w zeszłym tygodniu obiecałem przyjrzeć się wykończeniom gleby i odplamiaczy, aby zobaczyć, jak każdy z nich jest stosowany i/lub formułowany. Niektóre z tych znaków towarowych wykończenia twierdzą nienaganne zielone poświadczenia, więc ważne jest, abyśmy byli w stanie ocenić ich roszczenia-lub przynajmniej znać żargon! Chemia tutaj, jak powiedziałem w zeszłotygodniowym poście, jest gęsta. Ważną rzeczą do zapamiętania o wszystkich tych wykończeniach jest to, że wszystkie one zależą od chemii opartej na fluorocarbonie, aby były skuteczne.
najstarszymi wykończeniami wodoodpornymi dla tkanin były po prostu powłoki z parafiny lub wosku-i na ogół wypłukiwały się ostatecznie. Perfluorochemikalia (PFC) są jedynymi chemikaliami zdolnymi do odpychania wody, oleju i innych cieczy, które powodują plamy. Tkaniny wykończone PFC mają właściwości zapobiegające przywieraniu; ta rodzina chemikaliów jest stosowana w prawie wszystkich wykończeniach odplamiających dostępnych obecnie na rynku. Inne materiały mogą być wykonane do wykonywania niektórych z tych funkcji, ale cierpią pod wpływem oleju i są znacznie mniej trwałe.
najwcześniejszy rodzaj wykończenia odpornego na plamy (przy użyciu tych PFC) zapobiegał penetracji gleby przez włókno poprzez powlekanie włókna. W przypadku stosowania na tkaninie chemikalia są łączone na spoiwach (poliuretan lub akryl), które działają jak klej do przyklejania ich do powierzchni tkaniny. Gore Tex jest jedną z tych wczesnych powłok-na tkaninie laminowano cienką warstwę; kolejną, produkowaną przez 3M Corporation od prawie 50 lat, jest Scotchgard. Scotchgard był tak popularny i stał się tak wszechobecny, że „Scotchgard” wszedł do języka jako czasownik. 
substancja chemiczna pierwotnie użyta do produkcji Scotchgard i Gore Tex rozkłada się na sulfonian perfluorooktanu lub PFOS, substancję wytworzoną przez człowieka, która jest częścią rodziny perfluoroochemikaliów. PFOS i PFOA mają łańcuchy ośmiu atomów węgla; grupa materiałów związanych z PFOA i PFOS nazywa się C8-jest to często określane jako „Chemia C8”.
a na C8 Chemia:
jeśli pamiętacie z zeszłotygodniowego postu, rodzina PFC składa się z cząsteczek mających szkielet węglowy, w pełni otoczony fluorem. Różni „kuzyni” mają węglowe szkielety o różnych długościach: PFOS lub C8, na przykład, ma 8 atomów węgla, C7 ma 7 i tak dalej. Istnieje dziś kontrowersja na temat tak zwanych” złych „fluorowęglowodorów (C8 ) i” dobrych ” (C6), które omówię poniżej.
C8 – (szkielet zbudowany jest z łańcucha 8 atomów węgla): do wytworzenia dwóch nieco różnych produktów stosuje się dwie metody:
1) : wykorzystuje elektrolizę do zastąpienia atomów wodoru w cząsteczce atomami fluoru, tworząc łańcuch 8 jednostek zawierający tylko węgiel i fluor. Podczas tego procesu powstaje niewielka ilość PFOS (sulfonianu perfluorooktanu).
2) Telomeryzacja: chemiczny odpowiednik tworzenia łańcucha daisy: wytwarza mini polimery poprzez łączenie pojedynczych jednostek w łańcuchy. Zwykle celem jest wytworzenie łańcuchów o długości średnio 8 jednostek, ale proces ten nie jest doskonały i otrzymamy Zakres długości łańcucha-od 4 jednostek do 14 jednostek długości. Więc możesz mieć C4, C6, C12 itp. W tej metodzie Wytwarza się niewielką ilość produktu ubocznego zwanego PFOA (kwas perfluorooktanowy).
