Kandidatexamen med huvudområde textilteknologi - med inriktning textil produktutveckling och entreprenörskap
2020-06-04
Uppsatsnummer: 2020.12.06
Kartläggning över behovet av
fluorkarbonberedning på varselkläder
- certifierade enligt EN ISO 20471
Sofia Carlson & Cecilia Rydäng
FÖRORD
Den sista kurs vi studerat på vår kandidatutbildning Textil produktutveckling och entreprenörskap är vårt examensarbete, där vi tillsammans har undersökt behovet av
fluorkemi på varselkläder som är certifierade i enlighet med EN ISO 20471. Examensarbetet består av 15 hp och har genomförts med Tranemo Textil AB.
Studien har utförts med tanke på vårt engagemang för hållbarhet och miljö, genom att minska användningen av PFAS, de så kallade “forever chemicals” hade gett stora miljövinster. Vår förhoppning är att genom studien skapa en diskussion kring behovet av fluorkarbonberedning på varselkläder.
Stort tack till vår handledare Åsa Haggren på textilhögskolan för handledning under hela examensarbetets gång. Vi vill också rikta ett tack till alla studiekamrater som opponerat och gett tips på vårt arbete under resans gång.
Stort tack till Tranemo Textil för möjligheten att få skriva det här examensarbetet. Ett extra stort tack till Anna Larsson på Tranemo Textil för ditt tålamod, stora engagemang och löpande kontakt under hela projektets gång.
Stort tack till våra respektive för er förståelse när vi arbetat kvällar och helger, för ert tålamod och stöd som gett oss möjligheten att genomföra detta arbete.
Sist men inte minst vill vi rikta ett stort tack till alla respondenter som ställt upp på alla våra frågor under arbetets gång och som alla bidragit till att detta arbete överhuvudtaget kunnat genomföras.
Trevlig läsning!
CENTRALA BEGREPP OCH FÖRKORTNINGAR
Till läsaren:
Fluorkarbonberedning, fluorkarbonbeläggning, PFAS, PFOA, PFOS och PFHxA benämns också som högfluorerande ämnen samt som fluorkemi.
Bioackumulerande - Innebär att ett visst ämne kan ta sig in och ansamlas i en organism, vanligtvis ett djur. För att detta ska ske behöver ämnet vara antingen fettlösligt eller persistent, i många fall båda två.
Bärprov - Plagg som används och testas av person i dennes dagliga arbete.
Halveringstid - Ett begrepp som används inom kemin för att beskriva tiden det tar för ett ämne att minska till hälften av sitt ursprungliga värde.
Högfluorerade ämnen - Används för att bilda släta, vatten-, fett- och smutsavvisande ytor.
Benämns också som PFAS.
PFAS (Poly- och perfluoreradealkylsyror) – Samlingsnamn för en grupp kemikalier som innehåller högfluorerande ämnen.
Perfluorerade ämnen - Dessa utmärks med att vara fullständigt fluorerade, vilket innebär att alla väteatomer har bytts mot fluoratomer. Detta är den starkaste kemiska bindningen som existerar.
Persistent - Beständig.
Polyfluorerade ämnen - Kännetecknas som att inte vara fullständigt fluorerade, vilket innebär att de fortfarande har väteatomer i kolkedjan.
Telomersvansar - Vilka också nämns som fluortelomerer är exempel på ett polyfluorerat ämne, vilka delvis är ett fluorerat ämne. Detta innebär att en del av kolkedjan är helt fluorerad, en annan består av kolväten. De polyfluorerade ämnena kan brytas ner till perfluorerade ämnen.
Toxisk - Giftig.
Varselkläder - Skyddskläder som används vid trafikrelaterat arbete för att ge användaren hög synbarhet på dagen och natten.
Svensk titel: Kartläggning över behovet av fluorkarbonberedning på varselkläder - certifierade enligt EN ISO 20471
Engelsk titel: Survey of the need for fluorocarbon finish for high visibility clothing - certified according to EN ISO 20471
Utgivningsår: 2020
Författare: Sofia Carlson & Cecilia Rydäng Handledare: Åsa Haggren & Anna Larsson
ABSTRACT
Fluor chemistry is used on high visibility workwear to protect the textile from dirt, water, grease, and oil. The chemicals are harmful to people and the environment, they are also very degraded, or they do not break down at all.
The chemicals are developed by humans and divided into perfluorinated and polyfluorinated substances (PFAS). PFAS is also classified as PBT substances, which means that they are persistent, bioaccumulate, and toxic.
The study was in collaboration with Tranemo Textil AB, where the need for fluorocarbon finish for high visibility workwear was explored. The purpose of the study is to investigate if a fluorocarbon finish is essential on high visibility workwear, based on the use phase and washing process. Through interviews with experts and laundries, the study has obtained information about fluor chemistry and how the washing process works. The results of the interviews have been combined with tests on fabrics and on a wear test that has been tested in the person’s daily work for six months. The wear test is trousers with one leg with
fluorocarbon finish and the other leg without.
The study has compiled the results and can find that fluor chemistry has a negative impact on humans and the environment, which forms the basis for a discussion about what is essential use. Furthermore, it can be found that the effect of the fluorocarbon finish impairs over time, through use, washing, and other external impacts. The abrasion is uneven, and some
parts of the garment can still have a good repellent effect, while other parts have so-called open surfaces. On the open surfaces, dirt can enter during the fluorocarbon finish and be encapsulated. The study has also emerged that proper care of this type of garment is important and that reactivation through heat is essential. At the same time, respondents repeatedly highlight workers' mentality that the garment should show and reflect high work ethics. This causes that many garments are rarely washed and become very dirty.
Through interviews and tests, the study has concluded that fluor chemistry is not necessary for high visibility workwear. The external effects with relatively quickly abrasion on the finish through use and washing, this in combination with that fluor chemistry does not fulfil any long-lasting function are aspects that have been considered in the conclusion.
Keywords: PFAS, PFOS, PFOA, fluor chemistry, high fluorinated substances, high visibility, fluorocarbon finish, workwear
SAMMANFATTNING
Fluorkemi används på varselkläder i syfte för att skydda textilen mot smuts, vatten, fett och olja. Kemikalierna är skadliga för människor och miljö, de är dessutom mycket svårnedbrutna eller så bryts de inte ner överhuvudtaget.
Kemikalierna är utvecklade av människor och delas upp i perfluorerade och polyfluorerade ämnen (PFAS). PFAS klassificeras också som PBT-ämnen, vilket står för att de är
persistenta, bioackumulerande och toxiska.
Studien är utförd i ett samarbete med Tranemo Textil AB, där behovet av
fluorkarbonberedning på varselkläder undersökts. Syftet med studien är att undersöka utifrån användning och tvättprocess om fluorkarbonberedning är essentiell på varselkläder. Genom intervjuer med experter och tvätterier har studien fått fram information om fluorkemi och hur tvättprocessen ser ut. Resultatet från intervjuerna har kombinerats med tester på tyger och på ett bärprov med ett byxben med fluorkarbonberedning och ett byxben utan. Bärprovet har testats av en person i dennes dagliga arbete under sex månader.
Studien har sammanställt resultatet och kan konstatera att fluorkemin har negativ påverkan på människa och miljö, vilket ligger till grund för en diskussion kring vad som är nödvändig användning. Vidare kan det konstateras att fluorkarbonberedningens effekt försämras över tid, genom användning, tvätt och annan yttre påverkan. Slitaget sker ojämnt och vissa delar av ett plagg kan ha god avvisande effekt medan andra delar är så kallade öppna friytor. Smuts kan då gå in under beredningen och kapslas in. I resultatet har det också framkommit att rätt skötsel av den här typen av plagg är viktigt och att återaktivering genom värme är väsentlig.
Samtidigt belyser respondenterna återkommande en mentalitet hos arbetare att de vill att plaggen ska visa att de arbetar och därför vara smutsiga, vilket medför att många plagg sällan tvättas.
Genom utförda intervjuer och tester har studien kommit till slutsatsen att fluorkemi inte är nödvändig på varselkläder. Den yttre påverkan som relativt snabb sliter på beredningen genom användning och tvätt i kombination med att fluorkemin inte fyller någon långvarig avvisande funktion är aspekter som tagits i hänsyn för slutsatsen.
