na semana passada, prometi dar uma olhada nos acabamentos repelentes de solo e manchas para ver como cada um é aplicado e/ou formulado. Alguns desses acabamentos de marca registrada reivindicam credenciais verdes impecáveis, por isso é importante que possamos avaliar suas reivindicações – ou pelo menos conhecer o jargão! A química aqui, como eu disse no post da semana passada, é densa. A coisa importante a lembrar sobre todos esses acabamentos é que todos eles dependem da química baseada em flurocarbono para serem eficazes.
os acabamentos repelentes de água mais antigos para tecidos eram simplesmente revestimentos de parafina ou cera – e geralmente desbotados eventualmente. Os perfluoroquímicos (PFC) são os únicos produtos químicos capazes de repelir água, óleo e outros líquidos que causam manchas. Tecidos acabados com PFCs têm propriedades antiaderentes; esta família de produtos químicos é usada em quase todos os acabamentos repelentes de manchas no mercado hoje. Outros materiais podem ser feitos para executar algumas dessas funções, mas sofrem quando submetidos a óleo e são consideravelmente menos duráveis.
o tipo o mais adiantado de revestimento resistente da mancha (usando estes PFCs) impediu o solo de penetrar a fibra revestindo a fibra. Para uso em um tecido, os produtos químicos são unidos em aglutinantes (poliuretano ou acrílico) que atuam como uma cola para colá-los na superfície do tecido. Gore Tex é um desses primeiros revestimentos – um filme fino foi laminado no tecido; outro, fabricado pela 3M Corporation por quase 50 anos, é Scotchgard. Scotchgard era tão popular e se tornou tão onipresente que “Scotchgard” entrou na língua como um verbo. 
o produto químico originalmente usado para fazer Scotchgard e Gore Tex se decompõe em sulfonato de perfluorooctano, ou PFOS, uma substância produzida pelo homem que faz parte da família dos perfluoroquímicos. PFOS e PFOA têm cadeias de oito átomos de carbono; o grupo de materiais relacionados a PFOA e PFOS é chamado C8 – isso é frequentemente referido como “química C8”.
um aparte na química C8:
se você se lembra do post da semana passada, a família PFC consiste em moléculas com uma espinha dorsal de carbono, totalmente cercada por flúor. Vários “primos” têm backbones de carbono de diferentes comprimentos: PFOS ou C8, por exemplo, tem 8 átomos de carbono, C7 tem 7 e assim por diante. Há controvérsia hoje sobre os chamados fluorocarbonos” ruins “(C8 ) e os” bons ” (C6) que abordarei abaixo.
C8 – (a espinha dorsal é feita de uma cadeia de 8 átomos de carbono): dois métodos são usados para produzir dois produtos ligeiramente diferentes:
1) eletrofluoração: usa eletrólise para substituir átomos de hidrogênio em uma molécula por átomos de flúor para criar a cadeia de 8 unidades contendo apenas carbono e flúor. Uma pequena quantidade de PFOS (sulfonato de perfluorooctano) é criada durante este processo.
2) Telomerização: equivalente químico de fazer uma cadeia de Margarida: produz Mini polímeros unindo unidades únicas em cadeias. O objetivo usual é produzir cadeias com uma média de 8 unidades de comprimento, mas o processo não é perfeito e resultará em uma faixa de comprimento da cadeia – variando de 4 unidades a 14 unidades de comprimento. Então você pode ter um C4, C6, C12, etc. Neste método, uma pequena quantidade de subproduto chamado PFOA (ácido perfluorooctanóico) é produzida.