C6-ta chemia wytwarza produkt uboczny o nazwie PFHA (kwas perfluoroheksanowy), który ma być 40 razy mniej bioakumulacji niż PFOA. Ale jest również mniej skuteczny, więc trzeba użyć więcej substancji chemicznych, aby osiągnąć ten sam wynik. Producenci starają się znaleźć coraz mniejsze segmenty perfluorowęglowodorów w swoich produktach, a nawet C4 został użyty. Im mniejszy fluorocarbon, tym szybciej rozkłada się w środowisku. Niestety, pożądana wydajność tekstylna spada wraz ze spadkiem wielkości perfluorowęglowodoru. „C6 jest najbliższy chemicznie C8, ale nie zawiera PFOA . Rozkłada się w środowisku-pozytywna cecha – ale nie przykleja się tak dobrze do odzieży wierzchniej i nie odpycha wody i oleju, jak również C8, co oznacza, że nie spełnia niejasnych standardów branżowych, a także indywidualnych standardów firmowych dotyczących trwałości i odstraszania.”
powrót do Scotchgard:
naukowcy zauważyli, że PFOS (fluorocarbon C8) zaczął pojawiać się wszędzie: u niedźwiedzi polarnych, delfinów, Orłów, wody z kranu i ludzkiej krwi. Podobnie jak jego kuzyn C8 PFOA. Te dwa sztuczne perfluorochemikalia (PFOS i PFOA) nie rozkładają się w naturze. Zabijają szczury laboratoryjne w większych dawkach, a potencjalne powiązania z problemami tkankowymi, opóźnieniami rozwojowymi i niektórymi formami raka. Poniżej znajdują się tabele wyników, które amerykańska Agencja Ochrony Środowiska opublikowała na podstawie danych zebranych przez 3M i DuPont; niektórzy ludzie mają więcej PFOA we krwi niż szacowany poziom u zwierząt w tym badaniu. Pełny przegląd tego badania można znaleźć na stronie internetowej Grupy Roboczej ds. środowiska, http://www.ewg.org/node/21726.
PFOA i PFOS, według Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska:
- są bardzo trwałe w środowisku.
- znajdują się na bardzo niskim poziomie zarówno w środowisku, jak i we krwi populacji USA.
- powodować rozwój i inne działania niepożądane u zwierząt laboratoryjnych.
ostatecznie 3M zaprzestało produkcji. Jednak rachunki różnią się, czy 3M dobrowolnie wycofało problematyczną chemię C8, czy też zostało do niej zmuszone przez EPA po tym, jak firma udostępniła swoje dane pod koniec 1999 roku. Tak czy inaczej, stopniowe wycofywanie rozpoczęto w grudniu 2000 r., chociaż 3M nadal produkuje niewielkie ilości PFOA na własny użytek w Niemczech. Firma 3M, która nadal monitoruje Zakłady Chemiczne w Cottage Grove, Decatur i Antwerpii w Belgii, podkreśla, że pracownicy, którzy zajmowali się chemikaliami lub byli na nie narażeni, nie stwarzają żadnego ryzyka. Minnesota Public Radio opublikowa3o harmonogram kamieni milowych w Scotchgardzie 3M, który mo ¿na dostêpn1æ tutaj.
stopniowe wycofywanie pozostało niezauważone przez większość konsumentów, ponieważ 3M szybko zastąpił inny, mniej skuteczny spray dla konsumentów i zaczął szukać przeformułowanego Scotchgard dla producentów dywanów, odzieży i tapicerki. Jako jego substytut, 3M osiedlił się na sulfonianie perfluorobutanu lub PFBS, czterowęglowym kuzynie chemicznym w starym Scotchgardzie, jako budulcu dla nowej generacji Scotchgardu. Ten nowy Scotchgard oparty na C4 jest całkowicie bezpieczny, mówi 3M. Przedsiębiorstwo dodaje, że ściśle współpracowało z EPA i przeprowadziło ponad 40 badań, które są poufne. Ani 3M, ani EPA ich nie wypuszczą.
według 3M wyniki pokazują, że zgodnie z wytycznymi Federalnej EPA PFBS nie jest toksyczny i nie kumuluje się tak, jak stara substancja chemiczna. Utrzymuje się w środowisku, ale 3M stwierdził, że nie stanowi problemu, jeśli nie kumuluje się lub nie jest toksyczny. PFBS może dostać się do krwiobiegu ludzi i zwierząt, ale „jest eliminowany bardzo szybko” i nie szkodzi na typowym bardzo niskim poziomie, powiedział Michael Santoro, dyrektor 3M ds. 3M ogranicza sprzedaż do zastosowań, w których emisje są niskie.
3M mówi, że przekonywanie konsumentów Scotchgard jest bezpieczny nie jest jego wyzwaniem nr 1; raczej jest to po prostu uzyskanie nowego, nowego Scotchgardu. Marka, 3M utrzymuje, jest nieskazitelna. „Ta kwestia bezpieczeństwa, co dziwne, nigdy nie była rejestrowana na ekranie radaru klientów” -powiedział Michael Harnetty, wiceprezes działu materiałów ochronnych 3M.