Nyckelord: PFAS, PFOS, PFOA, fluorkemi, högfluorerade ämnen, varselkläder, fluorkarbonberedning, arbetskläder, fluorkarbonberedning
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1. INLEDNING 1
1.1 Bakgrund 1
1.2 Syfte 2
1.3 Frågeställningar 2
1.4 Avgränsningar 2
2. LITTERATURÖVERSIKT 3
2.1 Fluorkarboner 3
2.2 PFAS påverkan på människa och miljö 4
2.2.1 PFOS 5
2.2.2 PFOA 5
2.2.3 PFHxA 6
2.3 Fluorkarbonberedningens effekt 6
2.4 PPE-förordningen 7
2.5 EN ISO 20471 - En standard för skyddskläder med god synbarhet 8
3. MATERIAL OCH METOD 8
3.1 Litteraturstudie 9
3.2 Val av intervju 9
3.3 Material 9
3.4 Tester 11
3.4.1 Bärprov 11
3.4.2 Visuell undersökning 11
3.4.3 Vattenavvisande förmåga 11
3.4.4 Oljeavvisande förmåga 12
3.5 Reliabilitet och validitet 12
4. RESULTAT 13
4.1 Experternas perspektiv 13
4.2 Tvätteriers tvättprocess av fluorkarbonbereda plagg 16
4.3 Sammanställning intervjuer 18
4.4 Testresultat 18
4.4.1 Visuell undersökning 18
4.4.2 Vattenavvisande förmåga 20
4.4.3 Oljeavvisande förmåga 21
4.4.4 Jämförande tester 21
5. DISKUSSION 22
5.1 Resultatdiskussion 22
5.2 Testresultat diskussion 23
5.3 Diskussion kring forskningsfrågor 24
5.3.1 Hur beter sig fläckar på material som är fluorkarbonbereda under plaggets
livslängd 24
5.3.2 Hur genomförs skötsel och tvätt på plagg med fluorkarbonberedning för att
bibehålla plaggets avvisande egenskaper 24
5.3.3 Hur påverkar användning, skötsel och tvätt plaggets avvisande egenskaper 24 5.3.4 Hur nödvändigt är det att varselkläder certifierade enligt EN ISO 20471 beläggs
med fluorkarbon 24
5.4 Metoddiskussion 25
6. SLUTSATS 26
7. FÖRSLAG TILL FORTSATT STUDIE 27
8. SLUTORD 28
KÄLLFÖRTECKNING 29
BILAGA 1 - INTERVJUMANUAL EXPERTER 32
BILAGA 2 - INTERVJUFRÅGOR TVÄTTERIER 33
TABELLFÖRTECKNING
Tabell 1: Sammanställning av varseltyger som testats, dess komposition, om de är med
fluorkarbon respektive utan beredning, i nytt eller använt tillstånd samt om de är tvättade. 10 Tabell 2: Antalet intervjuade respondenter och deras befattningar. 13 Tabell 3: Presenterar antalet tvätterier och respondenternas befattningar. 16 Tabell 4: Testresultat av vattenavvisning på bärprov och nya tyger. 20 Tabell 5: Oljetest av bärprov och nya tyger, vilka är samma tyger som bärprovet är
tillverkade av. 21
Tabell 6: Testresultat av tyger som tvättats enligt ISO 15797. 21
FIGURFÖRTECKNING
Figur 1: En visuell bild på olika ämnen som ingår i familjen PFAS, inspirerad av ATSDR
(2017). 3
Figur 2: Schematisk bild över PFOS, inspirerad av Knutsen et al. (2018). 5 Figur 3: Schematisk bild över PFOA, inspirerad av Knutsen et al. (2018). 5 Figur 4: Schematisk bild över PFHxA, inspirerad av Anderson et al. (2019). 6 Figur 5: Fluorkarbonberedningen verkar som en skyddande film på tyget med sina stående
svansar, inspirerad av Rehnby (2006). 6
Figur 6: Fluorkarbonberedningens ytstruktur innan och efter tvätt, samt efter återaktivering,
inspirerad av Rehnby (2006). 7
Figur 7: Schematisk bild över ISO-skala från 5–0, inspirerad av SIS (2012). 12
BILDFÖRTECKNING
Bild 1: Bärprov fram före tvätt. 19
Bild 2: Bärprov bak före tvätt. 19
Bild 3: Bärprov fram efter tvätt. 19
Bild 4: Bärprov bak efter tvätt. 19
Bild 5: Luminansen i jämförelse med ett referensprov som är tvättad 50 gånger. 20
1. INLEDNING
1.1 Bakgrund
Högfluorerade ämnen som också kallas PFAS har utvecklats av människor för att stöta bort smuts, vatten, fett och olja. Smuts- och vattenavstötande efterbehandlingar används för att minska tygets nedsmutsningsgrad, genom avvisning men också genom att smutsen förhindras gå in och bindas samman med tygets struktur. För att uppnå de avvisande egenskaperna krävs det att textilierna är efterbehandlade med kemikalier (Kadolph 2014, s.425–426). Kemikalierna som används för att åstadkomma den avvisande effekten är skadliga för människor, djur och miljö. De har visat sig ge negativa hälsoeffekter och att de är extremt svårnedbrytbara. Studier påvisar också att dessa kemikalier inte bryts ner överhuvudtaget (Naturskyddsföreningen u.å).
Idag finns omkring 5000 olika industriellt framställda högfluorerade ämnen. Dessa kemikalier finns i textilier, skidvalla, kastruller, livsmedelsförpackningar, brandsläckningsskum och i skönhetsprodukter. Samlingsnamnet för de högfluorerade ämnena är PFAS (per- och
polyfluorerade alkylsubstanser) (Naturskyddsföreningen u.å). Där PFOS (perfluoroktansulfonat) och PFOA (perfluoroktansyra) är de två mest uppmärksammade varianterna (Karolinska
Institutet 2019).
Textilbranschen är en av de största användarna av högfluorerade ämnen, där de används till beredning och impregnering på textilier och läder (Kemikalieinspektionen 2020). Läckage och spridning av PFAS kan ske under hela processen från att tyget bereds med fluorkarbon till att plagget deponeras. PFAS-ämnen är extremt långlivade och har konstaterats ha en negativ påverkan på människa och miljö. Mängden fluorkemi som används påverkar utsläppen till
miljön, ju mer användning, desto större utsläpp (Naturvårdsverket 2020). Av den anledningen vill uppdragsgivaren granska behovet och kemikalieanvändningen av högfluorerade ämnen på
skyddskläder som är certifierade i enlighet med EN ISO 20471, en standard för skyddskläder som skall ge god synbarhet. Uppdragsgivaren beskriver en teori om att smuts under användning av plagg kan gå innanför fluorkarbonberedningen och kan då kapslas in, vilket bedöms ha en negativ påverkan på att få plagg rena. För att fluorkarbonberedningen ska bibehålla den avvisande
effekten mot vatten, smuts och olja efter tvätt, krävs det att tyget återaktiveras genom
värmebehandling. Resultatet från studien kan ge en indikation till om fluorkarbonberedning är essentiell på varselkläder genom att se till användning, hantering och tvätt. Hanteras och tvättas plaggen inte enligt rekommendationer, får inte fluorkarbonberedningen den effekt den används för.
Examensarbetet är ett samarbete med företaget Tranemo Textil AB, vilket marknadsförs under varumärket Tranemo Advanced Workwear. Företaget har funnits på marknaden sedan 1934 och har en vision om att ingen ska skadas allvarligt i olyckor där rätt arbetskläder kan förebygga eller lindra konsekvenserna av olyckan. Företaget säljer arbetskläder inom tre olika områden,
flamskydd-, varsel-, och arbetskläder (Tranemo Workwear u.å).
1.2 Syfte
Syftet med studien är att undersöka utifrån användning och tvättprocess om fluorkarbonberedning är essentiell på varselkläder.
1.3 Frågeställningar
Studiens huvudfråga är följande:
● Hur nödvändigt är det att varselkläder certifierade enligt EN ISO 20471 beläggs med fluorkarbon?
Utifrån huvudfrågan finns följande underfrågor som behöver besvaras och undersökas för att ge svar på huvudfrågan.
● Hur beter sig fläckar på material som är fluorkarbonbereda under plaggets livslängd?
● Hur genomförs skötsel och tvätt på plagg med fluorkarbonberedning för att bibehålla plaggets avvisande egenskaper?
● Hur påverkar användning, skötsel och tvätt plaggets avvisande egenskaper?
1.4 Avgränsningar
Studien tar endast hänsyn till hur fluorkarbonberedning påverkar skyddskläder som är certifierade i enlighet med EN ISO 20471, inga andra typer av skyddsplagg undersöks.
Fortsättningsvis avser inte studien utföra några andra tester utöver strilmetoden, oljetest och visuell undersökning av tygprover och bärprov.
Studien avser inte att undersöka hur tvättprocessen går till i hemmiljö, utan ser enbart till hur tvätterier sköter och tvättar varselkläder, med undantag från bärprovet som har tvättats i hemmiljö.
