2023年1月に提出された欧州連合の普遍的なPFAS制限案は、1万以上のパーフルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル物質を対象としており、2027年から繊維使用の段階的廃止を開始すると予想されている。C6またはC8フルオロカーボン撥水剤を使用する仕上げ工場にとって、現実的な問題はもはや切り替えるかどうかではなく、どの再生可能資源の撥水剤がスプレー性能、洗濯耐久性、手触りに耐えられるかということである。
再生可能資源の撥水剤は、標準的なパッド乾燥硬化プロセスで法規制への準拠と文書化された再生可能成分を組み合わせているため、最も信頼できる答えの 1 つとして浮上しています。持続可能なテキスタイルのためのバイオベースの機能的仕上げは、別の機械や複雑なレシピではありません。それは、化学反応、硬化条件、検証文書の規律ある選択です。この記事では、これらの仕上げの背後にある化学反応、擁護できる性能数値、結果に影響を与えるアプリケーションの調整、新しいサプライヤーを承認する前に要求する書類について説明します。
優れたウォータービーディング効果により、屋外用生地に耐久撥水性（DWR）を発揮します。
再生可能資源の撥水剤とは何ですか?
再生可能資源の撥水剤 : 耐久性のある撥水加工剤で、その主な皮膜形成ポリマーまたはワックスは、石油由来またはフッ素化モノマーの代わりに、植物油、脂肪酸、バイオベースのポリオール、または天然ワックスなどの生物原料から合成されています。
市場にあるほとんどの非フッ素化 DWR は、パラフィンワックスエマルション、変性ポリオレフィン分散液、デンドリマーシステム、またはポリウレタン分散液の 4 つのファミリーのいずれかに属します。再生可能資源バージョンでは、ポリマー骨格の一部またはすべてをバイオベースの構成要素で置き換えます。たとえば、バイオベースのポリウレタン DWR では、ポリオール部分はヒマシ油またはナタネ油から得られます。ワックス系では、パラフィンを植物由来のワックスエステルに置き換えることができます。
杭州と荊州に生産拠点を持つ繊維染色・仕上げ助剤メーカーである湖北沢荘科技工業開発有限公司は、再生可能原料含有量と繰り返しの洗濯耐久性を考慮して設計された非フッ素配合の、再生可能原料を使用した耐久性繊維撥水剤 ZZ529M でこの分野に取り組んでいます。
ZZ-529M 再生可能原料耐久撥水剤 このフッ素フリーのアルキル尿素エステル配合物は、再生可能な原料を使用し、洗濯耐性のある防水加工を目的として設計されています。その弱カチオン性エマルジョンは、持続可能性の主張に取り組みながら、耐久性のあるパフォーマンスを求める繊維工場に適しています。 製品を見る→ よくある誤解は、再生可能エネルギーと生分解性エネルギーを同一視することです。再生可能とは、原料の起源を指し、通常は製品中の生物由来炭素の割合を測定する ASTM D6866 に基づく放射性炭素分析によって検証されます。生分解は、最終的なポリマー構造によって支配される別の特性です。再生可能資源の撥水剤は、耐久性を考慮して設計することができます。これはまさに仕上げ工場が必要としているものです。
市販のバイオベースの撥水剤は通常、ASTM D6866 によると 45 ～ 80 パーセントのバイオベースの炭素を含み、フッ素を含まない非石油ポリマー主鎖を維持しています。
バイオベース耐久撥水仕上げの性能ベンチマーク
適切に配合された再生可能資源の撥水剤は、初期 AATCC 22 スプレー評価 90 ～ 100 に達し、家庭で 20 回洗濯した後でも 70 ～ 80 を維持します。これにより、ほとんどのアパレルおよびアウトドア用テキスタイルの C6 フルオロカーボン化学物質と同じ仕様範囲内に収まります。
