行业新闻

新科学带动多类功能整理剂需求旺盛
更新时间:2008-09-16     点击数:2526
返回
生活水准的提高,市场对衣也提出了新的要求。越来越多的消费者花费大量的精力与财力关注功能性高附加值纺织产品,保护自己不受环境、气味、细菌等影响,以改进自己的生存健康。这就要求纺织品除了常规的染整加工外,还需要进行具有许多特殊功能的处理。
为了适应国际纺织市场形势的需要,全球纺织助剂制造企业都将功能整理剂的研究和开发放到显着的位置。进入新世纪以来,平均每年开发的新纺织助剂1600个,其中後整理剂占39.5%。全球在纺织品各特种整理领域进行许多研究,开发了许多新的工艺和产品,并取得累累成果。

      根据美国棉花公司去年的生活方式调查称:在消费者买过功能性整理产品的人群中,买过防皱(免烫)整理产品占54%,买过拒水整理产品占31%,买过防污整理产品占25%,买过抗菌整理产品占4%。在买过功能性整理产品的消费者中,表示会再次购买功能性整理产品的被调查者中,防皱(免烫)整理占96%,拒水整理94%,防污整理占93%。上述调查报告表明,功能性整理产品具有良好的市场开发前景。

市场需求攀升

      为纺织品赋予功能特性有多种方法,其中应用最多的就是用功能整理剂处理织物的方法。

      常用的特种整理助剂主要包括各种阻燃剂、防水剂、防污剂、易去污剂、防油剂、防紫外线剂、抗静电剂、吸湿排汗剂、抗菌剂、防霉剂、负离子整理剂、远红外整理剂等。

      近年来,全球纺织加工和整理用化学品的世界需求量每年增加4.2%1996年销售额为131.3亿美元,2006年更超过183亿美元。

      据统计,世界功能纺织品的需求量早在2004年就已超过500亿米,全球对功能纺织品消费需求的不断增长,促进了特种功能整理剂无论在品种上还是生产规模上,都在不断发生跨越式发展。目前,欧美各国高性能纺织品的比重已占所有纺织品的三分之一,而且未来全球的环保、家饰及产业等非衣的功能性高科技纺织品的消费量将大幅增加。 

      据估计,高性能纺织品市场规模将由2000年的500亿美元增至2010年的750亿美元,并深入到家用、装饰、医疗、环保、农业、建筑、地质、交通、工具、包装、休闲、防护等众多应用领域,且受化工、汽车、机械、纺织装饰、服装等行业的高度重视。这其中,利用功能整理剂加工高性能产品将占据很大比例。

      全球先进的纺织印染助剂生产企业主要集中在欧美和日本,其中大的染料跨国公司如巴斯夫(Basf)、科莱恩(Clariant)、科凯(Pulcra)、亨斯迈(Huntsman)等在世界纺织印染助剂市场上处於主导地位。

       在亚洲,特别是东南亚地区,对纺织助剂的需求量随美国和西欧等国家的纺织工业不断地向其转移,而快速成长,已超过北美、西欧和日本之和,列世界第一。

       中国是世界纺织大国,功能纺织品的年需求量近50亿米,但所占比重仅占纺织品的5%,未来发展空间巨大。中国又是功能整理剂最大和增长最快的市场,尤其是涂层用的功能整理剂。在十五期间中,精细化工行业的增长率达到了近8%,其中功能性整理剂等功能性精细化学品占有十分重要的地位。

创新技术鳞次栉比

      当前世界纺织的发展引人瞩目的主要两个研究方向,一是开发新的纺织原料,适应市场,提高产品档次;二是加强後整理力度,开发各种功能性、保健性产品,提高产品的附加值,满足市场经济的需要。

但是,应用较广的全氟辛烷基黄化物(PFOS)和全氟辛酸及其盐(PFOA)是目前最难降解的有机污染物,具有很高的生物蓄积性和多种毒性。动物实验证明,若动物体内含有2mg/kg的全氟辛烷基黄化物即可导致死亡,已被欧盟禁止使用。

      PFOA
虽暂未被欧盟禁止,但己被众多着名品牌公司,如H&M所禁用,无PFOS和无PFOA整理是日後防水防油和三防整理的必然方向。

      中国近几年每年有机氟整理剂原料进口量达1.1万吨,主要用於三防整理,全氟辛烷基黄化物用作纺织品的三防整理剂在中国有相当的市场,因此,目前全氟辛烷基黄化物的代用问题很突出。

       从功能性、原料来源、使用方便性和经济性等综合考虑,目前能取代的产品主要有三类:丙烯酸氟烃酯类整理剂,如亨斯迈公司的OleophobolC3M公司的ScoutchguardFC、日本大金的UnidyneTG、杜邦(PuPont)的Zepel等;二是含亲水链段的含氟易去污整理剂,如日本大金的UnidyneTG-991等;三是改性有机矽聚乳液整理剂,如德国瓦克(Wacker)的FinishWS60E等。

      此外,需要加紧开发对环境无污染、对生态无害和对人体健康安全的新型低毒或者无毒和耐久性的生态型含氟多功能整理剂,来取代禁用或限用的含氟织物整理剂,只有这样才能不断提高中国纺织品的国际竞争力和市场占有率。

抗菌除臭卫生整理剂

      2005
年,西欧市场的生物活性纺织品销售量可达17.5万吨,为纺织品总销售量的4.5%,其中抗菌整理产品仍占绝对多数。而今,抗菌整理织物制品已经形成了约18亿美元的销售规模,是特种整理领域一股不可忽视的力量。

