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| Neuartige Polymerbeschichtungen auf textilen Trägern |
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Ionische Flüssigkeiten erweitern die Auswahl verwendbarer Polymere - Textile Beschichtungen sind heute in vielen Bereichen des täglichen Lebens weit verbreitet, seien es mikroporöse Membranen für Outdoor-Bekleidung, Medizinprodukte oder Kunstleder und Planen. Ebenso vielfältig ist der Einsatz im technischen Bereich. Genannt seien Filtermaterialien, Schutztextilien mit hoher Chemikalien- oder Temperaturbeständigkeit oder solche mit besonderen mechanischen Eigenschaften für Bau und Architektur.
Eine Beschichtung soll seinem textilen Trägermaterial immer bestimmte funktionelle Eigenschaften verleihen. Deshalb ist es wichtig, dass die Bildung der Beschichtung definiert gesteuert werden kann. Nur so wird sie optimal ihren Einsatzzweck erfüllen können. In den vergangenen Jahren haben ionische Flüssigkeiten zunehmend an Bedeutung für die Verarbeitung von Polymeren gewonnen. Ionische Flüssigkeiten sind Salze, die bei Temperaturen unter 100°C flüssig sind. Sie zeichnen sich gegenüber vielen Substanzen durch besonders gute Lösungseigenschaften aus. Es gibt zahlreiche Polymere, die nicht schmelzbar sind oder sich aufgrund ihrer schweren Löslichkeit bisher nicht für die Aufbereitung zu textilen Beschichtungen eigneten. Ionische Flüssigkeiten bieten die Möglichkeit, auch diese Polymergruppen in Lösung zu bringen und daraus neue Materialien zu entwickeln. Zudem lassen sich die Viskositäten dieser Polymerlösungen i.d.R. so einstellen, dass sie optimal für die Herstellung von Beschichtungen, Folien und Membranen geeignet sind. Gerade für die Beschichtung auf textilen Trägern dürfen die Lösungen nicht zu dünnflüssig sein, damit sie die textilen Strukturen nicht durchdringen.
Die Herstellung der Beschichtungen unterliegt einer Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten der gewählten ionischen Flüssigkeiten, der darin zu lösenden Polymere und verfahrenstechnischer Prozessparameter. Auf diese Weise lässt sich der Koagulationssprozess, aus welchem die eigentliche Schichtbildung hervorgeht, gezielt und sehr variabel gestalten.
In gleich zwei Forschungsprojekten wird am ITCF Denkendorf derzeit die Herstellung von Beschichtungen aus ansonsten kaum zugänglichen Beschichtungspolymeren untersucht. Hierbei handelt es sich zum einen um verschiedene Polyamide wie PA 6, PA 6.6, m-Aramid und teilaromatische Polyamide, und zum anderen um Biopolymere, insbesondere Chitin und Mischungen von Chitin und Cellulose. Mit den eingesetzten Polyamiden lassen sich unter geeigneter Wahl der Koagulationsbedingungen auf verschiedenen Textilsubstraten mikroporöse Beschichtungen ausbilden. Je nach Beschaffenheit der Porenstruktur zeigen diese Beschichtungen in der Anwendung unterschiedliche Eigenschaften.
Als Produktgruppe mit neuen Charakteristika kommen sie für den Gebrauch in technischen Bereichen (z.B. Filtermaterialien) wie auch für die Verwendung als Funktionskleidung in Frage. So zeigt z.B. PA 6 eine außergewöhnlich gute Scheuerbeständigkeit. Beschichtungen und Folien aus m-Aramid besitzen ausgezeichnete flammhemmende Eigenschaften. Hier bietet der Herstellungsprozess über ionische Flüssigkeiten sogar verfahrens- und umwelttechnische Vorteile, da sich das m-Aramid ohne Verwendung der problematischen Lösemittel DMAc- bzw. DMF herstellen lässt.
Mit dem normalerweise äußerst schwerlöslichen Biopolymer Chitin können unter Verwendung einer speziellen ionischen Flüssigkeit bis zu 10%ige Lösungen hergestellt werden. Damit erschließen sich für die Praxis neue Beschichtungs- und Folienpolymere aus nachwachsenden Rohstoffen. Ihr Einsatz dürfte aufgrund der bekanntermaßen hautfreundlichen, wundheilenden und keimabtötenden Wirkung von Chitin vor allem im medizinischen Bereich zu suchen sein.
Mehr Infos: www.itcf-denkendorf.de
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