Tam, kad funkcionalūs drabužiai atsilaikytų prieš bet kokias oro sąlygas, būtina cheminė impregnavimas. Lietpaltis, maudymosi kostiumėlis ir panašūs rūbai su PFAS turinčia danga prisideda prie aplinkos taršos šiais amžinojo chemikalų, turinčių fluoro, produktais. Nors pakeisti šią medžiagų grupę yra sudėtinga, nes ji pasižymi išskirtinėmis savybėmis: PFAS yra atsparūs vandeniui, purvui ir riebalams, Empa mokslininkai kartu su pramonės partneriais stengiasi sukurti technologijas ir medžiagas, leidžiančias gaminti PFAS neturinčią tekstilę su pageidaujamomis savybėmis tvariai ir ekonomiškai.
Inovatyvus projektas, gimęs iš Subitex tinklo, ilgamečio bendradarbiavimo tarp Šveicarijos tekstilės asociacijos „Swiss Textiles“ ir Empa St. Gallene. Projektą „EC0Tex“, inicijuotas ir finansuotas „Innosuisse“, siekiama sukurti vandeniui atsparias dangas tekstilės verpalams, naudojant specialiai sukurtą plazmo dangos įrangą be fluoro.
Projekto „EC0Tex“ centre yra „Saugus ir tvarus dizainas“ principas (SSbD). „Ieškant PFAS alternatyvų svarbu vengti vadinamųjų blogai pasirinkti pakaitalų, kurie ilgainiui gali tapti tokie pat žalingi kaip ir pirminis chemikalas“, - sako Empa mokslininkas Dirk Hegemann iš „Pažangių pluoštų“ laboratorijos St. Gallene. Komanda vadovaujama Dirk Hegemann, Martin Amberg ir Patrick Rupper ankstyvoje vystymo proceso stadijoje atsižvelgia į pramonės, aplinkos ir visuomenės poreikius pagal rizikos analizę ir filtruoja tas medžiagas bei technologijas, kurios neatitinka pageidaujamų savybių, tvarumo ar ekonomiškumo rodiklių.
Kartu su įgyvendinimo partneriais iš Šveicarijos tekstilės pramonės, Bäumlin & Ernst AG, Lothos KLG ir Seilfabrik Ullmann AG, sukuriama nauja pramonėje pritaikoma impregnavimo procedūra naudojant plazmos technologiją. Kadangi PFAS neturinčios medžiagos, naudojant įprastas technikas, turėtų būti naudojamos per dideliais kiekiais, kad būtų pasiektas PFAS padengtos tekstilės medžiagų savybės. Pasekmė: ekonomiškumo ir tvarumo balų mažinimas, kas daro alternatyvų paiešką pagal SSbD standartus iššūkiu.
Nauja plazmos įranga, sukurta bendradarbiaujant su Empa mokslininkais, leidžia plonu dangų sluoksniu padengti atskiras gijų verpalų pluošto ląsteles. „Taip galima gerokai sumažinti naudojamų cheminių medžiagų kiekį ir tuo pačiu pasiekti išsamų verpalų impregnavimą“, - teigia Hegemann. Gaminiai, sukurti šiuo būdu, gali būti tiesiogiai naudojami lauko ir sporto aprangai gaminti, taip pat virvėms, priduria mokslininkas.
Plazmos indukuotos dangos technikoje, naudojant elektros išlydį kameroje, sukuriama plazma. Šiuo atveju suteikiama didelės energijos žemoje temperatūroje, chemikalai išgaruoja kameroje ir formuoja reaktyvias rūšis, kurios prisijungia prie verpalų atskirų ląstelių. Paprastai šiuo metodu galima impregnuoti tik išorines tekstilo skaidulas. „Mes iššaukiame naują požiūrį: nauja plazmos dangos įranga sukuria įvairius reaktyvius junginius, galinčius prasiskverbti giliai į verpalų struktūrą“, - pasakoja Empa mokslininkas Dirk Hegemann. Taip susidaro patvarus ir prasiskverbiantis dangos sluoksnis.
Kaip PFAS alternatyvą, mokslininkai dabar tiria, kaip siliciumo organiniai junginiai gali būti naudojami impregnavimui. Saugumas, taip pat ir sąlytyje su aplinka, pavyzdžiui, dilimu ar skalbimu, turi būti kruopščiai analizuojamas. Pirmieji tyrimai rodo, kad siliciumo organiniai junginiai sudaro labai sujungtus sluoksnius, kurie pasižymi puikiomis atsparumo vandeniui ir greito džiovinimo savybėmis, užgožiančiomis PFAS impregnavimas atsparumo požiūriu.
Šiuo metu sunkumų kelia riebalų ir purvo atsparumas, kurį gali pasiūlyti PFAS tekstilės gaminiai. Šioje srityje reikalingas papildomas darbas norint pakeisti PFAS tekstilėje, tokioje kaip apsauginiai darbo drabužiai, sako Hegemann. Dėl siliciumo organinių junginių grupės atsiveria daug galimybių. Dėl plazmos technologijos dabar taip pat galima rasti naujų sprendimų, pritaikant pradinius junginius ir dangos sąlygas, pritaikant norimų tekstilių savybes, ir tuo pačiu metu laikantis „Saugus ir tvarus dizainas“ principų.