Die Geschichte der Textilimprägnierung

Die Geschichte der Textilimprägnierung

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts kam die Imprägnierung mit Aluminiumseife und Paraffinemulsion auf. Dieses Imprägniermittel weist eine gute wasserabweisende Wirkung auf, hat aber den Nachteil, dass es nicht waschbeständig ist. In den 1930er Jahren kamen Imprägniermittel mit langen Kohlenstoffketten auf. Diese Imprägniermittel reagieren mit Cellulosemakromolekülen zu Celluloseether, der gute und lang anhaltende Imprägniereigenschaften besitzt.
Im Jahr 1940 erteilte Patnode in den USA ein Patent, das besagte, dass Gewebe nach der Behandlung mit Dimethyldichlorsilan eine gute wasserabweisende Wirkung aufwiesen. Beim Imprägnierungsprozess fluorfreier Imprägniermittel wird jedoch gesundheitsschädliches HCl-Gas freigesetzt.
Im Jahr 1945 tränkten Elliott und andere Mitarbeiter der General Electric Company in den USA Textilfasern in einer alkalischen Wasserlösung und erhitzten sie mit Natriummethylsilanolat. Der fertige Stoff wies eine gute wasserabweisende Wirkung auf.
Im Jahr 1947 erfand die 3M Company PFOA (Perfluoroctansäure, Molekularformel: C8HO2F15).
Anfang der 1950er Jahre kombinierte das amerikanische Unternehmen Dow Corning hydriertes Polysiloxan mit Polydimethylsiloxan (PDMS). Der behandelte Stoff hatte nicht nur eine sehr gute wasserdichte Wirkung, sondern fühlte sich auch weich an.
1951 begann DuPont, PFOA von der 3M Company zu kaufen, um „Teflon“ herzustellen. Das Imprägniermittel C8 ist nicht nur wasserdicht, sondern auch ölabweisend, ohne den Stil von Textilien zu beeinträchtigen, und hat sich zu einem gängigen Imprägniermittel entwickelt. Später wurden die Forschung und Anwendung fluorhaltiger Imprägniermittel in den USA und Japan weiterentwickelt.
In den 1940er Jahren schlug DuPont ein komplexes Imprägniermittel vor, das jedoch grün gefärbt war und daher nur eingeschränkt verwendet werden konnte. Ende der 1940er Jahre kamen Silikon-Imprägniermittel auf den Markt. Diese Imprägniermittel eignen sich besonders für verschiedene Kunstfaser- und Wollgewebe und können auch für Zellulosefasergewebe verwendet werden.

Verbot des Imprägniermittels C8

Beim Herstellungsprozess des Imprägniermittels C8 entstehen zwei Nebenprodukte: PFOA und PFOS, und die Schädlichkeit dieser beiden Chemikalien wurde nach und nach bestätigt.

Tabelle 1 Syntheseverfahren für Imprägniermittel Heim

Unabhängig vom Elektrolyse- oder Telomerisationsverfahren ist es nicht möglich, den PFOA- und PFOS-Gehalt unter 1,0 μg/m2 zu senken, nachdem dem Gewebe das C8-Imprägniermittel hinzugefügt wurde. Daher muss das C8-Imprägniermittel entfernt werden. Am 17. Dezember 2006 erließen das Europäische Parlament und der Ministerrat gemeinsam die Richtlinie über Beschränkungen des Verkaufs und der Verwendung von Perfluoroctansulfonat (2006/122/EG). Im Jahr 2006 stellte die US-Umweltschutzbehörde (EPA) acht Chemieunternehmen, darunter DuPont, ein Ultimatum, die Verwendung von Perfluoroctanoat (PFOA), dem Hauptbestandteil der Teflonherstellung, einzustellen. Neben DuPont erhielt auch DuPont Ceramics die Anordnung der EPA. Unter den Maßnahmen befanden sich auch eine Reihe namhafter Branchenriesen wie Elastomers Company, Asahi Glass Co., Ltd. aus Japan, Ciba Specialty Chemicals aus der Schweiz und Clariant aus Deutschland.

C6 Imprägniermittel

Der Hauptbestandteil des C6-Imprägniermittels ist PFHS (Meth)acryl-Perfluorhexylethylester-Copolymer, das kein PFOA und PFOS enthält. Es ist der ideale Ersatz für C8-Imprägniermittel. Je kürzer die Kohlenstoffkette, desto geringer ist jedoch die wasser- und ölabweisende Wirkung. Um die Wirkung des C8-Imprägniermittels zu erzielen, müssen Dosierung und Kosten erhöht werden. Viele Bekleidungsmarken akzeptieren keine C6-Imprägniermittel und können nur fluorfreie Imprägniermittel verwenden.

