La historia de los agentes impermeabilizantes textiles

La historia de los agentes impermeabilizantes textiles

A principios del siglo XIX, surgió el impermeabilizante a base de jabón de aluminio y emulsión de parafina. Este impermeabilizante posee buena repelencia al agua, pero presenta la desventaja de no ser resistente al lavado. En la década de 1930, aparecieron los impermeabilizantes de cadena larga de carbono. Este tipo de impermeabilizante puede reaccionar con macromoléculas de celulosa para formar éter de celulosa, que posee propiedades impermeabilizantes buenas y duraderas.
En 1940, Patnode, en Estados Unidos, emitió una patente que establecía que, tras tratar fibras textiles con dimetildiclorosilano, estas tendrían buenos efectos impermeabilizantes. Sin embargo, durante el proceso de impermeabilización con agentes impermeabilizantes sin flúor, se libera gas HCl, perjudicial para la salud humana.
En 1945, Elliott y otros de la General Electric Company de Estados Unidos remojaron fibras de tela en una solución acuosa alcalina y las calentaron con metilsilanolato de sodio. El tejido resultante presentó buenos efectos impermeabilizantes.
En 1947, la compañía 3M inventó el PFOA (ácido perfluorooctanoico, fórmula molecular: C8HO2F15).
A principios de la década de 1950, la empresa estadounidense Dow Corning combinó polisiloxano hidrogenado con polidimetilsiloxano (PDMS). El tejido tratado no solo presentaba un excelente efecto impermeable, sino que también se volvía suave al tacto.
En 1951, DuPont comenzó a comprar PFOA a 3M para producir "Teflón". El impermeabilizante C8 no solo es impermeable, sino también resistente al aceite, sin afectar el estilo de los textiles, y se ha convertido en el impermeabilizante de uso general. Posteriormente, la investigación y la aplicación de impermeabilizantes con flúor se desarrollaron aún más en Estados Unidos y Japón.
En la década de 1940, DuPont propuso un impermeabilizante complejo, pero este tipo de impermeabilizante era de color verde, lo que limitaba su uso. A finales de la década de 1940, aparecieron los impermeabilizantes de silicona. Este tipo de impermeabilizante es especialmente adecuado para diversos tejidos de fibra sintética y lana, y también puede utilizarse para tejidos de fibra de celulosa.

Prohibición del agente impermeabilizante C8

El proceso de producción del agente impermeabilizante C8 producirá dos subproductos, PFOA y PFOS, y la nocividad de estos dos químicos se ha confirmado gradualmente.

Tabla 1 Proceso sintético de agente impermeabilizante. Hogar

Independientemente del método de electrólisis o telomerización, es imposible reducir el contenido de PFOA y PFOS a menos de 1,0 μg/m² tras la adición del agente impermeabilizante C8 al tejido, lo que determina la eliminación del mismo. El 17 de diciembre de 2006, el Parlamento Europeo y el Consejo de Ministros emitieron conjuntamente la Directiva sobre restricciones a la venta y el uso de sulfonato de perfluorooctano (2006/122/CE). En 2006, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) emitió un ultimátum ordenando a ocho empresas químicas, entre ellas DuPont, que dejaran de utilizar perfluorooctanoato (PFOA), el ingrediente principal necesario para la fabricación de teflón. Además de DuPont, DuPont Ceramics también recibió la orden de la EPA. Varios gigantes reconocidos de la industria, como Elastomers Company, Asahi Glass Co., Ltd. de Japón, Ciba Specialty Chemicals de Suiza y Clariant de Alemania.

Agente impermeable C6

El componente principal del impermeabilizante C6 es el copolímero de éster etílico de perfluorohexilo (met)acrílico PFHS, que no contiene PFOA ni PFOS. Es el producto ideal para reemplazar el impermeabilizante C8. Sin embargo, cuanto más corta sea la cadena de carbono, menor será su efecto impermeable y antiaceite. Para lograr el efecto del impermeabilizante C8, es necesario aumentar la dosis y el precio. Además, muchas marcas de ropa no aceptan impermeabilizantes C6 y solo utilizan impermeabilizantes sin flúor.

