存している
生地の最も古い撥水性仕上げは、単にパラフィンまたはワックスのコーティングであり、一般的に最終的に洗い流されました。 ペルフルオロケミカル（PFC）は、汚れの原因となる水、油、その他の液体をはじくことができる唯一の化学物質です。 Pfcと終わる生地に焦げ付き防止の特性がある;化学薬品のこの系列は市場のほとんどすべての汚れのrepellant終わりで今日使用される。 他の材料はこれらの機能のいくつかを行うために作ることができるが、オイルに服従させたとき苦しみ、かなりより少なく耐久である。
最も初期のタイプの耐汚染性仕上げ（これらのPfcを使用）は、繊維をコーティングすることによって土壌が繊維に浸透するのを防ぎました。 織物の使用のために、化学薬品は生地の表面にそれらを付けるために接着剤として機能するつなぎ（ポリウレタンかアクリル）に結合されます。 ゴアテックスは、これらの初期のコーティングの一つである–薄膜は、ファブリック上に積層された;もう一つは、ほぼ50年間3M社によって製造され、Scotchgardです。 Scotchgardはとても人気があり、”Scotchgard”が動詞として言語に入ったほどユビキタスになりました。 
もともとScotchgardとGore Texを作るために使用された化学物質は、ペルフルオロオクタンスルホン酸塩、またはpfos、ペルフルオロケミカルのファミリーの一部である人工 PFOSとPFOAには8個の炭素原子の鎖があり、PFOAとPFOSに関連する材料のグループはC8と呼ばれ、これはしばしば「C8化学」と呼ばれます。
c8化学についての余談:
先週の記事を思い出すと、PFCファミリーは炭素骨格を持つ分子で構成されており、完全にフッ素に囲まれています。 例えば、PFOSまたはC8は8個の炭素原子を有し、C7は7個の炭素原子を有するなど、様々な「いとこ」は異なる長さの炭素バックボーンを有する。 いわゆる”悪い”フッ素炭素（C8）と私は以下に対処します”良い”もの（C6）について、今日の論争があります。
C8–（骨格は8個の炭素原子の鎖でできている）：二つのわずかに異なる生成物を生成するために二つの方法が使用されている：
1）電気フッ化: 電気分解を使用して分子内の水素原子をフッ素原子に置き換え、炭素とフッ素だけを含む8単位鎖を作成します。 少量のPFOS（ペルフルオロオクタンスルホン酸塩）は、このプロセスの間に作成されます。
2)テロメライゼーション:デイジーチェーンを作るのと同等の化学物質:単一のユニットを鎖で一緒に結合することによってミニポリマーを生成します。 通常の目的は長さ8単位の平均の鎖を作り出すことであるが、プロセスは完全ではないし、チェーン長さの範囲は–4単位から長さが14単位まで及ぶ結 だから、C4、C6、C12などを持つことができます。 この方法では、PFOA（ペルフルオロオクタン酸）と呼ばれる少量の副生成物が生成される。
C6–この化学はPFHA（ペルフルオロヘキサン酸）と呼ばれる副生成物を生成し、これはPFOAよりも40倍少ない生物蓄積性であると考えられている。 しかし、それはまたあまり効果的ではないので、同じ結果を達成するためにはより多くの化学物質を使用する必要があります。 製造業者は、製品中のより小型のペルフルオロカーボンセグメントを見つけようとしており、さらにはC4が使用されています。 フロロカーボンが小さいほど、環境中でより迅速に分解されます。 Unfortunatleyはperfluorocarbonのサイズが行くと同時に、望ましい織物の性能下がる。 「C6は化学的にC8に最も近いですが、PFOAは含まれていません。 それは環境–肯定的な特性–で破壊するが、上着類によく付かないし、水およびオイル、またc8を撃退しない、従って漠然とした業界標準、また耐久性およびrepellencyのための個々の会社の標準を満たすことに足りないことを意味する。”
Scotchgardに戻る：
科学者たちは、PFOS（C8フルオロカーボン）がどこにでも現れ始めたことに気づいた: ホッキョクグマ、イルカ、赤ちゃんワシ、水道水と人間の血で。 そのc8いとこPFOAもそうでした。 これらの2つの人工のパーフルオロケミカル（PFOSおよびPFOA）は、本質的に分解しない。 彼らは高用量で実験室のラットを殺し、組織の問題、発達の遅れ、およびいくつかの形態の癌への潜在的なリンクがあります。 以下は、米国環境保護庁が3MとDuPontによって収集されたデータから発表した結果の表であり、一部のヒトは、この研究で動物の推定レベルよりも血液中 この研究の完全なレビューについては、環境ワーキンググループのウェブサイトhttp://www.ewg.org/node/21726を参照してください。
米国EPAによると、PFOAおよびPFOS:
- 環境に非常に永続的です。
- は、環境と米国人口の血液の両方で非常に低いレベルで発見されています。
- 非常に長い間人々の中に残っています。
- 実験動物で発生およびその他の悪影響を引き起こす。
