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Vollständig biobasierte Superhydrophob-Beschichtung für Baumwollgewebe trennt Öl und Wasser effizient
Forschende haben ein neues Baumwollgewebe mit einer superhydrophoben, vollständig biobasierten Beschichtung entwickelt. Die auf Kolophoniumsäure und Chitosan basierende Technologie ermöglicht eine effektive Öl-Wasser-Trennung ohne Fluorverbindungen – und bleibt auch unter rauen Bedingungen stabil.
Fluorhaltige und langkettig aliphatische Substanzen werden häufig für wasserabweisende Beschichtungen eingesetzt, gelten jedoch als umweltbelastend und wenig beständig. Ein Forschungsteam um Zexing Zhu hat nun eine vollständig biobasierte Alternative entwickelt. Grundlage sind Kolophonium-modifizierte Chitosan-Nanopartikel (RCS), die eine nachhaltige und hochwirksame hydrophobe Oberfläche bilden.
Das daraus hergestellte Baumwollgewebe (RCS-SR@PCF) zeigte eine Kontaktwinkel von 157,4 ± 1,2° und einen Gleitwinkel von nur 5,2 ± 0,2° – Werte, die auf ausgeprägte Superhydrophobie hinweisen. Die Oberfläche ermöglicht eine effiziente Öl-Wasser-Trennung allein durch Schwerkraft, mit einer Flussrate von 7.782,64 l·m−2·h−1 und einer Trennleistung von 97,48 %. Auch nach mehreren Wiederverwendungen blieb die Effizienz bei 97,43 %, bei einem Durchfluss von 7.147,43 ± 106,89 l·m−2·h−1.
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Beständig gegen Abrieb, Salz und Hitze
Die Beschichtung erwies sich als abriebfest, salzwasserbeständig und temperaturstabil. Weder mechanische Beanspruchung noch Kontakt mit organischen Lösungsmitteln beeinträchtigten die hydrophoben und selbstreinigenden Eigenschaften. Damit zeigen die Forschenden eine umweltfreundliche Alternative zu fluorbasierten Systemen auf – mit Potenzial für Anwendungen in Trenntechnik, Textilveredelung und Oberflächenschutz.
Quelle: Zhu, Z. et al. A superhydrophobic cotton fabric fabricated via fully bio-based hydrophobic nanoparticles toward oil/water separation. Prog. Org. Coat. 207, 109420 (2025).