Vidare ser studien enbart till tre högfluorerade ämnen, PFOA och PFOS samt PFHxA, inga andra högfluorerade ämnen ingår i studien.
2. LITTERATURÖVERSIKT
2.1 Fluorkarboner
Högfluorerade ämnen har producerats och använts sedan 1950-talet på grund av deras speciella egenskaper. Ämnena har hög termisk stabilitet, de är brandbeständiga och har filmbildande egenskaper. De är avvisande mot vatten, smuts och fett dessutom är de är också elektriskt stabila.
PFAS-ämnen är mycket kraftfulla därför behövs vanligtvis låga koncentrationer av kemin, för att ge önskad effekt (Swedish Chemicals Agency 2015). För textilier som måste kunna motverka genomträngning av skadliga vätskor, är egenskaper som smuts-, vatten- och oljeavvisning väsentliga. Genom att behandla textilierna med en fluorkarbonberedning, där fluorerade ämnen används i olika längder på molekylkedjor uppfyller textilierna de önskade avvisande
egenskaperna (Naturskyddsföreningen u.å).
De högfluorerade ämnena har samlingsnamnet PFAS (per- och polyfluorerade alkylsubstanser).
Gemensamt för ämnena är att de är extremt svårnedbrytbara och än idag saknas fullständig dokumentation kring samtliga PFAS effekter på människa och miljö (Naturskyddsföreningen u.å). PFAS är en familj högfluorerade och framtagna kemikalier, vilka delas upp i perfluorerade och polyfluorerade ämnen. Figur 1 nedan visar olika grupper av de högfluorerade ämnena i familjen PFAS.
Figur 1: En visuell bild på olika ämnen som ingår i familjen PFAS, inspirerad av ATSDR (2017).
De perfluorerade ämnena kategoriseras till att vara fullständigt fluorerade, medan de
polyfluorerade ämnena ofta används för att ersätta de perfluorerade ämnena. De polyfluorerade ämnena kan dock brytas ner i miljön eftersom de inte är lika stabila, men kan då omvandlas till att bli perfluorerade (Naturvårdsverket 2020).
Anledningen till att de är så miljömässigt beständiga är på grund av att PFAS är enormt starka och stabila i sin uppbyggnad och klassas som den starkaste kemiska bindningen som existerar (Naturvårdsverket 2020). PFAS består av flera fluor- och kolatomer och den här starka kemiska bindningen gör ämnet resistent mot smuts, vatten och olja, men också mot fysisk och mikrobiell nedbrytning (Giesy & Kanna 2002).
2.2 PFAS påverkan på människa och miljö
PFAS klassificeras som PBT-ämnen, som står för att de är persistenta, bioackumulerande och toxiska. Det innebär att ämnena inte bryts ner i miljön samt att de lagras i kroppen på människor och djur. Dessutom kan de orsaka skador på levande organismer (Kemikalieinspektionen 2020).
Eftersom användningen av PFAS blir allt större bidrar det till mer utsläpp och spridningen av dessa ämnen kan spåras ända till däggdjur på Arktis där halterna av de fluorerade ämnena ökar.
Människor får i huvudsak i sig PFAS via exponering av dricksvatten och livsmedel
(Naturvårdsverket 2020). Exponering av PFAS sker även via huden av kemiska produkter och varor, samt av förorenat damm (Karolinska institutet 2019). Eftersom de högfluorerade ämnena är fett- och vattenavstötande binder de proteiner och lagras i blodet istället för i fettvävnaden som andra bioackumulerande ämnen (Kemikalieinspektionen 2020). Därmed tas PFAS lätt upp av människan och ansamlas i kroppen efter exponering i blodet, levern, lungorna och njurarna.
PFAS-ämnen har visat sig kunna föras över till fostret via moderkakan och även till spädbarn genom modersmjölk (Naturvårdsverket 2020). Inga studier har kunnat bekräfta att PFAS bryts ner fullständigt i miljön och därmed finns de kvar för alltid i någon form (Kemikalieinspektionen 2020).
Trots att kemikalierna är enormt svårnedbrytbara i miljön stannar PFAS inte kvar i kroppen för evigt, utan fasas ur successivt. Vid mätning av mängden ämnen i kroppen beräknas det hur lång tid det tar för ämnet att minskas med hälften av sitt ursprungliga värde, så kallad halveringstid.
De ämnena som innehåller åtta kolatomer (C8) som PFOS har en uppskattad halveringstid på 5,4 år och PFOA har en uppskattad halveringstid på 4,4 år, tiden kan dock variera från individ till individ. Vid en längre kolkedja kan halveringstiden öka (Livsmedelsverket 2013). PFHxA som innehåller sex kolatomer i kedjan (C6) har den uppskattade halveringstiden på cirka 32 dagar (Anderson et al. 2019).
Mycket visar att ju längre den högfluorerade kolkedjan är, desto högre toxicitet och större potential för bioackumulation (Kemikalieinspektionen 2020). När många av de långa
molekylkedjorna av PFAS har blivit förbjudna, ersätts de istället med nya kortare kedjor med sex eller färre kolatomer (Scheringer et al. 2014). Många av de ämnen som idag ersätter de långa kedjorna av fluorkemi förmodas ha liknande negativa effekter på människa och miljö
(Naturvårdsverket 2020). Vidare finns stor oro på att de kortkedjiga alternativen också kan vara lika beständiga och giftiga som de långkedjiga (Schellenberger et al. 2019). Dessutom fortgår utvecklingen och nya otestade PFAS-ämnen lanseras återkommande på marknaden
(Naturvårdsverket 2020). Då det inte går att förbjuda en hel grupp ämnen, måste varje enskilt ämne granskas och utvärderas innan ett förbud kan implementeras (Naturskyddsföreningen u.å).
2.2.1 PFOS
PFOS (Perfluoroktansulfonsyra) är mycket toxiskt, försämrar reproduktionsförmågan och påverkar levande organismer negativt. Tidigare användes PFOS i impregneringsmedel, rengöringsmedel och brandsläckningsskum (Kemikalieinspektionen 2020). Sedan 2008 har användningen av kemiska produkter och varor som innehåller PFOS, med enstaka undantag förbjudits i EU. Förbudet ligger till grund av ämnets allvarliga hälso- och miljöeffekter
(Naturvårdsverket 2020). PFOS innehåller perfluoroktansulfonsyra (SO3H) och åtta kolatomer (C8) i kedjan med fluoratomer (F), dess uppbyggnad presenteras i figur 2 (Knutsen et al. 2018).
Figur 2: Schematisk bild över PFOS, inspirerad av Knutsen et al. (2018).
2.2.2 PFOA
PFOA (perfluoroktansyra) försämrar reproduktionsförmågan och misstänks samtidigt vara cancerframkallande (Kemikalieinspektionen 2020), under 2020 förbjuds användningen av ämnena i EU. (Naturvårdsverket 2020). PFOA innehåller perfluoroktansyra (OH), syre (O) och har åtta kolatomer i kedjan (C8) med fluoratomer (F), dess uppbyggnad presenteras i figur 3 (Knutsen et al. 2018).
Figur 3: Schematisk bild över PFOA, inspirerad av Knutsen et al. (2018).
2.2.3 PFHxA
PFHxA (perfluorohexansyra) liknar PFOA och flera kortkedjiga (C6) ämnen bygger på den här typen av kemikalie. Idag används PFHxA globalt som ett resultat efter övergången till kortkedjig fluorkemi, vars ersättande har väckt många frågor om potentiella hälsorisker för människor (Luz, Anderson, Goodrum & Durda 2019). Idag finns ämnet på REACH lista om förslag på reglering (European Chemicals Agency 2020). Flera studier har funnit koncentrationer av PFHxA i människans blod som är nära eller under satta gränsvärden. De totala hälsoeffekterna av PFHxA är i dagsläget osäkra då forskning fortfarande pågår (Anderson et al. 2019). PFHxA uppbyggnad med syre (O) och perfluorohexansyra (OH) presenteras i figur 4, de innehåller 6 kolatomer i kedjan (C6) med fluoratomer (F) (Anderson et al. 2019).
Figur 4: Schematisk bild över PFHxA, inspirerad av Anderson et al. (2019).
2.3 Fluorkarbonberedningens effekt
Genom en fluorkarbonberedning får textilen en finare och slätare ytstruktur som är olje-, vatten- och smutsavvisande (Posner & Järnberger 2004). För att tyget skall kunna avvisa olja, krävs det att materialets ytstruktur har en lägre ytenergi än oljan, vilket erhålls av fluorkemi (Rehnby 2010). För vätskor med mycket låg ytspänning, såsom oljor är det endast fluorkemi som kan ge tillräckligt bra skydd (Schellenberger 2019). Den tunna fluorkarbonberedningen verkar som en skyddande film på materialet och beskrivs som stående svansar med fluoratomer (Rehnby 2010).
