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Hochleistungs-Mikrofaserleder: Wasserbasierte PU-Beschichtung mit UV-, Feuchte- und Bakterienschutz
Ein chinesisches Forschungsteam hat eine innovative Beschichtung für Mikrofaserleder entwickelt: Atmungsaktiv, feuchtigkeitsregulierend, antibakteriell und UV-beständig – mit exzellenten mechanischen Eigenschaften dank ligninhaltiger Hohlkugeln aus Silica.
In der Entwicklung synthetischer Lederwerkstoffe standen bisher Komfort und Funktion oft in Konkurrenz zueinander. Die nun vorgestellte wasserbasierte PU-Beschichtung (WPU) löst dieses Dilemma. Durch die Einbindung lignin-hybrider Hohl-Silicakugeln (LHHS) in eine WPU-Matrix wurde ein hochfunktionales Mikrofaserleder (MWPU-MFL) geschaffen, das gleich mehrere technische Anforderungen erfüllt – von Atmungsaktivität bis UV-Schutz.
Die poröse Struktur der LHHSs verbessert sowohl Luftdurchlässigkeit (193,39 mm/s) als auch die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit (4.922,9 g/m²·24 h) signifikant. Gleichzeitig bieten die eingebetteten Lignin-Komponenten durch ihre funktionellen Gruppen eine hohe UV-Absorption (UPF 1600) sowie antibakterielle Eigenschaften mit Wirksamkeit gegen E. coli (97,8 %) und S. aureus (95 %).
Lesetipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen werden auf Oberflächen hauptsächlich zu dekorativen, funktionellen oder Schutzzwecken angewandt, doch in den meisten Fällen ist es eine Kombination aus all diesen. Das Buch „Funktionelle Beschichtungen“ gibt einen tiefen Einblick in neue Entwicklungen funktioneller Überzüge mit dem Fokus auf organisch-basierten Materialien. Auch hebt es die letzten Entwicklungen der verschiedenen Technologien und neuartigen Oberflächenfunktionen hervor, die Dekoration, Korrosionsschutz und Oberflächenschutz betreffen.
Mechanische Festigkeit trotz Multifunktionalität
Dank Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Lignin-Gruppen und der WPU-Matrix bleibt die mechanische Stabilität des Mikrofaserleders erhalten – mit einer Zugfestigkeit von 20 MPa. Die Kombination aus steifem Nanofüllstoff und weichem Trägermaterial folgt einem multiphasigen Verstärkungsansatz und zeigt das Potenzial für Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen, z. B. in der Textiltechnik, im Automobilbereich oder in Schutzausrüstung.
Die Studie stellt eine nachhaltige, wasserbasierte Strategie zur Entwicklung multifunktionaler Kunstledermaterialien dar – mit starker Relevanz für technologische und umweltorientierte Anwendungen.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Volume 200, March 2025, 109021
