户外夹克开发中的无 PFAS 持久防水涂层:C0 化学成分、实际性能和复测

户外夹克开发中的无 PFAS 持久防水涂层:C0 化学成分、实际性能和复测

概要

在大多数户外服装产品系列中,无氟DWR(持久防水剂)已取代了传统的C6化学涂层,但这种转变会以特定且可衡量的方式改变产品性能。本指南将介绍C0和生物基涂层究竟是什么,它们各自的优缺点,以及每个品牌在更换涂层化学成分后都应执行的重新测试流程。

户外夹克开发中的无 PFAS 持久防水涂层:C0 化学成分、实际性能和复测

贝壳表面防水涂层的化学成分正在发生变化。无氟DWR(持久防水)涂层现在已成为大多数户外用品的默认选择,而那些早期采用正规测试流程进行转换的品牌,目前还没有收到任何用户投诉。

本指南面向产品开发人员和技术采购人员。内容涵盖CO和生物基涂层的定义、它们与被取代的含氟涂层的性能差异、弥补这种差异的设计变更,以及任何涂层变更后应执行的重新测试流程。UniOuter是一家开发和生产防水透气户外夹克的公司,因此以下测试记录均来自生产运行,而非实验室理论。

PFAS为何从规范中移除

全氟烷基和多氟烷基物质(简称 PFAS)曾是数十年来持久防水性能的基石,因为它们具有极佳的防水防油性能,并且能够经受反复洗涤。然而,它们的持久性却是一个问题。欧洲和美国一些州一直在加强对这类物质的限制,而且趋势已经非常明确,买家现在会将 PFAS 含量写入产品规格,而不是仅仅将其视为一项偏好。

推动这一趋势的监管框架是欧盟法规 REACH((EC) 1907/2006) ,此外还有各国在此基础上制定的附加措施。除了化学品规则外, 欧盟可持续和循环纺织品战略还将耐用性和化学品透明度纳入同一讨论范畴,这意味着一种整理剂在洗涤十次后失效,既是质量问题,也是合规问题。

什么是二氧化碳和生物基耐久防水涂料?

C0 DWR是无氟防水剂的总称。这类涂料不使用含氟聚合物,而是采用碳氢化合物或硅基化学物质,通常被描述为树枝状或超支化聚合物,其结构模仿叶片表面的疏水微结构。生物基版本则使用植物来源的原料进行相同的化学反应,因此尽管其性能机制相似,却更受可持续发展理念的青睐。

两套行业体系能够验证化学成分的真实性。OEKO -TEX STANDARD 100涵盖成衣层面的限制物质,而bluesign 则着眼于原材料化学成分层面,对后整理配方中使用的各种成分进行认证。对于更换后整理剂的品牌而言,原材料层面的认证通常是更快获得信任的途径。

性能:不含 PFAS 的产品的优势和劣势

财产含氟DWR(传统)不含 PFAS 的 CO DWR
防水性优异,初始喷雾强度高正确应用和固化后效果相当。
防油防污出色的强度明显减弱;油性污染物渗透速度更快。
耐洗性高强度,耐反复洗涤低于第一代配方;通过现代增效剂和重新施用得到改进
手感感觉有点滑腻手感总体更柔和,略微更自然。
应用程序控制对各种面料类型均适用对织物预处理、pH值和固化温度更为敏感

买家往往低估了其中一个区别:防油性。不含 PFAS 的涂层虽然防水性能良好,但会让油性污垢、防晒霜和链条润滑油渗入面料。对于城市穿着和一般徒步旅行来说,这尚可接受。但如果是在机械作业、食品加工或大量接触防晒霜等情况下穿着,则需要使用易于擦拭的面料或层压阻隔层,而不能仅仅依赖 DWR 防水涂层。