AATCC 22 スプレー テストでは、傾斜した試験片から水がどのようにビーズ化し、転がり落ちるかを測定することによって、布地を 0 から 100 まで等級分けします。 90 以上のスコアは、テスト面が濡れていないことを意味します。スコアが 70 未満の場合は、フィニッシュが大幅に劣化していることを示します。これはほとんどの購入者が品質契約書に記入する数値であるため、あらゆる評価の中心となります。テストする前に、次のことを区別することも重要です。 撥水・耐水・防水性能 それぞれに異なる仕上げ戦略が必要になるためです。
90-100
初期の AATCC 22 スプレー定格
70-80
20回洗濯後の評価
45～80%
ASTM D6866によるバイオベースカーボン
150～170℃
硬化温度範囲
手触りは 2 番目の基準です。フッ素加工は柔らかくニュートラルな感触で知られており、初期の非フッ素系撥水剤は硬かったりワックス状に感じられることがよくありました。最新のバイオベースの製剤は、そのギャップのほとんどを埋めています。 ZZ510 ソフトな手触りのフッ素フリー撥水剤などのシリコーン変性バリアントは、モダール、綿、綿とポリエステルのブレンドに滑らかでドレープ性のある撥水性を提供するように設計されています。
ZZ-510 シリコーン変性ソフトハンドフッ素フリー忌避剤 モダール、綿、混紡素材に滑らかな肌触りとドレープ性を与えるシリコーン樹脂ベースの撥水剤です。フッ素化学物質を使用せずに耐久性のある撥水性を提供し、現代の繊維加工で期待される仕上がり品質に応えます。 製品を見る→ 再生可能資源の撥水剤とフルオロカーボン: 直接比較
再生可能資源の撥水剤とフルオロカーボン DWR の間の唯一の大きな性能差は、撥油性です。水のみの仕様の場合、2 つの化学的性質は十分に近いため、ほとんどの工場は購入者のパフォーマンス目標を変更することなく切り替えることができます。
再生可能エネルギー源がリードする場所
- PFAS 規制上のリスクはゼロ
- 文書化されたバイオベースの炭素含有量 (45 ～ 80%)
- 初期スプレー評価 90 ～ 100、20 回洗濯後も 70 ～ 80 を維持
- 持続的な分解生成物がない
- シリコン修飾によるソフトハンドオプション
フルオロカーボンがまだリードしているところ
- 撥油性および防汚性 (AATCC 118 評価 4 ～ 6)
- 30 回洗濯した後の評価がわずかに高くなっています (80 ～ 90)
- 技服仕様における長年の実績
要件が撥油性ではなく撥水性である場合は、再生可能資源の撥水剤を選択してください。ほとんどのアパレル、アウトドア、履物、家庭用繊維の仕様がこのカテゴリに分類されます。
再生可能資源による機能仕上げの適用ガイドライン
バイオベースの撥水剤は標準的なパッド乾燥硬化装置で実行されます。パフォーマンスの成功は、オペレーターが今日制御できる 5 つのプロセス変数に依存します。
布地を事前に洗浄します。 残留した編み油、サイズ剤、染色助剤はフィルムの形成を妨げます。撥水剤浴の前に高濃度脱脂剤を使用してください。
パッドバスの pH を 4 ～ 6 に調整します。 バイオベースの分散液は通常、弱酸性条件向けに配合されます。 pH が高くなると、架橋効率が低下します。
ウェットピックアップが 60 ～ 75% になるまでパッドを入れます。 アドオンを増やすと、評価は向上せずにコストが増加します。下のアドオンでは、テクスチャーのある表面に裸のスポットが残ります。
110〜130℃で乾燥させます。 硬化前に乾燥しすぎると、フィルム形成剤が繊維表面に不均一に付着する可能性があります。
150～170℃で60～120秒間硬化します。 ここでフィルムが架橋し、洗濯耐久性が生まれます。硬化温度の 10 ℃ のミスが、スプレー定格の低下の最も一般的な原因です。
ナイロンとエラスタンのブレンドなどの熱に弱い繊維の場合、標準的な硬化温度では黄ばみや弾性の損失が発生する可能性があります。 Zezhuang の技術チームは、デリケートな生地を損傷することなく、初回および洗濯後のスプレー要件を満たす 120 ～ 140 C の範囲で特殊な低温配合を提供します。完全な選択方法については、ガイドで説明されています。 染色工場での撥水剤選び .