最終的に3Mはスコッチガードの生産を中止した。 しかし、3Mが問題のあるC8化学を自発的に段階的に廃止したのか、1999年後半に同社がデータを共有した後にEPAによって圧力をかけられたのかにつ いずれにしても、2000年12月に段階的廃止が開始されましたが、3Mはまだドイツで独自の使用のために少量のPFOAを製造しています。 Cottage Grove、Decatur、およびベルギーのAntwerpの化学工場を監視している3Mは、化学物質を処理または暴露された従業員にリスクはないと主張しています。 ミネソタ-パブリック-ラジオは、3Mのスコッチガードにマイルストーンのタイムラインを公開した。
3Mは急速に消費者のための別の、より少なく有効なスプレーを取り替え、カーペットの製造所、服装および家具製造販売業の製造業者のためのreformulated Scotchgardを捜し始めたので段階的廃止はほとんどの消費者によって見過ごされて行った。 その代替のために、3Mは、スコッチガードの新世代のビルディングブロックとして、古いスコッチガードの化学物質の4炭素いとこであるペルフルオロブタンスルホン酸塩、またはPFBSに定住しました。 この新しいC4ベースのScotchgardは完全に安全です、3Mは言います。 同社は、EPAと密接に協力しており、機密である40以上の研究を行っていると付け加えています。 3MもEPAもそれらを解放しません。
3Mによると、結果は連邦EPAガイドラインの下では、PFBSは毒性がなく、古い化学物質のように蓄積しないことを示しています。 それは環境で持続しますが、3Mはそれが蓄積していないか有毒でないならばそれは問題ではないと結論づけました。 PFBは人や動物の血流に入る可能性がありますが、「非常に迅速に排除され」、典型的な非常に低いレベルでは害はありません、と3Mの環境衛生、安全性&規制担当ディレクター、Michael Santoro氏は述べています。 3Mは放出が低い適用に販売を限る。
3Mは、消費者にScotchgardが安全であることを納得させることは、そのNo.1の挑戦ではなく、単に新しいScotchgardを出していると言います。 ブランド、3Mは維持し、untarnishedである。 “奇妙なことに、この安全性の問題は、顧客のレーダー画面に登録されたことはありません”と3Mの保護材料部門の副社長であるMichael Harnetty氏は述べています。
Scotchgardは強力なブランドであり続けます：”私たちはまだ、”あなたはテフロンでこの生地をScotchgardしますか？”ロバート*ビーティ、合成グループ、大規模な仕上げの家のための販売のV.P.は述べています。
もう一つの早い土の抵抗力がある終わりはDu Pontによって作り出されたテフロンである。 テフロンはC8化学に基づいており、PFOAはテフロン化学で使用されるフルオロテロマーの製造の副産物です。
3M、DuPont、これら二つの製品、ScotchgardとTeflonについては、web上で多くの情報がありました。 環境ワーキンググループhttp://www.ewg.org/には、これらの化学物質が私たちに何をするかの詳細な説明と、多くのスーツ、カウンタースーツ、研究研究に関する情報があります。 企業は、新しい再定式化された製品が完全に安全であると言います–そして、環境ワーキンググループのような他のグループは、この仮定に疑問を呈します。
ところで、DuPontと3Mの両方が彼らの製品を「水ベース」であると宣伝しています–そして彼らはそうですが、それは重要ではなく、重要な問題に対処してい TerraChoiceの”Greenwashingの七つの罪”では、これは罪＃5とみなされます：無関係の罪、それは：”真実かもしれないが、環境に好ましい製品を求めている消費者にとって重要ではないか、または役に立たない環境主張。 それはフロンが法律で禁止されているという事実にもかかわらず、頻繁に主張であるため、”フロンフリー”は、一般的な例です。”
2006年、米国環境保護庁（EPA）は、2010/15PFOAスチュワードシッププログラムへの参加を要請し、pfoaおよび関連化学物質を2010年までに95％、2015年までに100％削減するとのコミットメントを要請した。
フッ素樹脂メーカーは、PFOA材料の使用量を削減するために、プロセスの改善と廃棄物の削減を進めています。 仕上げ製剤中のPFOAの量は大幅に減少し、減少し続けていますが、1兆分の1の部分でさえ検出可能です。 仕上げ成形業者は、性能を維持しながらPFOAを排除することができる新しい材料を評価し続けますが、解決策はまだ地平線上にあります。 このpuzzelの1つの重大な部分はPFOAがまたfluorotelomersの漸進的な故障によって間接的に作り出されることである–従って化学薬品が分解し始めるとき汚れの抵抗力が
最近、耐汚染性製剤に新しい次元が追加されました。
ナノテクノロジーは、個々の原子や分子を正確に操作して層状構造を作り出すことと定義されています。 ナノサイエンスの世界では、通常の材料はナノスケールでユニークな特性を表示します。 基本的な前提は、物質のサイズがナノメートルの範囲に縮小されると、特性が劇的に変化する可能性があるということです。 例えば、通常脆いセラミックスは、そのサイズが小さくなると変形可能であり得る。 バルク形態では、金は不活性であるが、一度原子の小さなクラスターに分解されると反応性が高くなる。