Figur 5 visar fluorkarbonberedningens ytstruktur.
,
Figur 5: Fluorkarbonberedningen verkar som en skyddande film på tyget med sina stående svansar, inspirerad av Rehnby (2006).
Den avvisande effekten minskar avsevärt efter tvätt, men kan återaktiveras genom en
värmebehandling (Kadolph 2014, s. 430). Fluorkarbonens avvisande effekt påverkas över tid som en konsekvens av flera yttre påverkningar som tvättar, nötning och kemiska påfrestningar. Solen påverkar också beredningen negativt genom sitt UV-ljus (Zhou, Zhao, Wang & Lin 2016).
Fluorkarbonberedningen utgör en tunn filmbildning runt fibrerna vilken kan beskrivas som stående och skyddande svansar. Vid tvätt påverkas fluorkarbonbeläggningen negativt då dessa svansar lägger sig ned. För att återfå den avvisande effekten krävs återaktivering med en värmebehandling, vilket sker genom att plagget torktumlas eller stryks (Rehnby 2010).
Beredningen slits gradvis och fluorkarbonbeläggningar uppskattas förlora sin effektivitet efter 20–30 tvättar (Lassen et al. 2015; Kadolph 2014, s. 425). Figur 6 nedan visar
fluorkarbonberedningens ytstruktur innan tvätt och hur den förändras efter tvätt samt hur svansarna åter blir orienterade genom återaktivering och att beredningen därmed återfår sin avvisande egenskap.
Figur 6: Fluorkarbonberedningens ytstruktur innan och efter tvätt, samt efter återaktivering, inspirerad av Rehnby (2006).
Arbetskläder belagda med fluorkarbon är impregnerade med en dispersionspolymer med
“telomersvansar” för att bli vatten- och smutsavvisande. Mycket indikerar att dessa svansar kan falla av från polymeren men också att impregneringen består av fria resttelomerer
(Kemikalieinspektionen 2020). Tvätt och användningslitage av plagg som är behandlade med fluorkarbonberedning släpper då PFAS till miljön (Lassen et al. 2015). Telomerer kan i miljön med tiden brytas ned till PFCA (Perfluorerade karboxylsyror). Exempel på sådana PFCA-ämnen är PFOA och PFHxA (Kemikalieinspektionen 2020).
2.4 PPE-förordningen
PPE-förordningen är ett regelverk som tillämpas för personlig skyddsutrustning. Förordningen består av krav som måste vara uppfyllda för att personlig skyddsutrustning ska få förses på marknaden (EU 2016/425).
Förordningen innefattar klassificering av personlig skyddsutrustning i tre kategorier beroende på olika risker. Klass III omfattar risker, vilka kan leda till mycket allvarliga följder, såsom dödsfall eller bestående hälsoskador. Exempel på risker är arbeten med risk för kemikaliestänk, elchocker
vid arbete med spänning, eller arbete i höga temperaturer där effekterna kan jämföras med en lufttemperatur på 100°C eller högre. Kategori I avser enbart minimala risker såsom ytliga
mekaniska skador och kontakt med ytor som inte är varmare än 50°C. Kategori II omfattar risker som inte är angivna i kategori I eller III. Eftersom varselkläder inte anges i kategori I eller III ryms den i kategori II. Varselkläder är avsedda för att skydda användaren genom att göra användaren synlig och därmed uppmärksamma och varna andra människor att en människa är i närheten (EU 2016/425).
2.5 EN ISO 20471 - En standard för skyddskläder med god synbarhet
Den internationella standarden innehåller krav som rör riskbedömning och riskanalys av kläder med hög synlighet. Kläder som är certifierade i enlighet med EN ISO 20471 är skyddskläder som är avsedda för att göra användaren synlig i situationer där det är farligt och finns risker att inte bli sedd. Trafikrelaterade platser där fordon är i rörelse som flygplatser, järnvägsspår eller
vägarbeten är exempel på arbeten som är i behov av standarden EN ISO 20471 (SIS 2013).
För att plagg ska uppfylla standarden krävs fluorescerande tyg med fastställd luminiscens för att synas på dagen och reflekterande material i form av reflexer för att synas på natten. Standarden innehåller tre olika nivåer, klass 1–3 där klass 3 är den högsta klassen. Klassen bestäms av
materialytor i m² och kräver en viss fluorescerande yta och reflekterande material, ju större yta av respektive material, desto högre klass. Materialytan ska mätas på den minsta storleken som finns av det plagg som ska certifieras. För att säkerhetsställa att användaren är synlig från alla sidor (360°) är det viktigt att horisontella reflexband samt fluorescerande material omger bål, byxben och ärmar. De fluorescerande och reflekterande materialens placeringar är exempel på
designkrav, som måste uppfyllas för att plagg ska kunna certifieras enligt standarden. För att ett plagg ska bli certifierat krävs det även att materialen testas och godkänns efter att de genomgått fem tvättar på laboratorium (SIS 2013).
3. MATERIAL OCH METOD
Syftet med studien är att undersöka behovet av fluorkemi på varselkläder och för att skapa en helhetsbild har studiens angreppssätt och metodval varit en kombination av kvalitativ och kvantitativ metod (Holme & Solvang 1997, s. 85–87). För att besvara studiens frågeställningar utfördes först en litteraturstudie för att ge författarna förkunskap för att därefter på bästa sätt föra undersökningen framåt. Studien har utfört en kvalitativ undersökning genom intervjuer med kunniga personer inom fluorkemi och tyger. Den kvantitativa metoden har skett genom intervjuer med tvätterier och via de tester som genomförts. Via den här kombinerade studien av kvalitativ och kvantitativ metod presenteras ett omfattande och detaljerat resultat (Holme & Solvang 1997, s. 85–87). Metoden är en kombination av deduktiv och induktiv metod och då designad som en
abduktiv metod. Studien har utgått utifrån en dialog med uppdragsgivaren där en teori testas och analyseras mot verkligheten (Leduc 2011). Nedan beskrivs vilka metoder och material som använts för att genomföra studien.
3.1 Litteraturstudie
Den teoretiska studien har genomförts genom litteraturstudier där information har samlats in via vetenskapliga artiklar och böcker. I första hand har peer review-artiklar använts, vidare fanns flera av artiklarna på databasen Primo. Studiens använda standarder återfanns från databasen SIS, Swedish Standards Institute. Vidare har hemsidor från myndigheter, ideella organisationer och institut med hög relevans och trovärdighet använts för att stärka litteraturöversikten.
3.2 Val av intervju
Studien har utfört kvalitativa semistrukturerade intervjuer med erfarna personer på företaget, och med utvalda experter inom fluorkemi för att få en så djup och fullständig bild av ämnet som är möjligt. Intervjuerna med utvalda personer har genomförts från en intervjumanual, med syftet att varje respondent skall ges möjlighet att själv formulera sina tankar, åsikter och kunskaper (Holme
& Solvang 1996, s.101–108). Vid samtycke från respondenterna spelades intervjuerna in och har därefter transkriberats i sin helhet och avkodats. Intervjuer med respondenter på fem valda tvätterier har genomförts för att få kännedom om hur tvätt- och torkprocess ser ut av varselkläder som är certifierade enligt EN ISO 20471. Intervjuerna har genomförts via kvantitativ metod med syftet att ge snabba svar på specifika frågor som därefter har analyserats och bearbetats (Bryman
& Nilsson 2018 s.310–311). Av etiska skäl är varje intervjuad respondent anonymiserad och tvätterierna är av samma anledning inte namngivna (Holme & Solvang 1996, s. 334–335).
3.3 Material
Tester har genomförts på fem prover med samma komposition varav ett bärprov som varit på test under sex månader med ett byxben med fluorkarbon respektive ett byxben utan
fluorkarbonberedning. Tygerna som används till bärprovet, har också testats i nytt tillstånd för att jämföra hur tygerna förändrats över tid. Tygerna på bärprov samt de nya tygerna har bedömts både visuellt och ur dess vatten- och oljeavvisande funktion.
Dessutom har tester genomförts på två olika tyger som tvättats enligt ISO 15797:2017, vilket är ett laboratorietest för industritvätt och efterbehandlingar för arbetskläder (SIS 2017). Tygerna har tvättats och torktumlats 25 respektive 50 gånger utan att de blivit utsatt för något annat som smuts eller dylikt. Ett av tygerna har en annan komposition och därmed är det totalt sex prover som testats på två olika typer av kompositioner. I tabell 1 visas de olika proverna uppställda
utifrån materialkomposition, det tydliggörs även andra faktorer såsom beredning, användningstillstånd och tvätt.
Tabell 1: Sammanställning av varseltyger som testats, dess komposition, om de är med fluorkarbon respektive utan beredning, i nytt eller använt tillstånd samt om de är tvättade.
Prov Vikt g/m² Komposition Kommentar
Bärprov med
fluorkarbon (tyg A)
260 g/m² 45 % modakryl
35 % bomull
18 % polyamid
2 % antistat
Tvättad 5 gånger i hemmiljö
Bärprov utan
fluorkarbon (tyg B)
260 g/m² 45 % modakryl
35 % bomull
18 % polyamid
2 % antistat
Tvättad 5 gånger i hemmiljö
Tyg A med
fluorkarbon oanvänt
260 g/m² 45 % modakryl
35 % bomull
18 % polyamid
2 % antistat
Nytt tyg i otvättat tillstånd
Tyg B utan
fluorkarbon oanvänt
260 g/m² 45 % modakryl
35 % bomull
18 % polyamid
2 % antistat
Nytt tyg i otvättat tillstånd
Tyg C med
fluorkarbon
260 g/m² 54 % modakryl
44 % bomull
2 % antistat
Tvättad 25 gånger enligt EN ISO 15797
Tyg D med
fluorkarbon
260 g/m² 45 % modakryl
35 % bomull
18 % polyamid
2 % antistat
Tvättad 50 gånger enligt EN ISO 15797
3.4 Tester
Studien har utfört tester på bärprov och tygprover för att se till materialens vattenavvisande förmåga genom att utgå från standarden ISO 4920:2012 (SIS 2012). Vidare har den oljeavvisande förmågan testats på bärprov och samtliga tyger, genom att utgå från standarden EN ISO 14419 (SIS 2010). Samtliga laborationer har genomförts via ett samarbete på Tranemo Textils testlabb.
3.4.1 Bärprov
Ett bärprov i form av varselbyxor där byxans vänstra byxben är belagd med fluorkarbon och det högra byxbenet är utan beredning. Bärprovet har testats av person i dennes dagliga arbete, där byxan har utsatts för varierande arbetsmiljöer, i form av mekanisk verkstad, svetsning samt slipning. Byxorna är använda under sex månader och har tvättats vid fem tillfällen i 60°C i hemmiljö och har hängtorkats. Byxorna har vid återkomst testats för vatten- och oljeavvisning och en visuell undersökning har genomförts. Därefter har byxan åter tvättats i 60°C i
hushållsmaskin och en återaktivering i torktumlare har skett i 75°C innan tester på nytt genomförts. Resultaten har sedan analyserats och jämförts utifrån övrigt utförda tester.
3.4.2 Visuell undersökning
Bärprovet har undersökts och granskats visuellt då byxbenet med fluorkarbonberedning respektive utan beredning har jämförts och analyserats utifrån smutsfläckar och luminans.
Därefter har bärprovet tvättats och en ny visuell undersökning har genomförts. Den visuella undersökningen har därutöver jämfört luminansen på respektive byxben utifrån ett tygprov som tvättats 50 gånger i industritvätt.
3.4.3 Vattenavvisande förmåga
Testet har utförts genom den så kallade strilmetoden ISO 4920:2012, tyget har spänts fast i en ring som sedan placerats på den lutande hållaren. Därefter har 20℃ vatten i en volym av 250 ml hällts i tratten ovanför strilen och vattnet har sedan runnit ner på tyget. Ringen med det
fastspända materialet har därefter slagits två gånger mot ett fast föremål och sedan bedömts utifrån fastställd ISO-skala från 5–0, som presenteras i figur 7. Där 5 har den bästa
vattenavvisande förmågan och 0 är sämst, vilken fastställs när hela testområdet är fullständigt blött (SIS 2012).
Figur 7: Schematisk bild över ISO-skala från 5–0, inspirerad av SIS (2012).
3.4.4 Oljeavvisande förmåga
För att fastställa tygets oljeavvisande förmåga har tester utförts genom att försiktigt lägga en droppe olja på tyget. I studien har tillgången på oljor av nummer 1 och 2 inte varit möjlig och därför kan inte ett exakt lägsta resultat garanteras. Oljorna som är använda i detta test är nummer 3, 4, 5 och 6, där nummer 6 är bra och 3 innebär ett otillräckligt resultat. Testet har utförts genom att börja med olja nummer tre och successivt gått vidare med de andra i nummerordning och har fortsatt tills en olja väter tygets yta inom 30 sekunder. Resultatet är numret på den olja som inte vätte tyget, utan ligger som en droppe på tyget. Om materialet klarar nummer 5 efter tvätt är det ett resultat som anses vara okej.
3.5 Reliabilitet och validitet
Vid en eventuell upprepning av studien skulle resultaten från de utförda testerna vara ungefär detsamma. Oberoende tester med samma eller likvärdiga resultat bedöms ge hög reliabilitet (Holme 1997, s. 163). Om intervjuerna med experterna återupprepas skulle diskussionerna kring fluorkemin vara likvärdig, då mycket av informationen kring egenskaper och negativa aspekter är konstaterad fakta. Vid en upprepning av intervjuer med tvätterier bedömer studien att svaren på deras hantering och tvättprocess genomförs likvärdigt.
Studien har hämtat information från flera olika typer av källor vilket bedöms öka validiteten.
Validitet skapas genom praktiskt utförda tester av bärprov och tygprover. Testerna tillsammans med informationen från utförda intervjuer och litteraturöversikten ligger till grund till den triangulering som ökar validiteten och säkerhetsställer resultatet.
4. RESULTAT
4.1 Experternas perspektiv
De intervjuade experternas befattningar presenteras i tabellen nedan, se tabell 2.
Tabell 2: Antalet intervjuade respondenter och deras befattningar.
Person Befattning Person A Kemiexpert
Person B Textil- / Kemiingenjör Person C Forskare inom kemi Person D Tygkvalitetsansvarig
Utifrån intervjuerna med experter inom fluorkemi och tygkvalitetsansvarig presenteras följande resultat:
Studien kan konstatera att nödvändig användning av fluorkemi är ett tema som återkommer samt dess negativa miljö- och hälsoaspekter. I studien har det framkommit att kraven på produkter som skall fylla en funktion eller skydda användaren generellt är väldigt höga i förhållande till vad plagget utsätts för. Många krav har sitt ursprung i en tid när fokuset och prioriteringen var på att ha det bästa skyddet och de bästa egenskaperna på produkterna, utan tanke på hur detta kan påverka miljön. Kunskapen kring farliga kemikalier var inte så utbredd som den är idag. Då fluorkemin är unik och ensam på marknaden med dess egenskap att stöta bort vatten, smuts, olja och fett har beredningen varit revolutionerande.
“Det enda alternativet med dessa egenskaper som finns på marknaden just nu.”
Av den anledningen tillämpades fluorkarbonberedning och används än idag för kemins unika egenskaper. Under intervjuerna återkommer ämnet om beredningen verkligen är nödvändig ur ett säkerhetsperspektiv och på bekostnad på människa och miljö.
“De enda vi människor kommer lämna efter oss är fluorkemikalier. De är kemikalier som aldrig bryts ned därför pågår en ständig debatt kring nödvändig användning”.
Studien kan också konstatera att så länge det finns en efterfråga på fluorkarbonberedningens goda egenskaper kommer fluorkemin att produceras och användas. En av respondenterna berättar att fluorkemin som vätska är enkel att applicera vilket beror på dess låga ytspänning, den fördelar sig
väl över tygets ytstruktur och runt fibrerna. Om en fabrik ska byta kemi eller använda sig av olika typer avvisande kemikalier måste processerna ställas om, vilket innebär en ekonomisk påverkan.
Det pågår en aktuell debatt och det kan noteras att alla respondenterna ifrågasätter vad nödvändig användning innebär. Vad som är nödvändig användning råder en viss diskussion kring och anses inte vara ett helt enkelt beslut. Aspekter som tas upp i diskussion kring vad som är nödvändig användning är vilka egenskaper som produkten behöver ha, måste ha, och hur viktigt skyddet är.
Ett första steg i frågan kring vad som är nödvändig användning är att fundera på om produkten behöver fluorkemins egenskaper överhuvudtaget. Samtidigt bör det övervägas vad som är tillräckligt för att produkten ska få de önskade egenskaperna. I vissa fall behövs fluorkemins egenskaper för att skydda användaren och rädda liv. Fluorkemin kan behöva användas inom viss sjukvård men också för att skydda sig mot skadliga kemikalier. Somliga av respondenterna påpekar att när det finns mindre farliga alternativ som tekniskt fungerar lika väl som de högfluorerade ämnena, bör de användas.
Fluorkemin används för att skydda textilier mot vatten, smuts och olja. Samtidigt ställer sig en av respondenterna frågan om plaggets livslängd kan öka med fluorkemi. De unika egenskaperna fluorkemin besitter kan innebära mindre smutsiga plagg och som i sin tur kan leda till en längre livslängd, vilket också en aspekt att ta hänsyn till.
De som arbetar med material, produktutveckling och tillverkning måste förstå vilka egenskaper som ställs på plagget och ställa sig frågan om flourkarboner behövs för att ge den önskade funktionen. Saknas insikt, kunskap eller förståelse för vilka egenskaper som är essentiella på plagget, kan fluorkemi komma att användas för säkerhets skull.
Samtliga respondenterna är överens om att återaktivering efter tvätt är nödvändig för att återfå den avvisande effekten. Det framgår att vid högre temperaturer återställs svansarnas orientering bättre än vid lägre temperaturer. Studien kan också konstatera att torkningsprocessen i
temperaturer över 70℃ ska undvikas för att bevara högsta möjliga funktion på material som reflexer och tillbehör. Återaktivering som sker med en lägre temperatur anses ändå ge en effekt även om den inte är lika god. I och med detta finns ett dilemma kring att plagg med fluorkemi får bättre avstötande förmåga vid en återaktivering i högre temperatur, men samtidigt riskerar detta förstöra andra material och tillbehör på plagget.
Fluorkarbonberedningen beskrivs som en skyddande hinna som är mycket tunn med små kedjor på ytstrukturen av tyget. Representanterna nämner att smuts på en ny fluorkarbonbeläggning inte lätt går in i fibern och bildar bestående fläckar, eftersom beredningen från början står emot smuts, olja och fetter väl. Studien kan konstatera att respondenterna är överens om att
fluorkarbonberedningens effekt försämras över tid. Vid en försämrad effekt är kedjorna på ytstrukturen oorienterade. Orsakerna till att materialet i plagget efterhand inte har samma avvisningsförmåga beror på en yttre påverkan. Mekanisk påverkan sker genom användning och tvättprocess vilket ger ett slitage på ytstrukturen. En av respondenterna nämner även att solen påverkar fluorkemin negativt. Slitaget på ytstrukturen och beredningen sker ojämnt, det sker en minskning av material på plagget som bidrar till permanenta försämrade effekter. När det tunna
ytskiktet slits frigörs den underliggande ytans material och dess egenskaper börjar istället dominera.
Den frigjorda ytan är en av orsakerna till att smuts kan väta tyget och att smuts kan tränga sig in fiberstrukturen. En annan orsak som beskrivs är att smuts eller ämnen som har väldigt låg ytspänning, har möjlighet att väta ytskiktet. Om ett material utsätts för ett ämne som dels har låg ytspänning och samtidigt har samma löslighetsegenskaper, innebär det att smutsen är kompatibelt till materialet. Följande scenario kan leda till att smutsen kan gå in i materialets fiberstruktur utifrån principen lika löser lika.
Ett annat problem som diskuteras är att arbetarna som bär kläderna inte vill ha för rena plagg ute i arbetet. Det talas om en mentalitet hos arbetarna om att det ska synas att de arbetar. Det bidrar till att plagg tvättas för sällan, vilket leder till en försämrad möjlighet att få plaggen rena efter tvätt.
Utifrån respondenternas kunskap och information kan studien konstatera att om smutsen tagit sig in i fiberstrukturen är den beständig och möjligheten att få bort fläcken är i princip omöjligt.
Studien kan även konstatera att ingen av respondenterna kan säga hur länge en
fluorkarbonberedning finns kvar på plagget, allt beror på den yttre påverkan med slitage och tvätt. Enligt en av respondenterna garanterar tygleverantörer ett visst antal tvättar och sätter detta värde lågt för att vara på säkra sidan. Rekommenderade antal tvättar utgår ifrån EN ISO 15797 där plagg och tyger tvättas rena och inte i kombination med smuts eller användning.
Vidare kan studien berätta att ingen indikation finns på att varselkläder återimpregneras. Däremot genomförs en återimpregnering på andra typer av plagg för att säkra viktiga funktioner, plagg som är certifierade enligt kemstandard EN 13034 typ 6, återimpregneras efter varje tvätt. En av respondenterna menar att en återimpregnering inte ger samma jämnhet som en industriell applicering. Dessutom finns möjlighet att materialet innehåller fukt från tvättprocessen och då kommer återimpregneringen stötas bort och får då inte någon effekt.
4.2 Tvätteriers tvättprocess av fluorkarbonbereda plagg
Tvätterierna som intervjuats och respondenternas befattningar presenteras i tabell 3.
Tabell 3: Presenterar antalet tvätterier och respondenternas befattningar.
Tvätteri Roll
Tvätteri 1 Anläggningschef Tvätteri 2 Produktionschef Tvätteri 3 Produktionschef Tvätteri 4 Produktionschef Tvätteri 5 Anläggningschef
Utifrån intervjuerna med tvätterierna och deras tvättprocess av fluorkarbonbereda varselkläder presenteras följande resultat:
Studien kan konstatera att tvättprocessen till viss del varierar mellan de tvätterier som intervjuats i undersökningen. Generellt tvättas plaggen som de kommer och därmed oftast med rätsidan ut.
Somliga av tvätterierna berättar att om de gör något så är det att vända plaggen med rätsidan utåt före tvätt för att underlätta deras arbete med processen efter tvätt.
Tvätten av arbetskläder sker på de flesta av tvätterierna enligt tvättråd i standardprogram, därmed tvättas många gånger arbetskläder i 60°C. Ett av tvätterierna tvättar varselkläder i en särskild kall kemtvätt i 45°C, vilken är framtagen särskilt för varselkläder med syftet att ge plaggen längre livslängd. Varselvästar och sweatshirts tvättas generellt i lägre temperaturer om 40°C. Somliga av tvätterierna nämner att de använder automatiska kemikalieanläggningar som doserar mängden tvättmedel utifrån vilken typ av plagg, volym och smutsgrad. På dessa anläggningar finns standardprogram för varselkläder.
Det kan konstateras att det inte sker någon återimpregnering på varselkläder certifierade i
enlighet med EN ISO 20471. Återimpregneringar sker däremot bland annat på plagg certifierade enligt kemstandard EN 13034 typ 6, men också på andra plagg där tvätteriernas kunder har detta som önskemål eller krav. Återimpregneringen tillsätts då som ett sista moment i tvättprocessen, för att därefter genomgå en värmebehandling i 85°C för att impregneringen ska fästa till tyget.
Återimpregnering sker då efter varje tvätt på kategori III plagg.
Studien kan också konstatera att de flesta av tvätterierna torktumlar plaggen vid
återaktiveringsprocessen i temperaturer mellan 70–80°C. Ett av tvätterierna använder torktumlare
i en förtorksprocess med en innertemperatur på 160°C. Temperaturen på plaggen när de kommer ut är 55°C och den här torkprocessen tar omkring 8–10 minuter. Därefter torkas plaggen också i en torktunnel i 160°C i 6–7 minuter. Somliga av tvätterierna torktumlar i så låg temperatur som är möjligt och värmebehandlingen sker i 60°C för att minska energiförbrukningen i processen för att spara på miljön. En låg temperatur vid värmebehandlingen är också mer skonsam för
reflexerna. Dock påpekar en av respondenterna att det är tvättkemikalierna som påverkar
reflexerna mest och inte torkprocessen. En annan respondent belyser vikten av rätt pH-värde, där det undviks värden över 11 för att erhålla en skonsammare tvätt av varselkläderna.
De flesta av tvätterierna menar att de får varselkläderna rena efter tvätt, det är dock många parametrar som spelar in. En parameter är i vilken verksamhet kläderna används i, en annan hur frekvent plagget lämnas in på tvätt. Somliga av tvätterierna berättar att asfalt eller oljefläckar kan vara svåra att få bort, andra menar att dessa fläckar är beständiga. Vissa specifika fläckar anses vara permanenta eller är mycket svåra att få bort exempelvis om kläderna har utsatts för diesel, bensin eller med hydrauloljor. Ett av tvätterierna menar att de hade behövt återimpregnera plaggen efter varje tvätt för att erhålla goda avvisande egenskaper och därmed undvika den här typen av fläckar.
Tvätterierna berättar också att plagg många gånger lämnas in för sällan och då kan vara väldigt smutsiga. Dessutom kan smutsen vid sen inlämning ha torkat in, vilket påverkar möjligheten att få plaggen rena. Av den här anledningen beror möjligheten till att få plagg rena mycket på hur frekvent användaren lämnar in sina plagg för tvätt. Somliga av tvätterierna nämner också att många arbetare verkar vilja vara smutsiga, så att det syns att de arbetar. Vidare anser ett av tvätterierna att ungefär hälften av deras kunder lämnar in plagg som är väldigt smutsiga medan den andra halvan regelbundet lämnar in sina plagg för tvätt varje eller varannan vecka.