C6 – esta química produz um subproduto chamado PFHA (ácido perfluoroexanóico), que é suposto ser 40 vezes menos bioacumulativo do que PFOA. Mas também é menos eficaz, então mais do produto químico tem que ser usado para alcançar o mesmo resultado. Os fabricantes estão tentando encontrar segmentos de perfluorocarbono cada vez menores em seus produtos, e até mesmo o C4 foi usado. Quanto menor o fluorocarbono, mais rapidamente ele se decompõe no meio ambiente. Infelizmente, o desempenho têxtil desejado diminui à medida que o tamanho do perfluorocarbono diminui. “C6 é mais próximo quimicamente de C8, mas não contém PFOA. Ele se decompõe no meio ambiente – uma característica positiva-mas não adere tão bem ao agasalho e não repele a água e o óleo, bem como o C8, o que significa que fica aquém de cumprir um vago padrão da indústria, bem como padrões individuais da empresa para durabilidade e repelência.”
de volta a Scotchgard:
os cientistas notaram que PFOS (o fluorocarbono C8) começou a aparecer em todos os lugares: em ursos polares, golfinhos, águias, água da torneira e sangue humano. Assim como seu primo C8 PFOA. Esses dois perfluoroquímicos artificiais (PFOS e PFOA) não se decompõem na natureza. Eles matam ratos de laboratório em doses mais altas, e há possíveis ligações com problemas de tecido, atrasos no desenvolvimento e algumas formas de câncer. Abaixo estão tabelas de resultados que a Agência de proteção ambiental dos EUA divulgou a partir de dados coletados pela 3M e DuPont; alguns humanos têm mais PFOA no sangue do que os níveis estimados em animais neste estudo. Para uma revisão completa deste estudo, consulte o site do grupo de Trabalho Ambiental, http://www.ewg.org/node/21726.
PFOA e PFOS, de acordo com a U.S. EPA:
- São muito persistentes no meio ambiente.
- são encontrados em níveis muito baixos, tanto no meio ambiente e no sangue da população dos EUA.
- permanecem nas pessoas por muito tempo.
- causam efeitos adversos no desenvolvimento e outros efeitos adversos em animais de laboratório.
eventualmente, a 3m interrompeu a produção de Scotchgard. No entanto, as contas diferem se a 3M eliminou voluntariamente a problemática química C8 ou foi pressionada pela EPA depois que a empresa compartilhou seus dados no final de 1999. De qualquer forma, a eliminação progressiva foi iniciada em dezembro de 2000, embora a 3M ainda faça pequenas quantidades de PFOA para seu próprio uso na Alemanha. A 3M, que ainda monitora fábricas de produtos químicos em Cottage Grove, Decatur e Antuérpia, Bélgica, insiste que não há riscos para os funcionários que manipularam ou foram expostos aos produtos químicos. A Minnesota Public Radio publicou uma linha do tempo para marcos no Scotchgard da 3M, que pode ser acessado aqui.
a eliminação progressiva passou despercebida pela maioria dos consumidores, pois a 3M rapidamente substituiu outro spray menos eficaz para os consumidores e começou a procurar um Scotchgard reformulado para moinhos de carpete, fabricantes de roupas e estofados. Para seu substituto, a 3M se estabeleceu no sulfonato de perfluorobutano, ou PFBS, um primo de quatro carbonos do produto químico no antigo Scotchgard, como o bloco de construção da nova geração de Scotchgard. Este novo Scotchgard baseado em C4 é completamente seguro, 3M diz. A empresa acrescenta que trabalhou em estreita colaboração com a EPA e realizou mais de 40 estudos, que são confidenciais. Nem a 3M nem a EPA os liberarão.
de acordo com a 3M, os resultados mostram que, de acordo com as diretrizes federais da EPA, o PFBS não é tóxico e não acumula a forma como o produto químico antigo. Ele persiste no ambiente, mas a 3M concluiu que não é um problema se não estiver se acumulando ou tóxico. PFBS pode entrar na corrente sanguínea de pessoas e animais, mas “é eliminado muito rapidamente” e não faz mal em níveis muito baixos típicos, disse Michael Santoro, diretor de Saúde Ambiental da 3M, segurança & Assuntos Regulatórios. A 3M limita as vendas a aplicações onde as emissões são baixas.
