Aldehydfreie und biobasierte dauerhafte Beschichtungen für Zellulosegewebe mit hohem Flammschutz, antibakterieller Wirkung und gutem Trageverhalten
Forschende fanden heraus, dass durch die Verwendung von aldehydfreien und biobasierten Beschichtungen auf Cellulosegeweben eine signifikante Verbesserung der Flammschutzeigenschaften, antibakteriellen Wirkung und Trageleistung erzielt werden kann.
Die biobasierten Beschichtungen von Zellulosegeweben (Baumwolle) haben aufgrund ihrer Multifunktionalität und Nachhaltigkeit immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen, litten jedoch unter schlechter Haltbarkeit und geringer Effizienz. Hier wurden aldehydfreie und dauerhafte Beschichtungen für Baumwollgewebe (CPZ@CF) mit zufriedenstellendem Flammschutz, antibakteriellen Eigenschaften und Trageeigenschaften durch den Grenzflächenkoordinationseffekt hergestellt, bei dem der gut organisierte Zinkphytatkomplex in situ auf der mit Chitosan (CS) und Zn2+ vorbehandelten Oberfläche von Baumwollgeweben wächst. Die CZP@CF-Beschichtungen zeigten eine ausgezeichnete antibakterielle Aktivität für Staphylococcus aureus (S. aureus) und Escherichia coli (E. coli) mit 99,99 % antibakteriellen Raten, die von der synergistischen Wirkung zwischen Zn2+ und CS profitieren.
Selbst wenn die CPZ-Beschichtungen nur 1,5 Gew.-% enthielten, wurde die Brandsicherheit von CZP@CF aufgrund der ausgezeichneten synergistischen katalytischen Verkohlung und des Einfangens freier Radikale deutlich verbessert. Noch wichtiger ist, dass die antibakteriellen Raten von CZP@CF für S. aureus und E. coli nach 50 Waschzyklen immer noch 99,99 % und 91,67 % erreichten. Darüber hinaus verschlechterte diese Behandlungsmethode die Gewebeeigenschaften, einschließlich der mechanischen Eigenschaften, der Atmungsaktivität und der Trageeigenschaften, nicht, was einen Ansatz zur Herstellung flammhemmender und antibakterieller Textilien mit guter Haltbarkeit und Trageeigenschaften darstellt.
Die Forschung hat bewiesen, dass die Beschichtungen aus Zinkphytatkomplexen auf der Basis von Chitosan und Zn2+ (CPZ@CF) eine herausragende antibakterielle Aktivität gegenüber Staphylococcus aureus (S. aureus) und Escherichia coli (E. coli) aufweisen und gleichzeitig die Flammsicherheit der behandelten Gewebe signifikant verbessern können.
Die Forschungsarbeit wurde im International Journal of Biological Macromolecules, Volume 258, Part 1, February 2024 veröffentlicht.
Veranstaltungstipp: Biobasierte Rohstoffe
In den letzten Jahren ist verstärkt von Lackrohstoffen zu hören, die auf pflanzlichen Rohstoffen basieren und immer neue Anwendungsfelder erschließen. Es gibt inzwischen einen ersten Autolack, der biobasierte Rohstoffe enthält. Von fossilen auf biobasierte Rohstoffe umzusteigen, birgt aber einige Herausforderungen, die gemeistert werden wollen. So müssen erst einmal die richtigen Rohstoffe identifiziert werden – sei es Maisstärke, Palmöl oder bestenfalls sogar sekundäre Pflanzenabfälle -, die nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion stehen. Auch ist die Chemie der biobasierten Alternativen mitunter anders als bei klassischen fossilen Rohstoffen. Erhalten Sie in unserem FARBE UND LACK // Webinar „Biobasierte Rohstoffe“ am 29. Februar 2024 Antworten auf die Fragen: Welche Rohstoffe können ganz oder teilweise mit biobasierten Alternativen ersetzt werden, ohne eine konkrete Marktübersicht zu geben? Wie kam man überhaupt auf welche Pflanzen? Wie werden die Rohstoffe hergestellt und heißt biobasiert auch umweltfreundlich?