Obwohl Baumwolle extrem entflammbar ist, ist sie aufgrund ihres Komforts und ihrer atmungsaktiven Beschaffenheit eines der am häufigsten verwendeten Textilien. Forscher der Texas A&M University können jedoch in einem einzigen Schritt die Entflammbarkeit von Baumwolle mithilfe einer Polyelektrolyt-Komplexbeschichtung reduzieren. Die Beschichtung kann individuell auf verschiedene Textilien wie Bekleidung oder Polster abgestimmt und mit dem gängigen Pad-Dry-Beschichtungsverfahren skaliert werden, das für industrielle Anwendungen geeignet ist. Diese Technologie kann in großem Umfang dazu beitragen, Eigentum und Leben zu retten.
„Viele der Materialien in unserem täglichen Leben sind brennbar, und es ist schwierig, eine Lösung zum sicheren Schutz vor Feuer zu finden“, sagte Maya D. Montemayor, Doktorandin am Department of Chemistry der Texas A&M und Leiterin der Veröffentlichung Autor. „Diese Technologie kann optimiert werden, um viele brennbare Materialien schnell, einfach und sicher flammhemmend zu machen. Sie bietet umfassenden Schutz im Alltag und spart Geld und Leben der Bevölkerung.“
Aktuelle Studien zur Entwicklung flammhemmender Beschichtungen, die durch Polyelektrolytkomplexierung abgeschieden werden, erfordern zwei oder mehr Schritte, was den Zeit- und Kostenaufwand für die effektive Beschichtung eines Materials erhöht.
Im Gegensatz dazu wurde diese Studie kürzlich veröffentlicht in ACS Angewandte Polymermaterialien hofft, mit nur einem Schritt die gleichen Ergebnisse zu erzielen. Die Forscher gehen dieses Problem an, indem sie eine flüchtige Base einbauen, ein Molekül, das unter Umgebungsbedingungen verdampft. Unter Verwendung von Ammoniak als flüchtiger Base verdunstet die Base, um den pH-Wert zu senken und eine Komplexierung (eine chemische Reaktion, die einen stabilen Komplex bildet) auf der Baumwolloberfläche zu induzieren. Bisher wurde diese Technik vorgeschlagen, aber nie zur Herstellung einer flammhemmenden Behandlung eingesetzt.
Diese Forschung kann genutzt werden, um flammhemmende Beschichtungen auf Polyelektrolytbasis auf skalierbare und effiziente Weise abzuscheiden. Zu den weiteren positiven Eigenschaften der Technologie gehört, dass sie im Gegensatz zu vielen anderen flammhemmenden Behandlungen wässrig (auf Wasserbasis) und ungiftig ist.
Die Forscher werden diese Technologie in Zusammenarbeit mit Unternehmen weiter evaluieren, in der Hoffnung, ihre Erkenntnisse zum Schutz von Holz, Stoff, Schaumstoff und anderen Textilien nutzen zu können.
„Diese Spitzenforschung bietet Texas A&M Anerkennung als einer der führenden Anbieter dieser Technologie und die Möglichkeit zur Weiterentwicklung mit externen Unternehmen“, sagte Dr. Jaime Grunlan, Leland T. Jordan ’29 Chair Professor am J. Mike Walker. 66 Fakultät für Maschinenbau an der Texas A&M. „Der Umfang dieser Forschung wirkt sich positiv auf unsere Gemeinschaft aus, indem sie unsere Sicherheit auf umweltfreundliche Weise verbessert. TEES lizenziert diese und ähnliche Technologien an Unternehmen für verschiedene Anwendungen.“
Weitere Mitwirkende an den Ergebnissen sind die Doktoranden von Texas A&M, Danixa Rodriguez-Melendez, Dallin L. Smith, Natalie A. Vest und Bethany Palen, sowie die Studenten von Texas A&M, Edward Chang und Alexandra V. Moran.
Die Finanzierung dieser Forschung wird von der Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES) verwaltet, der offiziellen Forschungsagentur für Texas A&M Engineering.