En fördel som nämns med att använda fluorkarbonberedning på varselkläder är att beredningen är avvisande mot smuts och att den då kan ge plaggen en längre livslängd. Andra menar att den grova industri de tvättar åt ändå innebär att plagg sällan blir helt rena och att
fluorkarbonberedning inte har någon given effekt. Somliga av tvätterierna menar att de tror att fläckar kommer sitta hårdare om plaggen inte har fluorkarbonberedning. Det har ingen betydelse om plaggen har fluorkaronberedningens skydd eller inte, fläckar av hydrauloljor kommer bli varaktiga. Via analysen av intervjuerna med tvätterierna kan det därmed konstateras att det råder delade meningar om fluorkarbonberedning anses vara nödvändig eller om det inte finns behov av den här efterbehandlingen på varselkläder.
Hur många gånger plagg med fluorkemi tvättas under sin livslängd varierar och det är svårt att få fram fullständig information. Flera av tvätterierna nämner deras leverantörers siffror på
rekommenderat antal tvättar för varselkläder. Beroende på plaggtyp har leverantörerna 25, 30 eller 50 rekommenderade tvättar. Varselkläder som hantverksbyxor och arbetsjackor tvättas omkring 30–40 gånger under deras livslängd innan de byts ut. Enligt tvätteriernas syn är det användningen som sliter mest på plaggen och inte tvättprocessen.
4.3 Sammanställning intervjuer
I studien kan det konstateras att alla experterna ifrågasätter behovet av fluorkemi på varselkläder, samtidigt som tankar kring personligt skydd och plaggens livslängd förs på tal. Tvätterierna för fram två huvudsakliga aspekter kring fluorkemins betydelse på varselkläder, varav somliga menar att fler och svårare fläckar kommer uppstå om plaggen inte har fluorkarbonberedning.
Medan andra menar att den grova industri plaggen utsätts för sällan innebär helt rena plagg efter tvätt och därmed fyller fluorkemin inte någon given funktion i dess användning mot
smutsavvisning.
En skillnad som studien funnit är att tvätterierna anser att det är användningen som sliter mest på plagg med fluorkarbon och inte tvättprocessen. Medan experterna menar att alla former av yttre påverkan sliter och har en negativ påverkan på fluorkarbonberedningen.
Det kan konstateras att både intervjuerna med experterna och med tvätterierna tar upp ämnet om en mentalitet hos arbetare om att de inte vill vara för ren, det ska synas att de arbetar. Detta medför att skötseln av den här typen av plagg inte är optimal då de är mycket smutsiga när de väl lämnas in och det påverkar möjligheten att få dem rena.
4.4 Testresultat
4.4.1 Visuell undersökning
Efter en visuell granskning av det otvättade bärprovet kan studien konstatera att smutsen är relativt jämn på varje byxben. Det otvättade bärprovets fram och bakre del visas på bild 1 och 2.
Byxans vänstra ben har en fluorkarbonberdning (benet till höger på bild 1 och 3), medan det högra byxbenet är utan beredning. Höger byxben är något mer smutsig vid benslutet men detta bedöms vara en tillfällighet och har troligtvis påverkats utifrån användarens arbetssätt och rörelsemönster. Byxans främre del är betydligt mer utsatt för smuts och nötning än byxans bakre del. Den visuella bedömningen av luminansen på respektive byxben är densamma och anses inte vara god.
Bild 1: Bärprov fram före tvätt. Bild 2: Bärprov bak före tvätt.
Bild 3: Bärprov fram efter tvätt. Bild 4: Bärprov bak efter tvätt.
Efter tvätt i hushållsmaskin och en ny visuell undersökning kan det fastställas att byxan inte har blivit ren. Det nytvättade bärprovet visas fram och bak i bild 3 och 4. Flera fläckar finns kvar och byxans främre del är mer utsatt för smuts än den bakre. Lystern anses också vara sämre på den främre delen av byxan. Byxans vänsterben som har fluorkarbonberedning är mer skadad och påverkad än det högra benet. Det vänstra benet går även mot en något grön nyans vid en
jämförelse byxbenen emellan. Luminansen enligt den visuella undersökningen efter tvätt anses inte vara godkänd. En visuell jämförelse mellan baksidan av hängfickorna på bärprov och ett referensprov som är tvättat 50 gånger i laborationsmiljö visas på bild 5. Hängfickan till vänster i bild är utan fluorkarbonberedning, medan den högra har fluorkarbonberedning.
Bild 5: Luminansen i jämförelse med ett referensprov som är tvättad 50 gånger.
4.4.2 Vattenavvisande förmåga
Byxans vattenavvisande resultat utifrån strilmetoden visar att både byxbenet med
fluorkarbonberedning och det utan fluorkarbon får resultatet 0 på vattenavvisning. Trots samma resultat enligt ISO-skalan, finns en olikhet mellan byxbenen vid test av plaggets vattenavvisande förmåga. Byxbenet utan fluorkarbonberedning visar en genomträngning av vattnet till plaggets avigsida, till skillnad från byxbenet med fluorkarbon där vattnet inte har trängt igenom. Efter tvätt och återaktivering bedöms vattenavvisning vara 1 på benet med fluorkarbon. Resultaten från utförda tester på bärprov och nya tyger utifrån strilmetoden presenteras i tabell 4.
Tabell 4: Testresultat av vattenavvisning på bärprov och nya tyger.
Tyg Nya oanvända tyger Bärprov efter tvätt Bärprov efter återaktivering Tyg A
med fluorkarbon
5 0 1
Tyg B
utan fluorkarbon
0 0 0
4.4.3 Oljeavvisande förmåga
Vid mottagandet av bärprovet tål inte benet med fluorkarbon stå emot en droppe av olja enligt absorptionsskalan av nummer 3. Efter tvätt i 60°C och en återaktivering med torktumling i en temperatur på 75°C erhålls en oljeavvisning av olja nummer 3 på byxbenets främre del. Benets bakre del har större motståndskraft och klarar olja nummer 5. Studien kan därmed konstatera att den oljeavvisande förmågan är ojämnt fördelad beroende på vilken del på byxan som testas.
Resultaten från utförda oljetester på bärprov och nya tyger presenteras i tabell 5.
Tabell 5: Oljetest av bärprov och nya tyger.
Tyg Nya oanvända tyger Bärprov efter tvätt
Bärprov efter återaktivering Tyg A
med fluorkarbon
6 <3 (klarar ej 3) 5 (bakre delen på benet) 3 (fram på byxan) Tyg B
utan fluorkarbon
ingen ingen ingen
4.4.4 Jämförande tester
Följande test är på tyger som tvättats enligt ISO 15797 ett laboratorietest för industritvätt och efterbehandlingar för arbetskläder. Tygerna är tvättade 25 (tyg C), respektive 50 gånger (tyg D).
Tyg C uppskattades ha mer fluorkarbonberedning kvar än tyg D, då flera vattendroppar låg pärlade på ytstrukturen. Båda tygerna bedöms ändå vara 1 enligt fastställd ISO-skala.
Oljeavvisning och vattenavvisning efter tvätt och efter genomförd återaktivering presenteras i tabell 6.
Tabell 6: Testresultat av tyger som tvättats enligt ISO 15797.
Tyg Oljeavvisning efter tvätt
Vattenavvisning enligt
strilmetoden efter tvätt
Oljeavvisning efter
återaktivering med strykjärn 2 prickar/ 150°
i 30 sekunder
Vattenavvisning enligt strilmetoden efter återaktivering med strykjärn 2 prickar/ 150° i 30 sekunder
Tyg C 25 tvättar
2-3 går igenom efterhand
1 5 1
Tyg D 50 tvättar
ingen 1 <3 1
5. DISKUSSION
5.1 Resultatdiskussion
Studiens resultat går i relation till tidigare studier och det kan konstateras att flourkemins
egenskaper uppkommer tack vare en förändring i textiliers ytstruktur (Posner & Järnberger 2004).
Via en tunn fluorkarbonberedning skapas en ytstruktur som har en lägre ytspänning än oljor och fett, detta bidrar till de goda avvisande egenskaperna och idag finns inga alternativ på marknaden till fluorkarbonberedningens unika oljeavvisande förmåga (Schellenberger 2019). Utöver detta nämner även en av respondenterna hur flourkemin är en enkel beredning att applicera, vilket också kan ha en bidragande effekt till den höga användningen. Då det är ekonomiskt fördelaktigt både med tanke på att fabrikerna har rätt typer av maskiner anpassade för fluorkemi men också att det krävs låga koncentrationer av kemin för att få önskad avvisande effekt (Swedish
Chemicals Agency 2015).