Agente impermeabilizante sin flúor

Los impermeabilizantes sin flúor pueden estar completamente libres de PFOA y PFOS, y no contienen PFCS (compuestos de perfluoroalquilo). Cada vez son más reconocidos por marcas. Sin embargo, en comparación con los impermeabilizantes con flúor, presentan dos desventajas: primero, no son resistentes al aceite; segundo, el recubrimiento tiene poca solidez y las fibras se deslizan con facilidad.

Demanda del mercado de agentes impermeabilizantes

El agente impermeabilizante y antiincrustante Carbon Six confiere a fibras naturales, fibras sintéticas y textiles mixtos excelentes propiedades impermeabilizantes, oleófugas y antiincrustantes. Es especialmente adecuado para el tratamiento hidrofóbico, oleófugo y antiincrustante de poliéster y textiles mixtos; alcanza una resistencia al lavado del 50 % o superior, sin afectar el estilo de la tela y con una textura suave. Cumple plenamente con las necesidades de impermeabilidad en sectores específicos con requisitos de lavado, como ropa industrial, tiendas de campaña y bolsos. Las telas exportadas a Europa y Estados Unidos cumplen con las normas pertinentes, como APEO, PFOA, PFOS y otras sustancias prohibidas.
En la actualidad, los consumidores tienen requisitos de rendimiento cada vez más altos para los textiles, y están cada vez más inclinados a comprar textiles funcionales, como zapatos deportivos de punto con excelentes efectos impermeables, chaquetas con características impermeables, a prueba de frío, cálidas y otras, ropa de secado rápido que absorbe y elimina rápidamente la humedad, así como calcetines antibacterianos y antiolor, etc.

¿Por qué necesitamos impermeabilización y antiincrustación?

Los textiles fabricados con fibras sintéticas como el poliéster son altamente hidrófobos y se cargan fácilmente con electricidad estática. Son propensos a acumular suciedad durante el uso diario, y la suciedad aceitosa también se adhiere firmemente a los textiles, dificultando su eliminación y limpieza. Por lo tanto, es fundamental que los textiles tengan propiedades impermeables y antiestáticas duraderas tanto en la vida diaria como en ciertas industrias.

Principio repelente al agua del agente impermeabilizante

Actualmente, el mercado principal de impermeabilización textil se centra en los productos fluorocarbonados de carbono 8 y carbono 6. La impermeabilidad de este tipo de agente impermeabilizante depende principalmente de la longitud de su cadena de carbono (es decir, del contenido de flúor). Cuanto mayor sea el contenido de flúor en la cadena de carbono, mayor será la longitud de la cadena de carbono. Cuanto más larga sea la cadena de carbono, mayor será la estabilidad entre las moléculas. A mayor estabilidad, mayor será la resistencia a las manchas externas de agua y aceite.
Debido a los cambios en el estilo de vida, la creciente concienciación del consumidor y la demanda de productos de alta gama, la demanda de textiles impermeables está en aumento. Especialmente en el sector de la ropa de trabajo, las funciones impermeables cobran cada vez mayor importancia.
Los agentes impermeabilizantes más utilizados en el mercado son los fluorocarbonados y los libres de flúor. Si bien estos últimos contienen PFOA, POFS y otros ingredientes perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana, actualmente no existe un sustituto completo. Por lo tanto, los impermeabilizantes de fluorocarbono siguen siendo la opción preferida en la industria de la impermeabilización textil. Los impermeabilizantes sin flúor son una alternativa a los fluorocarbonados. Si bien son seguros y respetuosos con el medio ambiente, carecen de propiedades antiaceite y antiincrustantes. Se ha informado de que en 2020 se restringirá la exportación de textiles a países como la Unión Europea. Por lo tanto, la producción, la investigación y el desarrollo de impermeabilizantes sin flúor recibirán cada vez más atención. Con la mejora de la tecnología de investigación y desarrollo, los impermeabilizantes sin flúor podrían convertirse en un producto que sustituya por completo a los impermeabilizantes de fluorocarbono.
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