PFAS源自美国二战时期的“曼哈顿计划”,上世纪40年代,美国政府正在紧锣密鼓地进行与前苏联备战有关的科研活动,在铀同位素分离研究中,一位叫做Joseph H.Simons的化学家将黄绿色的有毒气体氟气通过了一个碳弧,创造出了几乎无法被破坏的碳-氟键(C-F键),从而产生了PFAS。
不久后,这项技术专利被美国3M公司购买,同时聘请了曼哈顿计划的科学家进行进一步的研究,并迅速应用于石油化工、电器、建筑等民生领域。
目前,3M公司生产的“有毒物质”——PFAS已被确认存在于地球上所有生物的血液中,其中包括99%的人类。
2019年,一部关于化学物质PFOA(全氟辛酸)的电影《黑水》被搬上奥斯卡荧幕。电影故事讲述了在1998年一个名为讲述律师罗伯特·比洛特揭露杜邦公司化学污染丑闻的漫长斗争。影片聚焦杜邦公司特氟龙生产过程中使用的有毒化学物质PFOA(全氟辛酸)对环境和人体造成的危害,以及比洛特耗时20年推动法律诉讼的过程。
20世纪30年代起,传统防水剂进入快速发展期,PFOA自1940年代以来就已经实现工业化生产,随即由含氟共聚物组成的C8防水剂于1951年出现于市场上,这类不影响面料特性且具有优秀防水防油效果的氟系长链防水防油剂开始成为面料防水剂的主流。
防水剂是一种能够增强织物防水性能的化学物质,它可以通过改变纺织品的表面性质,使其具备防水、防油、防污等功能。通过在织物表面形成一层保护膜,这些防水剂能够有效阻止水分子的渗透,从而显著提升织物的耐水性。通常用于雨伞、帐篷、户外运动服、印染防透色等。
在纺织品后整理技术中,纺织品防水剂是用于赋予织物防水性能的重要整理剂产品,其系列产品有:金属盐类、脂肪酸盐/金属盐类、石蜡类、吡啶基类、有机金属络合物、改性三聚氰胺树脂、有机硅类、丙烯酸类、聚氨酯类及氟碳化合物。
目前市场上应用较为广泛的4种无氟防水剂主要分为石蜡类、有机硅类、丙烯酸类、聚氨酯类和氟碳化合物中的碳六防水剂。其他类型纺织品防水剂由于耐久性较差,或是对织物性能影响较大而较少使用。
C8防水剂的生产方式主要分为电解法和调聚法,两种生产方式都无法避免副产物PFOA(全氟辛酸及盐)和PFOS(全氟辛烷磺酰基化合物)的产生。PFOA和PFOS目前在环境中很难被降解,有生物累积性和多种毒性,具备持久性有机污染物的共同特性,被认为是21世纪重点研究的新型持久性环境污染物。C8防水剂的优点在于防水防油效果卓越,价格实惠,性价比高,早些年被各大纺织、皮革行业投入使用。
C6防水剂采用短链氟化聚合物技术制成的环保型纺织品防水剂,不含APEO,不含PFOA、PFOS(其含量低于规定数值,一般难以被检测到,故其可以代替C8防水剂被使用)。与C8氟碳化合物相比,减少全氟烷基链长度会使得C6防水剂的防油效果变差,但C6防水剂这类短碳链防水剂的副产物,如全氟己酸(PFHxA)、全氟丁基磺酸盐(PFBS)的毒性和生物蓄积性均很低。
C6防水剂能够赋予织物优异的防水、防油、防污三防性能,其用量较少、防水效果好、耐洗性能佳,综合经济效益明显,市面上特点各异的高性能C6系列纺织品防水剂已能够满足织物、成衣的耐洗、高防油、易去污、复合功能整理等个性化防水防油性能需求。
2008年6月欧盟正式实施对PFOS和PFOA的限制,研发无氟防水剂被视为环保科技的新趋势。无氟防水剂不含氟碳树脂,相比于氟碳化合物,无氟防水剂不会在生物体内形成沉积,易于降解,是一类更为环保安全的纺织品防水剂。无氟防水剂为单防水整理剂,不具备防油性能,无法满足织物防水、防油、防污的三防整理剂要求。部分新型无氟防水剂的耐久防水性能,已经能够媲美碳六防水剂,并且在加工织物手感、防虹吸性能上拥有更为优秀的性能表现。
一文了解欧盟法规对PFAS的管控要求及汽车上的应用:https://www.automds.cn/page148?article_id=31521
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