Entwicklung konzeptuell neuer fluorfreier
abstoßender Textilausrüstung
Die Suche nach Ersatz für fluorhaltige Verbindungen bei gleichbleibender Leistung und Beständigkeit ist eine große Herausforderung für die Textilindustrie. Während es viele Beispiele für superhydrophobe Beschichtungen gibt, wurden bei stark oleophoben Beschichtungen nur begrenzte Fortschritte erzielt.
Eine besondere Schwierigkeit bei der Entwicklung von oleophoben Beschichtungen ergibt sich aus einer grundlegenden Einschränkung der Materialeigenschaften in Bezug auf die Oberflächenspannung.
Aktuelle Entwicklungen (basierend auf der Erzeugung einer geeigneten Rauheit unter Verwendung von PDMS oder Alkyl mit niedriger Oberflächenenergie) bieten nur eine begrenzte Leistung.
Im Gegensatz zur Fluor-Verbindungen gibt es keine universellen Lösungen, da die Oleophobie im Gegensatz zur Superhydrophobie je nach Art des Öls sehr unterschiedlich sein kann.
Biomimetische Konzepte sind nicht möglich, da es in der Natur keine Beispiele von superoleophoben Oberflächen gibt.
Forschungsziel und Lösungsweg:
Das Projekt zielt darauf ab, einen neuen fluorfreien Ansatz zu entwickeln, der auf dem bekannten wissenschaftlichen Konzept der abstoßenden Van-der-Waals-Wechselwirkungen beruht.
Indirekte Hinweise aus experimentellen Arbeiten deuten darauf hin, dass die Anwesenheit von Nanoporosität (s.g. re-entrant structures) eine Minderung der Benetzbarkeit mit Öl begünstigt.
Die Betrachtung dieser experimentellen Ergebnisse mit Hilfe eines etablierten theoretischen Modells ergibt eine Lösung, die die Abweisung durch dünne Schichten mit eingestelltem Brechungsindex begünstigt.
In diesem Projekt wird eine Methode zur Aufbringung dünner Polymerschichten entwickelt, in denen SiO2-Nanohohlteilchen mit einem hydrophilen inneren Raum eingebettet sind. Die Herausforderung besteht darin, die selbstemulgierenden amphiphilen Copolymere und die modifizierten SiO2-Nanohohlpartikel in Textilausrüstungen zu kombinieren.
Angaben zum Forschungsvorhaben:
Titel: Entwicklung konzeptuell neuer fluorfreier abstoßender Textilausrüstung
Kennwort: Fluorfreie Ölabweisung
IGF-Projekt-Nr.: 01 F24011N
Laufzeit: 01.06.2025 – 31.05.2027
Projektpartner: Gemeinschaftsprojekt mit DWI Leibniz Institut für Interaktive Materialien (DWI)
https://www.dwi.rwth-aachen.de/
Kontakt DTNW: Dr. Habil. Larisa Tsarkova, Tel.: +49-2151-843-2016, E-Mail: tsarkova@dtnw.de
Kontakt DWI: Dr. Juliana Kurniadi, Tel. 02141-8023319; E-Mail: kurniadi@dwi.rwth-aachen.de
Weitere Informationen zum Download:
