Темная сторона неприхотливого мира
Обивка, устойчивая к красному вину, детские одеяла без пятен, химически стойкая защитная одежда - все это без проблем, в том числе благодаря фторсодержащим покрытиям. Но эти вещества, называемые PFAS, совсем не безвредны. Что делать?
То, что началось в 1940-х годах с лески с тефлоновым покрытием, теперь достигло монументальных текстильных конструкций, таких как арочная крыша железнодорожного вокзала Розенхайма или мембранная крыша площадью 65 000 квадратных метров на выставке Expo 2010 в Шанхае. Эксперты быстро поняли, что новый класс чудодейственных химикатов делает все виды текстиля грязе-, водо- и маслоотталкивающими. Благодаря пер- и полифторалкильным веществам (ПФАС) легкие в уходе ткани нашли применение во всех областях повседневной жизни и техники.
Проблема: фторированные химикаты практичны, но отнюдь не безвредны. Некоторые ПФАВ вредны для здоровья, предположительно канцерогенны и воздействуют на эндокринную систему человека. Кроме того, все ПФАВ очень устойчивы в окружающей среде, сохраняясь в ней дольше, чем любое другое техногенное вещество. Даже если все выбросы этих веществ прекратятся завтра, они все равно будут присутствовать в организме человека и в окружающей среде во всем мире на протяжении поколений.
Пер- и полифторалкилы представляют собой класс синтетических органических соединений с разнообразными структурами и свойствами. Группа включает более 4730 веществ, которые используются в самых разных областях благодаря своей термостойкости, эффективной масло- и водоотталкивающей способности, а также способности изменять поверхностное натяжение жидкостей. Известными PFAS являются перфтороктановая кислота (PFOA) и фторполимеры, такие как политетрафторэтилен (PTFE), известный под торговым названием Teflon. В обзоре перечислены более 200 применений в 64 категориях для более чем 1400 отдельных PFAS.
Без ПФАС все сложнее
Текстиль - это лишь одно из многих приложений. Но именно там PFAS впервые привлекла внимание общественности. В 2013 году Гринпис опубликовал экологический отчет об опасности ПФАС в верхней одежде. В то время отдельные компании начали искать экологически чистые альтернативы. Например, производитель Vaude, разрабатывающий мембраны, не содержащие ПФАС, для верхней одежды. «Было и остается большой проблемой добиться разумного соотношения между водоотталкивающей функцией и эффектом бусинок», - говорит Беттина Рот, руководитель отдела управления качеством в Vaude..
Новые мембраны созданы на основе полиуретана, который гораздо менее вреден для окружающей среды. Тем более в производстве, объясняет Рот. «Альтернативы, не содержащие PFAS, гораздо более чувствительны к производственным факторам, таким как скорость, давление или температура. Вот почему мы должны интенсивно тестировать каждый материал, иногда даже каждый цвет. К сожалению, не существует единого решения, подходящего для всех."
"К сожалению, спрос на альтернативы, не содержащие ПФАВ, на рынке в течение длительного времени был очень низким" (Беттина Рот, руководитель отдела управления качеством в Vaude)
Для них кампания Greenpeace Detox оказала необходимое давление, которое подтолкнуло отрасль к разработке покрытий, не содержащих PFAS. Лишь гораздо позже появились правовые нормы, которые, однако, по словам Рота, все еще не являются всеобъемлющими. «К сожалению, спрос на альтернативы, не содержащие ПФАВ, на рынке долгое время был очень низким, поэтому мы как отдельный производитель не могли оказывать достаточного давления на производителей материалов или химическую промышленность». В то же время, другие производители наружной рекламы также успешно изменили свое производство и рекламу продуктов, не содержащих PFAS. Кампания Greenpeace Detox регулярно исследует прогресс отрасли.
Потребители, как правило, знают, что верхняя одежда изготавливается из текстиля с покрытием. С текстильными покрытиями в более широком смысле дела обстоят совсем иначе - но на самом деле они играют еще большую роль в быту. Если мокрая собака катается по ковру, бокал вина падает на диван или школьная сумка забыта под дождем, вы, наверное, будете рады, что там можно просто оттереть влагу и грязь.
Невидимый и везде
В большинстве случаев, однако, потребители не будут ни узнавать, ни думать о покрытиях PFAS. Зонты, навесы, рюкзаки, походные ботинки, палатки, лыжные костюмы или велосипедная одежда - все можно, но не обязательно обрабатывать химическими веществами. Детские игровые коврики могут содержать PFAS, и американские эксперты обнаружили до 43 различных PFAS в 97 процентах образцов автомобильных сидений, проанализированных для детских автокресел. Из 45 000-80 000 тонн ПФАВ, ежегодно используемых в текстиле, обивке, коврах, коже и одежде в ЕС, от 50 до 53 процентов приходится на домашний текстиль, за которым следуют 34-39 процентов потребительских товаров.
Некоторые компании уже открывают новые горизонты. Производитель швейных ниток рекламирует нитки без ПФАС, а известный производитель зонтов предлагает первый зонт без ПФАС. Однако специальный текстиль не может (пока) обойтись без покрытия фторсодержащими химическими веществами. В медицинской сфере халат должен обеспечивать надежную защиту от крови, одежда пожарных должна отталкивать воду, пену и химикаты, а также должна быть обеспечена безопасность в лесном и дорожном строительстве. А полицейские бронежилеты не были бы пуленепробиваемыми без покрытия PFAS.
Существует также широкий спектр применения технических тканей PFAS, таких как текстильные мембраны топливных элементов, ткани для фильтрации горячих газов, для применения в гражданской и военной авиации или для конвейерных лент в пищевой промышленности. Несущий текстиль больших наружных мембранных крыш должен быть защищен от воздействия окружающей среды и соответствовать строительным нормам. Там «только за счет использования фторполимеров можно добиться долговременной устойчивости к ультрафиолетовому излучению или гидролизу и окислению, а также соответствующей постоянной ветро- и водонепроницаемости», по словам представителя Министерства экономики земли Баден-Вюртемберг..
Такие текстильные мембраны состоят из композиционных материалов с различными волокнами и покрытиями. Особенно прочным и огнестойким вариантом является покрытие стеклоткани PTFE, известным как тефлон. «С точки зрения огнестойкости и долговечности покрытия для защиты от атмосферных воздействий до сих пор нет альтернативы стеклотканевым мембранам из ПТФЭ», - объясняет Томас Штегмайер из Немецкого института исследований текстиля и волокон в Денкендорфе. «В противном случае, насколько нам известно, PFAS не используются в области текстильного строительства."
Как вы снова ловите ткани?
Предельные значения в питьевой воде и продуктах питания, а также в крови в последние годы постоянно ужесточались в связи с растущими знаниями. Тем не менее, только некоторые из PFAS уже регулируются или запрещены в ЕС и во всем мире, дальнейшие ограничения, такие как перфторгексановая кислота (PFHxA), находятся в стадии подготовки.
PFAS может попасть в окружающую среду во время их производства, использования и утилизации, поэтому недостаточно просто взглянуть на зонт с тефлоновым покрытием или простой в уходе диван. Например, при производстве тефлона «ПФОК используется в качестве эмульгатора, и если производство не контролируется должным образом, может присутствовать некоторое количество ПФОК в виде технологических выбросов и загрязняющих веществ в конечном продукте. Однако в западном мире производство довольно жестко контролируется», - говорит Томас Стегмайер.
Переработка текстильных изделий с покрытием также представляет собой сложную задачу, поскольку циклы производства нетоксичных материалов, не содержащих загрязняющих веществ, имеют решающее значение. А этого пока нет. «Текстиль, обработанный веществами, вызывающими особую озабоченность, такими как ПФАС, представляет проблему для переработки, поскольку эти вещества переносятся в продукты переработки», - подчеркивает представитель Федерального министерства окружающей среды (BMU).
При стирке текстильных изделий с покрытием PFAS вещества попадают в очистные сооружения. Однако действующая стандартная технология не может эффективно удалять ПФАВ из очищенных сточных вод, для чего очистные сооружения должны быть оборудованы четвертой ступенью очистки. «В настоящее время в Германии насчитывается 9105 коммунальных очистных сооружений, из которых 28 находятся в эксплуатации с четвертой ступенью очистки для целенаправленного удаления микроэлементов, а еще 56 строятся или планируются (по состоянию на сентябрь 2020 года)», согласно BMU.
В результате последствий «мира с низким уровнем обслуживания» в сочетании с невозможностью регулирования каждого из 4730 PFAS Комиссия ЕС опубликовала план действий PFAS в октябре 2020 года. В конечном счете, все PFAS следует рассматривать и регулировать как группу, и необходимо ввести запрет на все виды использования, которые не являются необходимыми для общества в целом, в масштабах всего ЕС. Эта «основная концепция использования» варьируется от «лишней и подлежит немедленному удалению» до «не может быть заменена в данный момент». Кроме того, производственные процессы, полностью не содержащие ПФАВ, находятся в стадии исследований и испытаний.
Такие компании, как Vaude, поддерживают эти усилия. «К сожалению, не удалось добиться общенационального перехода на добровольный характер, а это также приводит к искажению конкуренции. Опасность PFAS бесспорна и известна давно», - говорит Беттина Рот.
У текстильной промышленности заканчиваются альтернативы
В связи с существующими требованиями в последние годы компания уже изменила свои процессы с запрещенной длинноцепочечной PFAS на неограниченную в настоящее время PFAS. Но сейчас эти суррогаты также находятся в центре внимания властей. Например, ПФГНК, который, по данным текстильной промышленности, содержится в небольших количествах в продуктах, используемых в качестве «непреднамеренного побочного продукта». Проблема: PFHxA чрезвычайно устойчив в окружающей среде. Федеральное агентство по охране окружающей среды в настоящее время представило новое предложение по ограничению этого PFAS, его солей, а также химически родственных веществ, таких как полимеры, изготовленные из него. Их больше нельзя производить или размещать на рынке, а также нельзя разрешать их использование в смесях.
Текстильная промышленность защищается от этого в 500-страничном заявлении. Промышленность утверждает, что для многих приложений нет эквивалентных альтернатив. Большинство людей там так же считают, что обычная верхняя одежда также может быть пропитана без содержания фтора. Но даже потребителям или профессиональным спортсменам, которые подвергаются суровым условиям более двух часов или многодневным миссиям, таким как морское плавание или альпийские экспедиции, потребуется расширенная защита обработки фторсодержащими химическими веществами. Кроме того, нет другого способа обеспечить важные характеристики текстильных материалов, такие как долговечность солнцезащитных парусов или соответствие эксплуатационным стандартам, например, в автомобильной промышленности.
Природоохранные органы согласны с тем, что сочетание водоотталкивающих, масляных, пятнистых, кровоотталкивающих и химических репеллентов возможно только при использовании фторированных полимеров; там эксперты в настоящее время обсуждают в комитетах, какие исключения соразмерны и необходимы для каких целей. Однако дифференцированная оценка будет возможна только в том случае, если отрасль предоставит сбалансированную и подробную информацию об использовании и альтернативах, по словам представителя Федерального агентства по окружающей среде.
"Дайте нам 50 миллионов евро на финансирование исследований, и мы добьемся действительно больших успехов" (Стефан Тумм, эксперт в текстильной и швейной промышленности)
В то время как европейские природоохранные органы хотят регулировать всю группу PFAS в самом начале производственной цепочки из-за стойкости и риска для здоровья, текстильная промышленность предлагает другие решения.«Мы не продвинемся в этой теме с помощью чистой политики запрета, мы только навредим себе и окружающей среде», - объясняет Стефан Тумм, эксперт по химическому законодательству ЕС и экологический эксперт в рядах текстильных ассоциаций Südwesttextil и Verband Textilclothing. баварской текстильной и швейной промышленности.
Использование химии фтора еще умнее
Фторохимия просто незаменима для каждой высокотехнологичной нации. В случае полного запрета в ЕС продукты будут производиться только в Китае или Азии, и вопрос будет заключаться в том, кто тогда сможет соответствующим образом контролировать импорт ЕС. Поэтому Тумм видит возможное решение в еще более разумном использовании химии фтора. «Выбросы должны быть дополнительно сокращены, а производство по возможности переведено на вещества, не содержащие фтора. Прежде всего, нам нужны финансовые ресурсы для исследований альтернативных веществ», - говорит Тумм.
«Дайте нам 50 миллионов евро на финансирование исследований, и мы добьемся больших успехов», - говорит он. Что касается необходимого профиля технических характеристик, ничто не уступает химии фторполимера C6, говорит он. Тогда было бы невозможно производить текстиль для безопасности труда и защиты от инфекций, который должен был бы соответствовать многим стандартам DIN, в ЕС. А общие выбросы нетоксичного, стойкого вещества PFHxA, образующегося в результате химии C6, уже сократились до нескольких граммов в год в европейской текстильной промышленности.
Тем не менее, от дальнейших дискуссий замыкаться не хотелось бы, ведь вся "фторная сеть" гигантская, все стороны должны оставаться открытыми в общении во избежание необратимого побочного ущерба, особенно для общества. Thumm поддерживает идею снабжения текстильных изделий, пропитанных или покрытых фторсодержащими химическими веществами, QR-кодом. Это могло бы облегчить потребителям доступ к ингредиентам, а будущая переработка текстиля могла бы быть намного лучше поддержана. С его точки зрения, все аспекты химии фтора всегда должны решаться профессионально, а не только политически.
За всей дискуссией, конечно же, стоит и вопрос о том, кто по каким критериям решает, что важно для общества в целом, а что нет из широкой области текстильных покрытий PFAS. Кроме того, следует задаться вопросом, кто должен нести ответственность за возврат этих тканей с покрытием или за их утилизацию. А для ПФАС в целом остается вопрос, кто возьмет на себя расходы по очистке загрязненной почвы и воды, если это вообще возможно, и кто возьмет на себя ответственность за любой ущерб здоровью сейчас и в будущем. Производители фторированных химикатов, пользователи, широкая общественность?