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Doppelverkapselungsstrukturen schaffen multifunktionale, flammhemmende, antibakterielle und hydrophobe Baumwollstoffe
Forschende haben eine bio-basierte Doppelverkapselungsstrategie mit β-Cyclodextrin und L-Arginin entwickelt, um Baumwollstoffe mit flammhemmenden, antibakteriellen und hydrophoben Eigenschaften herzustellen und vielseitigen Anforderungen gerecht zu werden.
Die zunehmende Nutzung von Biomasse-Materialien trägt dazu bei, die Herausforderungen im Zusammenhang mit nicht-erneuerbaren Ressourcen zu bewältigen und eröffnet neue Möglichkeiten für multifunktionale Textilien. Diese Studie stellt eine bio-basierte Doppelverkapselungsstrategie vor, bei der β-Cyclodextrin (β-CD) und L-Arginin kombiniert werden, um ein multifunktionales Additiv, β-TPLA, mit flammhemmenden und antibakteriellen Eigenschaften zu synthetisieren. Zudem wurden Nano-TiO₂-Partikel mithilfe von β-CD verkapselt und ein fluorfreies Polysiloxan-Copolymer (POSI) hergestellt, um eine dauerhafte Hydrophobie zu gewährleisten.
Die behandelten Baumwollstoffe erreichten einen hohen Sauerstoffgrenzwert (35,2 %) und zeigten hervorragende Selbstlöschfähigkeiten durch synergistische Mechanismen in der Gas- und Kondensphase. Antibakterielle Tests ergaben Hemmungsraten von 97,3 % gegen Escherichia coli und 98,1 % gegen Staphylococcus aureus, während die hydrophoben Eigenschaften mit einem Wasser-Kontaktwinkel von 124,5° erhalten blieben. Bemerkenswert ist, dass die behandelten Stoffe ihre weiße Farbe und mechanische Festigkeit beibehielten und eine nachhaltige und effektive Lösung für Hochleistungstextilien bieten.
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Erweiterte Anwendungsmöglichkeiten für Industrie und Alltag
Das ökologische und skalierbare Veredelungsverfahren verbessert Baumwollstoffe für den Einsatz in verschiedenen Bereichen, darunter Schutzkleidung, medizinische Textilien und Outdoor-Stoffe. Die Studie unterstreicht das Potenzial bio-basierter Strategien bei der Entwicklung multifunktionaler Textilien mit fortschrittlichen Eigenschaften und unterstützt nachhaltige Innovationen in der Beschichtungs- und Textilindustrie.
Quelle: Liu, X. et al., “Double-encapsulation” structures with dual biomass components for flame-retardant, antibacterial and hydrophobic cotton fabrics. Progress in Organic Coatings, 109880 (2025).