Scotchgard pozostaje potężną marką: „wciąż otrzymujemy naprawdę dobre prośby, takie jak:” Czy Scotchgard to tkanina z teflonem?”- powiedział Robert Beaty, wiceprezes ds. sprzedaży Grupy Synthetic, dużego domu wykończeniowego.
kolejnym wczesnym wykończeniem odpornym na zabrudzenia jest teflon, który został wyprodukowany przez firmę DuPont. Teflon jest oparty na chemii C8, a PFOA jest produktem ubocznym wytwarzania fluorotelomerów stosowanych w chemii teflonowej.
w sieci pojawiło się wiele informacji na temat 3M, DuPont i tych dwóch produktów, Scotchgard i Teflon. Environmental Working Group http://www.ewg.org/ ma szczegółowe opisy tego, co te chemikalia robią z nami, a także informacje o wielu kombinezonach, kontrwywiadach i badaniach naukowych. Firmy twierdzą, że ich nowe, przeformułowane produkty są całkowicie bezpieczne – a inne grupy, takie jak Grupa Robocza ds. środowiska, kwestionują to założenie.
nawiasem mówiąc, zarówno DuPont, jak i 3M reklamują swoje produkty jako „na bazie wody” – i są, ale nie o to chodzi i nie rozwiązuje krytycznych problemów. W „siedmiu grzechach Greenwashingu” TerraChoice byłoby to uważane za grzech # 5: grzech nieistotności, który jest: „roszczeniem środowiskowym, które może być prawdziwe, ale nieważne lub nieprzydatne dla konsumentów poszukujących produktów korzystnych dla środowiska. „Wolne od CFC” jest powszechnym przykładem, ponieważ jest to częste twierdzenie, pomimo faktu, że CFC są zakazane przez prawo.”
w styczniu 2006 r.amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) zwróciła się do ośmiu największych producentów fluorowęglowodorów i poprosiła o ich udział w programie zarządzania PFOA na lata 2010/15 oraz o ich zaangażowanie w zmniejszenie PFOA i powiązanych chemikaliów na całym świecie zarówno w zakresie emisji z instalacji, jak i zawartości produktów o 95 procent do 2010 r., a o 100 procent do 2015 r.
producenci fluoropolimerów ulepszają swoje procesy i zmniejszają ilość odpadów w celu zmniejszenia ilości używanych materiałów PFOA. Ilość PFOA w preparatach wykończeniowych jest znacznie zmniejszona i nadal spada, ale nawet części na bilion są wykrywalne. Formulatory wykończeniowe nadal oceniają nowe materiały, które mogą wyeliminować PFOA przy zachowaniu wydajności, ale rozwiązanie jest wciąż za horyzontem. Jednym z krytycznych elementów tej zagadki jest to, że PFOA jest również wytwarzany pośrednio poprzez stopniowy rozkład fluorotelomerów – więc odporne na Plamy Wykończenie może być formułowane bez wykrywalnych ilości PFOA, ale nadal wytwarzają PFOA, gdy chemikalia zaczynają się rozkładać.
Ostatnio do preparatów odpornych na plamy dodano nowy wymiar, a mianowicie zastosowanie nanotechnologii.
nanotechnologia jest definiowana jako precyzyjne manipulowanie poszczególnymi atomami i cząsteczkami w celu tworzenia warstwowych struktur. W świecie nanonauki zwykłe materiały wykazują unikalne właściwości w nanoskali. Podstawowym założeniem jest to, że właściwości mogą radykalnie się zmienić, gdy rozmiar substancji jest zredukowany do zakresu nanometrów. Na przykład, ceramika, które są zwykle kruche mogą być odkształcalne, gdy ich rozmiar jest zmniejszona. W postaci masowej złoto jest obojętne, jednak po rozbiciu na małe skupiska atomów staje się wysoce reaktywne.
jak każda nowa technologia, nanomateriały niosą ze sobą potencjał zarówno dla dobra, jak i dla szkody. Najistotniejsze obawy dotyczą nie apokaliptycznych wizji, ale bardziej prozaicznej i prawdopodobnej możliwości, że niektóre z tych nowatorskich materiałów mogą okazać się niebezpieczne dla naszego zdrowia lub środowiska. Jak donoszą John D. Young i Jan Martel w „The Rise and Fall of Nanobacteria”, nawet naturalnie występujące nanocząsteczki mogą mieć szkodliwy wpływ na organizm ludzki. Jeśli naturalne nanocząstki mogą nam zaszkodzić, rozsądnie byłoby dokładnie rozważyć możliwe działania nanomateriałów. Rozmiar nanocząstek oznacza również, że mogą one łatwiej uciec do środowiska i przeniknąć głęboko do narządów wewnętrznych, takich jak płuca i wątroba. Co więcej, każdy nanomateriał jest wyjątkowy. Chociaż naukowcy przeprowadzili szereg badań na temat zagrożeń dla zdrowia poszczególnych materiałów, to podejście rozproszone nie może zapewnić kompleksowego obrazu zagrożeń-danych ilościowych na temat tego, jakie materiały, w jakich stężeniach, wpływają na organizm w jakich skalach czasowych.
