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Tintenstrahldruckmuster für haltbares, superhydrophobes und UV-abweisendes Baumwollgewebe

Die Funktionalisierung von Textilien kann ein Prozess sein, der viel Energie und Rohstoffe verbraucht. In diesem Beitrag wird das Tintenstrahldrucken als eine Möglichkeit vorgestellt, Baumwolle mit Superhydrophobie und gewissen UV-Barriere-Eigenschaften auszustatten. Um die erforderliche Leistung zu erzielen, sind spezielle Tinten erforderlich.
Textilien, die über eine zusätzliche Funktionalität verfügen, sind von großem Interesse. Es besteht die Hypothese, dass die Inkjet-Technologie das Verfahren verbessert.
Textilien, die über eine zusätzliche Funktionalität verfügen, sind von großem Interesse. Es besteht die Hypothese, dass die Inkjet-Technologie das Verfahren verbessert. suchetpong - stock.adobe.com

Zur Lösung der Probleme des hohen Energieverbrauchs, des hohen Rohstoffverbrauchs und der schlechten Luftdurchlässigkeit von Geweben im Tauchverfahren wurde ein einfaches Tintenstrahldruckverfahren mit geringer Flüssigkeitsmenge zur Herstellung superhydrophober Baumwollgewebe eingesetzt. Die Tintenstrahldrucktechnologie erlaubt eine präzise Kontrolle der Druckposition und der Tröpfchenmenge, sodass superhydrophobe Muster auf der Gewebeoberfläche erzeugt werden können. Eine ZIF-8-Vorläuferlösung und ein langkettiges Siloxan wurden als geeignete Tinten formuliert und auf die Oberfläche des Gewebes gedruckt, wodurch eine raue Oberfläche mit niedriger Oberflächenenergie entstand. Die Charakterisierung der Oberflächenmikromorphologie und der chemischen Struktur der Gewebeproben erfolgte umfassend.

Das hergestellte ZIF-HDTMS-Baumwollgewebe wies eine superhydrophobe Eigenschaft mit einem hohen Wasserkontaktwinkel von 158° auf und zeigte eine Selbstreinigungseigenschaft gegenüber flüssigen und festen Verunreinigungen. Es ist von Relevanz, dass das modifizierte Gewebe auch nach einer Reihe von intensiven Beschädigungstests eine bemerkenswerte Superhydrophobie aufwies, was auf seine günstige chemische Stabilität und mechanische Haltbarkeit hindeutet. Im Vergleich zum unbehandelten Baumwollgewebe wies das behandelte Gewebe eine Luftdurchlässigkeit von 311,6 L/m2/s auf, was seine hervorragende Atmungsaktivität belegt. Aufgrund der hohen Absorptionskapazität von ZIF-8 für ultraviolette Strahlung hat das vorbereitete Baumwollgewebe eine gewisse UV-Schutzwirkung erzielt. Zudem wurde mit einer Infrarotkamera festgestellt, dass das ZIF-HDTMS-Baumwollgewebe auch eine gute Anti-Permeationswirkung auf heißes Wasser aufweist, was eine Rolle bei der Vermeidung von Verbrühungen spielen kann. Diese Ergebnisse ebnen den Weg für die Entwicklung von gemusterten Multifunktionstextilien durch präzise Tintenstrahldrucktechnologie.

Quelle: International Journal of Biological Macromolecules Volume 289, February 2025, 138684

Veranstaltungstipp: Funktionelle Beschichtungen

Beschichtungen sollen inzwischen nicht mehr nur gut aussehen und vor Korrosion schützen. So gut und wichtig beide Eigenschaften sind, viele Kund:innen wollen mehr. Viele dieser Anforderungen lassen sich mit dem Begriff „Funktionale Beschichtungen“ beschreiben. Beliebte Schlagwörter, die hier oft fallen, sind anti-Eis, anti-Graffiti, Selbstheilung oder die oft genannte Haifischhaut. Manche dieser Eigenschaften sind inzwischen gut erforscht und am Markt etabliert, andere haben noch praktische Hürden zu überwinden. Welche funktionellen Beschichtungen zu welcher dieser Kategorien gehören, vermittelt Ihnen das FARBE UND LACK Seminar „Funktionelle Beschichtungen“ am 10.09.2025 in Essen.