3M diz que convencer os consumidores Scotchgard é seguro não é seu desafio número 1;em vez disso, está simplesmente tirando o novo Scotchgard. A marca, 3M mantém, é imaculada. “Esta questão de segurança, curiosamente, nunca se registrou na tela de radar dos clientes”, disse Michael Harnetty, vice-presidente da Divisão de materiais de proteção da 3M.Scotchgard continua sendo uma marca poderosa: “ainda recebemos pedidos muito bons como:’ você vai Scotchgard este tecido com Teflon?”disse Robert Beaty, V. P. de vendas para o Synthetic Group, uma grande casa de acabamento.
outro acabamento resistente ao solo precoce é o Teflon, que foi produzido pela DuPont. O Teflon é baseado na química C8, e PFOA é um subproduto da fabricação de fluorotelômeros usados na química do Teflon.
tem havido muitas informações sobre a 3M, DuPont e esses dois produtos, Scotchgard e Teflon, na web. O grupo de Trabalho Ambiental http://www.ewg.org/ tem descrições detalhadas do que esses produtos químicos nos fazem, bem como as informações sobre os muitos ternos, contra-fatos e estudos de pesquisa. As empresas dizem que seus novos produtos reformulados são totalmente seguros-e outros grupos, como o grupo de Trabalho Ambiental, questionam essa suposição.A propósito, tanto a DuPont quanto a 3m anunciam seus produtos como “à base de água” – e eles são, mas esse não é o ponto e não aborda os problemas críticos. Em TerraChoice os “Sete Pecados” Greenwash “” isso seria considerado Pecado #5: o pecado da irrelevância, que é: “Uma declaração ambiental que pode ser verdadeira mas não é importante ou é inútil para os consumidores que procuram produtos ambientalmente preferíveis. ‘CFC-free’ é um exemplo comum, uma vez que é uma reivindicação frequente, apesar do fato de que os CFCs são proibidos por lei.Em janeiro de 2006, a agência de proteção ambiental dos EUA (EPA) abordou os oito maiores produtores de fluorocarbono e solicitou sua participação no programa de Administração PFOA 2010/15, e seu compromisso de reduzir PFOA e produtos químicos relacionados globalmente em emissões de instalações e conteúdo de produtos 95 por cento até 2010, e 100 por cento até 2015.
os fabricantes de Fluoropolímeros estão melhorando seus processos e reduzindo seus resíduos, a fim de reduzir a quantidade de materiais PFOA utilizados. A quantidade de PFOA em formulações de acabamento é muito diminuída e continua a cair, mas mesmo partes por trilhão são detectáveis. Os formuladores de acabamento continuam a avaliar novos materiais que podem eliminar o PFOA, mantendo o desempenho, mas uma solução ainda está no horizonte. Uma peça crítica neste quebra – cabeças é que o PFOA também é produzido indiretamente através da quebra gradual de fluorotelômeros-portanto, um acabamento resistente a manchas pode ser formulado sem quantidades detectáveis de PFOA, mas ainda produz PFOA quando os produtos químicos começam a se decompor.
recentemente, uma nova dimensão foi adicionada às formulações resistentes a manchas, e esse é o uso da nanotecnologia.A Nanotecnologia é definida como a manipulação precisa de átomos e moléculas individuais para criar estruturas em camadas. No mundo da Nanociência, os materiais comuns exibem propriedades únicas em nanoescala. A premissa básica é que as propriedades podem mudar drasticamente quando o tamanho de uma substância é reduzido à faixa de nanômetros. Por exemplo, cerâmicas que normalmente são quebradiças podem ser deformáveis quando seu tamanho é reduzido. Na forma em massa, o ouro é inerte, no entanto, uma vez decomposto em pequenos aglomerados de átomos, torna-se altamente reativo.Como qualquer nova tecnologia, os nanomateriais carregam consigo potencial tanto para o bem como para o mal. As preocupações mais salientes não dizem respeito a visões apocalípticas, mas sim à possibilidade mais prosaica e provável de que alguns desses novos materiais possam vir a ser perigosos para a nossa saúde ou para o meio ambiente. Como John D. Young e Jan Martel relatam em “The Rise and Fall of Nanobacteria”, mesmo os nanoparticulados que ocorrem naturalmente podem ter um efeito deletério no corpo humano. Se os nanoparticulados naturais podem nos prejudicar, nós seríamos sábios considerar com cuidado as ações possíveis de nanomaterials projetados. O tamanho das nanopartículas também significa que elas podem escapar mais facilmente para o meio ambiente e se infiltrar profundamente em órgãos internos, como pulmões e fígado. Somando-se à preocupação, cada nanomaterial é único. Embora os pesquisadores tenham realizado uma série de estudos sobre os riscos para a saúde de materiais individuais, essa abordagem de dispersão não pode fornecer uma imagem abrangente dos perigos—dados quantitativos sobre quais materiais, em que concentrações, afetam o corpo em que prazos.