       众所周知,人体的汗液、皮脂等分泌物和皮肤表层坏死组织等使细菌极易繁殖。据有关专家测定,一般人上半身每平方厘米的皮肤上有各种微生物约505000个,一旦有相应条件,它们会超常繁殖,使贴身内衣产生恶臭;人的袜子上每平方厘米有细菌5000万个左右,真菌上万个,有脚癣的人真菌数可达10万个以上。

      纺织品是各种微生物附、繁衍和传播的良好介质,因此,世界各国都加紧对保健卫生纺织品的研究。目前世界各国对保健卫生纺织品多采用防霉抗菌整理剂进行卫生整理,以抑制细菌、霉菌等微生物的繁殖和生长,并通过杀死依附在该类纺织品上的多种微生物,达到抗菌、防霉、防臭的功能。这方面的技术提供商包括道康宁(Dow Corning)、中纺、Kurabo、洁尔爽、赫特等。

       卫生整理剂也需要确认是否有害,Oeko-texStandard 100也规定了禁用品种。为此,市场要求抗菌卫生整理剂及其整理产品的安全性须符合生态环保要求,经过严格毒性检验,如急性毒性LD50值、Ames试验、慢性毒性、致癌性和皮肤刺激性试验等。目前已投入市场,符合生态环保要求的抗菌卫生整理剂有无机化合物与纤维配位络合金属、季铵盐、胍类和天然化合物等。

      与纤维配位元的金属化合物应用中,如聚丙烯纤维所含的氰基与硫化亚铜在一定的条件下产生络合反应,生成稳定的含铜配位的高分子化合物,织物处理後除有抗菌性外,还有导电性,耐久性亦很好。阳离子可染型聚酯(ECDP)与银离子结合形成磺酸银盐,具有抗菌性。

      季铵盐类抗菌剂的杀菌机理是带阳电荷的季铵盐与细菌细胞表面的阴电荷相结合,以物理作用破坏其细胞膜,使细菌死亡。这类抗菌剂(包括脂肪族季铵盐12271631等)已很少使用,如聚烷(乙)氧基三烷基季铵盐,而聚烷氧基三烷基季铵盐主要用於聚酯纤维。

      双胍类抗菌剂主要用於棉、粘胶及其混纺织物的抗菌整理,经整理织物在50℃至少洗50次仍有抗菌效果。由於PHMB有良好的耐热性,可添加到涤纶和锦纶熔融纺丝原液中制成抗菌纤维。

       天然物质提供抗菌功能已引起人们极大的兴趣,近年来用它进行抗菌整理已获得很大进展,动物类以甲壳质和壳聚糖(脱乙甲壳质)为主,植物类中有桧柏油和艾蒿等。

紫外线防护整理剂

      纺织品市场日趋多元化,功能性纺织品在国际市场已得到高度重视,如防紫外线的研究。

      280~400nm
紫外线会使肌肉失去弹性,皮肤粗糙形成皱纹,甚至致癌;臭氧层臭氧浓度1997年比80年代减少了40%。臭氧层浓度每降低1%,将增加2%UVB透射量,皮肤癌发生率增加0.5%~5%

      因此,特别是夏天衣服需经紫外线整理剂整理,新的高效紫外线吸收剂应用充满生机。

       在美国,有75%的人意识到细菌存在於他们日常生活之中,有70%左右的人愿意花高价钱购买杀菌功能织物。研究和开发防紫外线等的功能性纺织物,以增加人们对日益增强的紫外线辐射的抵抗,已经成为国际化纤纺织业关注的焦点。

       此外,防蚊整理剂、蓄热保温整理剂、电磁波遮罩整理剂、护肤整理剂、智慧性整理剂、抗静电整理剂、感官感觉技术整理剂等特种功能整理产品,也随市场需求不断问世,为人类生活带来越来越多和越来越全面的保障。
      有赖於科学的发展和细分专业技术的不断进步,电子、微囊法、IT、生物艺学、太阳技术、光学技术,特别是纳米技术不断被引进到功能整理剂的研发行列,使功能整理也不断发生质的变化。

      例如,运用生物技术制造制剂发展迅速,有用於棉纤维精练的果胶和纤维素,也有用於羊毛防缩整理的蛋白等;目前正在研究将基因工程用於制剂的开发上;把纳米技术用於纺织助剂中制成的纳米材料抗菌粉、远红外粉的特种助溶剂、纳米级乳液粘合剂等都起到了传统产品无法比拟的作用。

      可见,创新的技术和功能性符合生态标准的纺织品整理剂,不仅更好的满足消费者日益多样化、功能化、高档化的需求,而且大大提高产品的附加值,在未来色彩纷呈的功能性产品领域,必定独树一帜,占有举足轻重的地位。

三防整理剂

      三防即拒水、拒油、拒污整理,是在织物上施加一种或数种整理剂,改变织物的表面性能,使织物不易被水和常见油污所润湿或沾污,是目前应用最为广泛的整理工艺之一,其成品可广泛应用於服装面料、厨房用布、餐桌用布、装饰用布、产业用布、军队用布、劳保用布等领域。
      以往,防水整理剂主要有石蜡-铝皂类型、有机矽树脂类型等四类,但是都无明显的拒油性能和抗污性能。为了发展三防功能,近二十年来,有机氟整理剂发展很快,新的有机氟化合物整理剂不仅有优异的防水性,还有很好的拒油性和抗污性,是当今最佳的多功能整理剂之一。