新しい技術と同様に、ナノ材料は善と害の両方の可能性を持っています。 最も顕著な心配は、黙示録的なビジョンではなく、むしろこれらの新しい材料のいくつかが私たちの健康や環境に有害であることが判明する可能性 John D.YoungとJan Martelが「The Rise and Fall of Nanobacteria」で報告しているように、天然に存在するナノ粒子でさえ人体に有害な影響を与える可能性があります。 自然なnanoparticulatesが私達に害を与えることができれば私達は注意深く設計されたnanomaterialsの可能な行為を考慮することが賢明である。 ナノ粒子の大きさはまた、それらがより容易に環境中に脱出し、肺および肝臓などの内臓器官の深部に浸潤することができることを意味する。 懸念に加えて、各ナノ材料はユニークです。 研究者は個々の材料の健康リスクに関する多くの研究を行ってきましたが、この散布アプローチは、危険性の包括的な画像を提供することはできません—どのような材料、どのような濃度で、どのようなタイムスケールにわたって身体に影響を与えるかに関する定量的データ。
これらの懸念の結果、2009年9月、米国は、米国政府の承認を得て、米国政府は、米国政府の承認を得て、米国政府の承認を得て、米国政府の承認を得て、米国政府 EPAは、ナノ材料の健康と環境への影響の研究を発表しました–多くの人が何年も提唱していたステップ。 そして、これはあまりにもすぐに起こっていない：ナノ材料を含む1,000以上の消費者製品は、米国で利用可能であり、より多くが毎日追加されています。
そして、ナノテクノロジーは、繊維だけでなく、繊維レベルで、ナノ可能な繊維製品（最も一般的にはナノファイバー、ナノコンポジット繊維、ナノコート繊維）の並外れた配列を提供するだけでなく、土壌や汚れの耐性において、多くの点で繊維に使用されてきました。
繊維の土壌や汚れの忌避性にナノテクノロジーを適用しようとしていた科学者にとって、彼らは科学の場合と同様に、自然に転じました：水をはじく信じられないほどの能力を持っている蓮の葉の表面を研究すると、科学者たちは蓮の葉の表面が滑らかに見えるが、実際には粗く、自然に汚れや撥水であることに気づいた。 粗い表面は水が広がる能力を低下させる。 葉の表面の小さな隙間は空気をトラップし、水滴がサービスに付着するのを防ぎます。 液滴が表面をロールオフとして、彼らは彼らのパスに横たわっている汚れの粒子を拾います。 この同じ概念を使用して、科学者は繊維の表面の同じような構造を形作るナノテクノロジーによって基づく終わりを開発した。 生地は水と単に洗うことによってきれいにすることができる。
ナノテックス（www.nano-tex.com）は、市販されている最初のナノ粒子ベースの土壌忌避布仕上げであった。 それは2000年の12月にデビューしました。 もう一つのナノテクベースの土壌忌避剤はグリーンシールド（www.greenshieldfinish.com）が2007年にデビューした。 これらの仕上げは、ナノテクノロジーを使用していますが、フルオロカーボン化学にも基づいています。 Nano-Texのウェブサイトは、彼らの処方に関する多くの情報を提供していません–基本的には、それが”ナノテクノロジーを通じて各繊維を根本的に変換する”新 あなたはNano-Texのうち、技術仕様の邪魔に多くを得ることはありません。 GreenShieldは、そのプロセスに関する情報をはるかに今後のものです。
グリーンシールド仕上げでは、塩基性ナノ粒子は非晶質シリカであり、人間の直接消費を含む用途で十分に確立された用途を有し、一般的に安全であると認められ、食品医薬品局（FDA）および環境保護庁によってそのような用途で承認されている。 無水ケイ酸の使用はGreenShieldが他のすべての終わりからの8または多くの要因によってflurocarbonsの量を減らすことを可能にし、greenshieldにこれらのflurocarbonsの最少量を使用す
グリーンシールド仕上げは、しかし、混合環境評価を取得します。 ビクター Innovatixのグリーンシールド付きエコインテリジェントポリエステルファブリックは、クレードル-トゥ-クレードル-プログラムで銀の評価を得ました。 しかし、GreenShield仕上げ（または仕上げ）のない同じテキスタイルは、GreenShieldによって製品に導入された毒性のリスクを反映して、より高いゴールド評価を得ました。 製品の入手可能性に関する情報は、次のとおりです。www.victor-innovatex.com.
PFOAパズル-テキスタイルインサイト— http://www.textileinsight.com/articles.php?id=37
Bjorhus,Jennifer,”Scotchgard is Attractive Again”,St.Paul Pioneer Press,May27,2003