como resultado dessas preocupações, em setembro de 2009, os EUA A EPA anunciou um estudo sobre a saúde e os efeitos ambientais dos nanomateriais – um passo que muitos defendiam há anos. E isso não está acontecendo muito cedo: mais de 1.000 produtos de consumo contendo nanomateriais estão disponíveis nos EUA e mais são adicionados todos os dias.
e a nanotecnologia tem sido usada para têxteis de várias maneiras: tanto na fibra quanto no nível do tecido, fornecendo uma extraordinária variedade de produtos têxteis habilitados para nano (mais comumente nanofibras, fibras nanocompósitos e fibras nanocoadas)-bem como na resistência ao solo e à mancha.
Para os cientistas que estavam a tentar aplicar a nanotecnologia têxtil do solo e da mancha de repelência, eles se voltaram, como é frequentemente o caso com a ciência, a natureza: Estudar a superfície de folhas de lótus, que tem uma incrível capacidade de repelir a água, os cientistas notaram que a superfície da folha de lotus parece suave, mas, na verdade, é áspero e, naturalmente, a sujeira e repelente de água. A superfície áspera reduz a capacidade da água de se espalhar. Pequenas fendas na superfície da folha prendem o ar, impedindo que as gotas de água adiram ao serviço. À medida que as gotículas rolam da superfície, elas pegam partículas de sujeira em seu caminho. Usando este mesmo conceito, os cientistas desenvolveram um revestimento baseado nanotecnologia que forme uma estrutura similar na superfície das fibras. Os tecidos podem ser limpos simplesmente enxaguando com água.
Nano-Tex (www.nano-tex.com) foi o primeiro acabamento de tecido repelente de solo à base de nanopartículas comercialmente disponível. Estreou em dezembro de 2000. Outro repelente de solo à base de nanotecnologia é GreenShield (www.greenshieldfinish.com) que estreou em 2007. Ambos os acabamentos, embora usem nanotecnologia, também baseiam seu produto na química do fluorocarbono. O site da Nano-Tex não dá muita informação sobre sua formulação-basicamente eles só dizem que é uma nova tecnologia que “transforma fundamentalmente cada fibra através da nanotecnologia”. Você não obterá muito mais na maneira de especificações técnicas fora do Nano-Tex. GreenShield é muito mais próximo com informações sobre seu processo.
nos acabamentos GreenShield, a nanopartícula básica é sílica amorfa, um material inerte que tem um uso bem estabelecido em aplicações envolvendo consumo humano direto e é geralmente reconhecido como Seguro e aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) e Agência de Proteção Ambiental para tais aplicações. O uso de sílica ativa GreenShield para reduzir a quantidade de flurocarbons por um fator de 8 ou mais de todos os outros acabamentos e reduz geral carga de produtos químicos por um fator de três tomada de GreenShield o acabamento que usa a menor quantidade de flurocarbons.
o acabamento GreenShield recebe classificações ambientais mistas, no entanto. Os tecidos de poliéster Eco Intelligent da Victor Innovatix com GreenShield ganharam uma classificação de prata no programa Cradle to Cradle. No entanto, o mesmo tecido sem o acabamento GreenShield (ou qualquer acabamento) ganhou uma classificação de ouro mais alta, refletindo o risco de toxicidade introduzido no produto pela GreenShield. Informações sobre a disponibilidade do produto é em www.victor-innovatex.com.
PFOA de Quebra – cabeça de Têxteis Insights— http://www.textileinsight.com/articles.php?id=37
Bjorhus, Jennifer, “Scotchgard é Atraente Novamente”, St. Paul Pioneer Press, Maio 27, 2003