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Neues Verfahren für atmungsaktives, antibakterielles Kunstleder auf Polyurethanbasis
Ein Forschungsteam hat ein neuartiges, multifunktionales Kunstleder entwickelt, das atmungsaktiv, feuchtigkeitsregulierend, antibakteriell sowie UV- und wetterbeständig ist – ohne Kompromisse bei der mechanischen Festigkeit.
Das Team um Xue Tian und Kolleginnen und Kollegen berichtet in Progress in Organic Coatings über die Entwicklung eines neuen wasserbasierten Polyurethan-(WPU)-Kunstleders mit einer Kombination aus herausragenden Eigenschaften: Atmungsaktivität, Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, antibakterielle Wirkung, UV-Resistenz, thermische Isolierung und hohe mechanische Stabilität. Erreicht wurde dies durch den Einsatz von ligninhybridisierten Hohlkugeln aus Siliciumdioxid (LHHSs), die in eine WPU-Beschichtung integriert und auf sogenanntes Sea-Island-Mikrofaserkunstleder appliziert wurden.
Die hohle Struktur der LHHSs verbessert die Atmungsaktivität und Feuchtigkeitsregulierung, während die Ligninhybridisierung UV-Absorption und antibakterielle Eigenschaften ermöglicht. Die Verbindung über Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Lignin und der Polyurethanmatrix sorgt dafür, dass die funktionellen Additive homogen in die Beschichtung eingearbeitet werden, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen.
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Herausragende Leistungswerte erzielt
Das neue Material, Multifunctional Waterborne Polyurethane Microfiber Leather (MWPU-MFL), erreicht bemerkenswerte Leistungsdaten: Die Atmungsaktivität steigt um 194,39 % auf 193,39 mm/s, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit verbessert sich um 138,7 % auf 4.922,9 g/m²·24 h. Der UV-Schutz liegt bei einem UPF-Wert von 1.600 – weit über dem kommerziellen Standard von 50. In antibakteriellen Tests erreichte das MWPU-MFL eine Reduktion von 97,8 % bei Escherichia coli und 95,0 % bei Staphylococcus aureus. Die mechanische Festigkeit beträgt 20 MPa und unterstreicht die industrielle Anwendbarkeit des Materials.
Die Ergebnisse zeigen eine vielversprechende Strategie zur Herstellung leistungsstarker, multifunktionaler Beschichtungen für Kunstleder und könnten neue Impulse für Anwendungen in den Bereichen Textilien, Automobil-Interieur und technische Schutzbekleidung geben.
Quelle: Progress in Organic Coatings, Vol. 200, März 2025, 109021