オペレータールール: 生産前に、すべての新しいバイオベース DWR バッチを、正確なグレーの生地で小さなパッドのトライアルで検証します。バッチ間のスプレー評価の変化が 5 ポイントを超えた場合は、配合または浴の状態に問題があることを示します。
コミットする前に再生可能エネルギー源の主張を確認する方法
再生可能コンテンツの唯一の擁護可能な証拠は、認定研究所からの ASTM D6866 放射性炭素試験報告書です。データシート上のマーケティング上の主張は、生物由来の機能性の証拠ではありません。
再生可能資源の撥水剤のサプライヤーに次の項目を要求し、スケールアップ試験の前に確認してください。
- 特定の製品バッチのバイオベース炭素の割合を示す ASTM D6866 分析
- 安全データシートと制限物質に関する声明により、フッ素化学物質がゼロであることと ZDHC MRSL レベルへの準拠が確認されています。
- バッチ一貫性データ: 固形分、粘度、pH、および 25℃ で 6 か月間保存安定性
- サプライヤーの参照ポリエステルだけでなく、実際に加工する繊維ブレンドの洗濯耐久性曲線
信頼できる化学物質サプライヤーは、2 週間以内に完全な書類を提供できるはずです。社内に研究開発と専任のテストスタッフを擁するメーカーは、完全で再現可能なドキュメントを作成します。 Zezhuang のグループには研究開発センター、試験センター、アフターサービス センターがあり、武漢紡織大学、武威大学、湖南工程院と研究協力協定を結んでおり、持続可能性監査に必要な文書レベルをサポートしています。
Zezhuang の社内テストセンターは、出荷前に洗浄耐久性とバッチの一貫性を検証します。
再生可能資源の撥水剤に関するよくある質問
再生可能資源の撥水剤は何回洗濯しても持続しますか?
適切に硬化されたバイオベースの DWR は、通常、ポリエステル、ナイロン、およびポリエステルと綿の混合物を 20 回家庭で洗濯した後でも、スプレー評価 70 ～ 80 を維持します。洗濯温度、洗剤の化学的性質、吊り干しとタンブル乾燥によって結果は変わります。洗濯耐久性の保証を記載する前に、生産生地の評価を確認する必要があります。
バイオベースの撥水剤はフルオロカーボン系の撥水剤に匹敵しますか?
いいえ、再生可能資源やその他の非フッ素化学物質は優れた撥水性を提供しますが、基本的には撥油性はありません。 1 以上の AATCC 118 撥油性グレードを必要とする仕様でも、フッ素化化学または別のバリア技術が必要です。
フッ素フリー撥水剤と再生可能資源撥水剤の違いは何ですか?
フッ素フリーとは、配合物にフッ素化化合物が含まれていないことを意味します。再生可能資源とは、非フッ素化ポリマー自体が生物原料由来であり、ASTM D6866 によって検証されていることを意味します。すべての再生可能資源の撥水剤はフッ素を含みませんが、すべてのフッ素フリー製品に再生可能原料が含まれているわけではありません。これらの用語は関連していますが、置き換えることはできません。
仕上げ工場では、再生可能資源の撥水剤の予算をどのように設定すべきでしょうか?
再生可能エネルギー源の DWR は、従来の非フッ素システムに比べて若干の価格プレミアムがかかりますが、総所有コストには、PFAS テストの回避、よりシンプルなコンプライアンス文書の作成、およびバイオベースの含有量要件を伴う注文の見積もり機能が含まれます。持続可能性プログラムの下ですでに認定されている工場の場合、通常、スイッチによりコンプライアンスのオーバーヘッドが削減されます。
PFAS フリー仕上げへの今後の道のり
再生可能資源の DWR への移行は、単なる化学物質の交換ではなく、エンジニアリング上の課題です。競争力を維持できる仕上げラインは、検証可能なバイオベースの含有量を要求し、硬化パラメータを固定し、実際の生産生地での洗濯耐久性を検証するラインです。
湖北沢庄科技産業発展有限公司は、繊維仕上げ、専用の研究開発および試験施設、杭州と荊州の生産拠点における10年の経験により、この移行をサポートしています。貴社のチームが適切なバイオベース DWR の選択や ASTM D6866 テスト レポートの解釈に支援を必要とする場合は、当社の技術スペシャリストが貴社の生地の仕様を確認することができます。技術データシート、サンプル、またはプロセスサポートについては、 ここにお問い合わせください .
