UV-Schutz von Textilien durch Funktionalisierung von Biomaterialien und Sprühbeschichtung

Markus Oberthür, HAW Hamburg

Stephan Roth, DESY

Die Funktionalisierung von Textilien ist sehr wichtig, um deren Eigenschaften zu verbessern, z. B. Wasserabweisung, antimikrobielle Aktivität und UV-Schutz. In der Regel werden synthetische Polymere und/oder Nanopartikel als Beschichtungen verwendet, die in der Regel durch Aufpaddeln aufgebracht werden. Die verwendeten synthetischen Polymere basieren auf fossilen Rohstoffen, während Nanopartikel, z. B. Titandioxid, mit gesundheitlichen Problemen verbunden sein können. So sind beispielsweise in bestimmten Urlaubsländern Sonnenschutzmittel, die Nanopartikel aus Titandioxid enthalten, verboten. Daher ist die Suche nach unschädlichen Alternativen auf der Grundlage erneuerbarer Ressourcen dringend erforderlich. Eine geeignete Alternative ist Lignin, das bei der Zellstoffherstellung aus Holz gewonnen wird. 

In diesem Projekt wollen wir leichte, hochtransparente Gewebe aus handelsüblicher Seide und Baumwolle funktionalisieren, um ihre UV-Schutzwirkung zu verbessern. Ziel ist es, einen UV-Schutzfaktor (UPF) von 50 zu erreichen, wobei die Transparenz bei höheren Wellenlängen oberhalb des UV-Lichtbereichs erhalten bleibt. Das Lignin wird durch Sprühbeschichtung aufgebracht. Die Sprühbeschichtung wird in der Textilindustrie wegen des geringeren Wasserverbrauchs im Vergleich zum Foulardverfahren zunehmend eingesetzt. Die mechanischen Eigenschaften dieser funktionalisierten Textilien, die Stabilität der Beschichtungen und die UPF-Werte werden mit industriell relevanten Methoden untersucht. Die molekulare und nanoskalige Struktur der Beschichtung wird mittels Röntgenstreuung untersucht und mit der makroskopischen Funktionalität korreliert.