Fluorfreies Imprägniermittel

Fluorfreie Imprägniermittel können vollständig frei von PFOA und PFOS sein und enthalten keine PFCS (Perfluoralkylverbindungen). Sie werden von immer mehr Marken anerkannt. Im Vergleich zu fluorhaltigen Imprägniermitteln haben sie jedoch zwei Nachteile: Erstens sind sie nicht ölbeständig; zweitens weist die Beschichtung eine schlechte Beständigkeit auf und die Fasern rutschen leicht.

Marktnachfrage nach Imprägniermitteln

Das Imprägnier- und Antifoulingmittel Carbon Six verleiht Naturfasern, Kunstfasern und Mischgeweben hervorragende Wasser-, Öl- und Antifouling-Eigenschaften. Es eignet sich besonders zur hydrophoben, ölabweisenden und Antifouling-Behandlung von Polyester und Mischgeweben und erreicht eine Waschbeständigkeit von 50 %. Waschen Sie es mehrmals oder öfter, ohne den Stil des Stoffes zu beeinträchtigen und sich weich anzufühlen. Es erfüllt die Anforderungen spezieller Imprägnier- und Waschanforderungen, wie z. B. bei spezieller Arbeitskleidung, Zelten und Taschen. Die nach Europa und in die USA exportierten Stoffe erfüllen die geltenden Normen für APEO, PFOA, PFOS und andere verbotene Substanzen.
Heutzutage stellen Verbraucher immer höhere Leistungsanforderungen an Textilien und neigen zunehmend dazu, Funktionstextilien zu kaufen, wie etwa Flyknit-Sportschuhe mit hervorragender Wasserdichtigkeit, Jacken mit wasserdichten, kältebeständigen, warmen und anderen Eigenschaften, schnell trocknende Kleidung, die Feuchtigkeit schnell aufnimmt und ableitet, sowie antibakterielle und geruchshemmende Socken usw.

Warum brauchen wir Imprägnierung und Antifouling?

Textilien aus synthetischen Fasern wie Polyester sind stark wasserabweisend und laden sich leicht statisch auf. Im täglichen Gebrauch neigen sie dazu, Schmutz abzulagern. Auch öliger Schmutz haftet fest an Textilien, was das Entfernen und Reinigen erschwert. Daher ist es im Alltag und in einigen Spezialbranchen sehr wichtig, dass Textilien dauerhaft wasserdicht und antistatisch sind.

Wasserabweisendes Prinzip des Imprägniermittels

Derzeit sind Fluorkohlenwasserstoffprodukte auf Kohlenstoffbasis (8 und 6) der Hauptmarkt für Imprägniermittel für Textilien. Die Wasserfestigkeit dieser Imprägniermittel hängt hauptsächlich von der Länge ihrer Kohlenstoffkette (d. h. vom Fluoridgehalt) ab. Je mehr Fluoridelemente in der Kohlenstoffkette enthalten sind, desto länger ist die Kohlenstoffkette. Je länger die Kohlenstoffkette, desto größer ist die Stabilität zwischen den Molekülen. Mit zunehmender Stabilität steigt auch die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Wasser- und Ölflecken.
Aufgrund veränderter Lebensstile, steigendem Verbraucherbewusstsein und anspruchsvoller Ansprüche steigt die Nachfrage nach wasserdichten Textilien. Insbesondere im Bereich der Arbeitskleidung werden wasserdichte Funktionen immer wichtiger.
Die am häufigsten verwendeten Imprägniermittel auf dem Markt sind Fluorkohlenwasserstoff-Imprägniermittel und fluorfreie Imprägniermittel. Obwohl Fluorkohlenwasserstoff-Imprägniermittel PFOA, POFS und andere umwelt- und gesundheitsschädliche Inhaltsstoffe enthalten, gibt es derzeit keinen vollständigen Ersatz für Fluorkohlenwasserstoff-Imprägniermittel. Daher sind Fluorkohlenwasserstoff-Imprägniermittel derzeit noch die gängige Methode in der Textilimprägnierbranche. Fluorfreie Imprägniermittel stellen derzeit eine Alternative zu Fluorkohlenwasserstoff-Imprägniermitteln dar. Obwohl sie sicher und umweltfreundlich sind, verfügen sie nicht über eine ölabweisende und schmutzabweisende Wirkung. Es gibt Gerüchte, dass der Export von fluorkohlenwasserstoffhaltigen Textilien in Länder wie die Europäische Union ab 2020 eingeschränkt wird. Die Produktion sowie die Forschung und Entwicklung fluorfreier Imprägniermittel wird daher zunehmend in den Fokus rücken. Mit der Verbesserung der Forschungs- und Entwicklungstechnologie könnten fluorfreie Imprägniermittel Fluorkohlenwasserstoff-Imprägniermittel vollständig ersetzen.
LeMan Polymer Technology Co., Ltd (LeMan) Textile Auxiliaries bringt ökologische, fluorfreie Imprägniermittel auf den Markt. Die perfekte Mehrwertoption für die Veredelung hochwertiger Stoffe! Für weitere Haptikanforderungen kontaktieren Sie bitte unsere technischen Ingenieure für individuelle Anpassungen.