Högfluorerade ämnen har producerats och använts i mer än ett halvt sekel och enligt studiens resultat är att de unika egenskaperna som fluorkemin besitter höga gentemot vad som många gånger är nödvändigt ur skyddssynpunkt. De högfluorerade ämnen är skapade under en tidsperiod då fokuset låg på produkter och prestanda, utan att tänka på vilka konsekvenser detta i framtiden kunde komma att påverka människa och miljö. Den belysta negativa påverkan flourkemin har på människor och att kemikalierna inte bryts ner i miljön (Kemikalieinspektionen 2020),
överensstämmer med studiens resultat. Ett stort dilemma som har framkommit, är att så länge det finns ett behov av flourkemins egenskaper kommer den användas och nya varianter på PFAS kommer att skapas (Scheringer et al. 2014). Människor exponeras allt mer för PFAS, då användningen och utsläppen ökar av de högfluorerade ämnena (Naturvårdsverket 2020). I och med detta lyfter experterna frågan om vad som är nödvändig användning. Det finns vissa
arbetssituationer där de egenskaperna som flourkemin uppfyller kan vara livsviktiga och skydda användarens för allvarliga skador och rädda liv. Det finns dock en stor svårighet med att bedöma vad som är nödvändig användning. Om en användning av PFAS ska minska behöver fler
riktlinjer sättas och hos varje producent bör en stor medvetenhet och kunskap finnas så att inte fluorkemin appliceras för att vara på säkra sidan och inte överkompensera plaggets egenskaper. I de fall det finns miljövänligare alternativ till fluorkaroberedning som tekniskt fungerar lika väl ska de alltid användas i första hand och som produktutvecklare och designer gäller det att alltid vara nyfiken och öppen för nya tekniska lösningar.
Ur ett hållbarhets- och miljöperspektiv skulle en minskad användning av fluorkemi gynna människa och miljö. Givetvis vore det ännu bättre om fluorkemin helt slutade användas, men en aspekt som bör beaktas är plaggets påverkan genom dess livscykel. En lång livslängd sparar på vår jords resurser och lämnar ett mindre fotavtryck. Kan då fluorkemin bidra till en längre
livslängd som i sin tur leder till färre producerade plagg. I och med detta ställer sig studien frågan om en längre livslängd kan kompensera priset av fluorkemins påverkan på människa och miljö.
Tidigare forskning påvisar hur viktigt det är med återaktivering i värme vilket överensstämmer med studiens resultat. När detta sker återfår plagget de avvisande egenskaperna och ytstrukturen blir åter orienterade (Rehnby 2010). För att få ut det mesta av beredningens effekt efter tvätt krävs höga temperaturer, ju högre desto bättre. Vilket kan vara svårt att utföra i verkligheten, då plagget består av flera olika komponenter som bör beaktas. Standarden EN ISO 20471 synliggör användaren i riskfyllda arbetssituationer både på dagen och natten, för att synas i mörker används reflekterande material (SIS 2013). Denna komponent tål inte lika höga temperaturer som
grundmaterialet som är behandlat med flourkemi. Återaktivering som sker med en lägre temperatur för att vara varsam mot reflexerna anses ändå ge effekt på fluorkarbonberedningen även om den inte får en lika bra avvisande förmåga.
Studiens resultat i förhållande till tidigare forskning kan även konstatera att flourkemins goda egenskaper försämras över tid av yttre påverkan (Zhou et al. 2016). Studien kan inte med säkerhet ange hur länge flourkarbonberedningen har effekt. Däremot går det att se en tydlig försämring av den avvisande effekten efter en tids användning. Det råder delad uppfattning på vad och hur fluorkarbonberedningen påverkas. Studien går i linje med experternas åsikt om att all yttre påverkan bidrar till försämring (Zhou et al. 2016). Däremot anser tvätterierna att
tvättprocessen inte påverkar i samma utsträckning som plaggets användning. Vad studiens testresultat kan fastställa är att tygprover som är enbart tvättade enligt ISO 15797 har en uppbar försämrad effekt. Vilket påvisar att tvättprocessen har en betydande påverkan på
fluorkarbonberedningen.
5.2 Testresultat diskussion
Bärprovet har utsatts för varierande arbete och tvättats oregelbundet utan återaktivering som inneburit att fläckar gått in i fiberstrukturen. Den nytvättade byxan har vid visuell analys
bekräftats ha flera bestående fläckar på båda byxbenen, framförallt på den främre delen av byxan.
Den visuella analysen av luminansen visar att den främre delen har sämre lyster än den bakre delen, dessutom går byxbenet som har fluorkarberedning åt en grön nyans. Vid strilmetoden bedöms byxbenet med fluorkarbon vara 1 enligt fastställd ISO-skala efter återaktivering, ett nytt tyg av samma komposition bedöms var 5 enligt samma skala (SIS 2012). Fluorkarbonens avvisande effekt är sämre på den främre delen av byxan, som har utsatts för omfattande slitage.
Bärprovet har använts under sex månader och tvättats fem gånger utan återaktivering. Samma tyg som tvättats 50 gånger i laboratorium enligt standard EN ISO 15797 bedöms likaså vara 1 enligt ISO-skalan. Detta tyder på att yttre påverkan sliter och påverkar beredningen, vilket går i linje med tidigare studier (Zhou et al. 2016).
Studien visar också att rätt hantering och värmebehandling efter tvätt är viktigt, vilket styrks av tidigare studier (Rehnby 2010). En fluorkarbonberedning förlorar sin effekt efter 20–30 tvättar (Lassen et al. 2015; Kadolph 2014, s. 425), studiens tester visar att tyget som tvättats 25 gånger enligt EN ISO 15797 bedöms vara 1 enligt ISO-skalan. Därmed stärks studiens testresultat med tidigare studier om att fluorkemin förlorar sin effekt 20–30 tvättar.
5.3 Diskussion kring forskningsfrågor
5.3.1 Hur beter sig fläckar på material som är fluorkarbonbereda under plaggets livslängd
Nyproducerade plagg med fluorkarbonberedning har goda avvisande egenskaper mot smuts, olja, fett och vatten. Under plaggets livslängd försämras de avvisande egenskaperna av yttre påverkan, fluorkarbonens ytstruktur påverkas därmed över tid genom plaggets användning och genom tvätt (Zhou et al. 2016). Beredningen slits ojämnt på plaggen vilket innebär att vissa områden kan få öppna friytor, under sådana förhållanden får plagget textilkompositionens egenskaper och därmed inte avvisande. Oljetestet av bärprovetet visar att byxans främre del har ett lägre resultat än den bakre delen, vilket påvisar att slitningen av byxan har skett ojämnt.
5.3.2 Hur genomförs skötsel och tvätt på plagg med fluorkarbonberedning för att bibehålla plaggets avvisande egenskaper
För att bibehålla fluorkarbonberedningens effekt krävs det att plagget efter tvätt värmebehandlas i 70–80°C för att svansarna ska återorienteras och att denna process sker regelbundet och efter varje tvätt för bästa effekt.
5.3.3 Hur påverkar användning, skötsel och tvätt plaggets avvisande egenskaper
Rätt skötsel med tvättprocess och återaktivering av plagg med fluorkarbonberedning är väsentligt för att återfå beredningens effekt (Rehnby 2010). Tvätterierna som deltagit i studien tvättar varselkläder enligt de rekommendationer och krav som finns. Bärprovet som blivit tvättad i hemmiljö och därefter hängtorkad har ett lägre testresultat både på byxans vatten- och
oljeavvisande förmåga, vilket förbättras efter återaktivering. Därmed kan det konstateras att om tvättprocessen följs av hängtork tappar fluorkarbonberedningen tillfälligt sin effekt.
5.3.4 Hur nödvändigt är det att varselkläder certifierade enligt EN ISO 20471 beläggs med fluorkarbon
På studiens huvudfråga om hur nödvändigt det är att varselkläder beläggs med fluorkarbon bör hänsyn till olika perspektiv beaktas. Personskyddet är en oerhörd viktig aspekt där exempelvis trafikrelaterade arbetsplatser kan innebära stor fara för arbetaren, vilket kräver hög synbarhet (SIS 2013). En annan viktig aspekt ut ett miljöperspektiv är plaggets livslängd, då det diskuteras att fluorkemin kan förlänga livslängden med sina unika egenskaper, om skötsel och återaktivering sker regelbundet. Samtidigt belyses en mentalitet hos arbetare att de vill att det ska synas på