EPA ogłosiła badanie wpływu nanomateriałów na zdrowie i środowisko – krok, który wielu postulowało od lat. Nie dzieje się to zbyt szybko: w USA dostępnych jest ponad 1000 produktów konsumenckich zawierających nanomateriały, a codziennie dodawanych jest ich więcej.
i nanotechnologia została wykorzystana w tekstyliach na wiele sposobów: zarówno na poziomie włókien, jak i tkanin, zapewniając niezwykłą gamę produktów tekstylnych z technologią Nano (najczęściej nanowłókna, włókna nanokompozytowe i włókna nanowłókniste) – a także w odporności na glebę i plamy.
naukowcy, którzy próbowali zastosować nanotechnologię do gleby tekstylnej i odplamiania, zwrócili się, jak to często bywa w nauce, do natury: badając powierzchnię liści lotosu, które mają niesamowitą zdolność odpychania wody, naukowcy zauważyli, że powierzchnia liścia lotosu wydaje się gładka, ale w rzeczywistości jest szorstka i naturalnie odporna na brud i wodę. Chropowata powierzchnia zmniejsza zdolność wody do rozprzestrzeniania się. Małe szczeliny na powierzchni liścia zatrzymują powietrze, zapobiegając przyleganiu kropel wody do usługi. Gdy krople spływają z powierzchni, wychwytują cząstki brudu leżące na ich drodze. Korzystając z tej samej koncepcji, naukowcy opracowali wykończenie oparte na nanotechnologii, które tworzy podobną strukturę na powierzchni włókien. Tkaniny można czyścić po prostu spłukując wodą.
Nano-Tex (www.nano-tex.com) był pierwszym dostępnym na rynku materiałem do odpychania gleby na bazie nanocząstek. Zadebiutował w grudniu 2000 roku. Innym środkiem odstraszającym glebę opartym na nanotechnologii jest GreenShield (www.greenshieldfinish.com), który zadebiutował w 2007 roku. Oba te wykończenia, choć używają nanotechnologii, również opierają swój produkt na chemii fluorocarbonów. Strona internetowa Nano-Tex nie podaje zbyt wielu informacji na temat ich sformułowania-w zasadzie mówią tylko, że jest to nowa technologia, która „zasadniczo przekształca każde włókno poprzez nanotechnologię”. Dzięki Nano-Texowi nie uzyskasz wiele więcej w zakresie specyfikacji technicznych. GreenShield jest znacznie bardziej przystępny z informacjami o ich procesie.
w wykończeniach GreenShield podstawową nanocząstką jest Krzemionka amorficzna, obojętny materiał, który ma ugruntowane zastosowanie w zastosowaniach wymagających bezpośredniego spożycia przez ludzi i jest ogólnie uznawany za Bezpieczny i zatwierdzony przez Agencję ds. Zastosowanie krzemionki umożliwia GreenShield zmniejszenie ilości fluorowęglowodorów o współczynnik 8 lub więcej od wszystkich innych wykończeń i zmniejsza ogólne obciążenie chemiczne o współczynnik trzy-dzięki czemu GreenShield jest wykończeniem, które wykorzystuje najmniejszą ilość tych fluorowęglowodorów.
wykończenie GreenShield otrzymuje jednak mieszane oceny środowiskowe. Tkaniny poliestrowe Eco Intelligent Victor Innovatix z GreenShield zdobyły srebrną ocenę w programie Cradle to Cradle. Jednak ten sam materiał bez wykończenia GreenShield (lub jakiegokolwiek wykończenia) uzyskał wyższą ocenę Złota, odzwierciedlając ryzyko toksyczności wprowadzone do produktu przez GreenShield. Informacje o dostępności produktu znajdują się na stronie www.victor-innovatex.com.
puzzle PFOA-tekstylne spostrzeżenia— http://www.textileinsight.com/articles.php?id=37
Bjorhus, Jennifer,” Scotchgard is Attractive Again”, St. Paul Pioneer Press, May 27, 2003