特写镜头:水珠在经过处理的灰色户外运动夹克面料上凝结并滚落。

更换化学试剂后的复检流程

更改后整理剂的化学成分会使您已有的性能数据失效。织物本身可能相同,但表面性能却不同,因此必须根据新的配方重新构建测试文件。

1
初始喷雾评级。对未经处理、已洗涤和已烘干的样品进行标准防水喷雾测试,并记录评级,而不是合格或不合格。
2
进行多次洗涤循环并测量洗涤效果。测试时应选择最终用户实际会达到的洗涤间隔,而不是单次洗涤循环。记录下驱水性低于可接受阈值的临界点。
3
洗涤后静水压头。防水性能必须在洗涤后重新测量,因为耐久防水涂层(DWR)性能下降会改变表面润湿性,并可能掩盖薄膜的防水效果。
4
透气性检查。确认涂层未阻碍薄膜的水汽传递。较厚重、固化良好的涂层可以提高防水性能,但会降低舒适度。
5
油污和污渍暴露试验。将样品暴露于服装实际会遇到的污染物中,然后记录结果,以便规范能够反映实际使用情况。
6
洗涤前进行耐磨测试。耐磨测试后以及洗涤后均需测试防水性能。肩带和背包接触点是DWR涂层最先失效的地方。
在绣绷上安装的织物样品上进行实验室防水喷雾测试

补偿性设计变更

  • 1. 提高面料规格。稍密的编织或防撕裂网格可以提高机械拒水性,并减少对化学处理的依赖。
  • 2. 明确说明重新涂抹的注意事项。向最终消费者提供清晰的重新涂抹建议,如果可以,最好提供配套的后续护理产品。驱避性能属于消耗性性能。
  • 3. 保护接触点。加固肩部和背包接触面,使磨损先于涂层脱落表层面料。
  • 4. 避免用于对油敏感的场合。如果服装会接触到油或油脂,应指定易于擦拭的表面或层压阻隔层,而不是承诺化学成分无法实现的防油性能。
  • 5. 重新检查接缝密封情况。整理剂化学成分的变化会改变表面能,从而影响接缝胶带的粘合效果。不仅要检查织物,还要重新检查密封情况。

成本和交货期影响

不含 PFAS 的涂层不再是新鲜事物,但也不是免费的。与传统涂层相比,每米成本预计会略有增加,并且需要将重新测试周期视为实际的项目成本。更大的隐性成本在于进度:涂层变更通常需要制作新的开发样品,并在批量生产前进行一轮测试,这会使产品开发周期延长数周。将重新测试纳入时间表的品牌可以避免因延迟批准涂层变更而导致产品未经测试就交付的陷阱。

UniOuter 的适用范围

我们研发的防水透气面料均采用不含 PFAS 的涂层,并以此为标准。我们保留每种面料和每个批次的测试数据,包括喷淋等级、洗涤前后静水压、透气性和接缝密封性测试。如果您要更改现有款式的涂层化学成分,我们的团队可以重建测试文件,而无需从零开始,并结合我们防水等级指南中介绍的面料选择工作。如需为您的下一个系列开发不含 PFAS 的面料,请通过我们的询价页面提交您的规格说明。

纺织品整理车间的技术员正在检查处理后的填充织物样品。

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常见问题解答

不含 PFAS 的 DWR 涂层效果是否与旧涂层一样好?

如果涂层施工和固化得当,其防水性能通常与以往相当。但其防油性能较弱,耐洗性则因配方而异。在更改生产规格之前,请先在您自己的污染和洗涤条件下测试涂层的性能。

如果只有DWR发生变化,我需要重新测试吗?

是的。表面化学性质会影响喷淋等级、洗涤后的静水压、透气性和接缝胶带粘合性。即使基布相同,后整理工艺的改变也会使现有的测试报告失效。

不含 PFAS 的涂料可以经受多少次洗涤?

这取决于具体使用场景,因此在测试前应先确定可接受的阈值。记录下防水性能低于阈值的洗涤次数,并以此为依据制定后续保养指南,而不是承诺无限次洗涤寿命。

生物基DWR涂层比标准C0涂层更好吗?

生物基原料可以改善原料来源,但并不会自动提升产品性能。应采用相同的测试方案对两者进行评估,并使用诸如 bluesign 之类的原料级化学品认证来验证最终配方中实际含有哪些成分。