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Soil-Release-Beschichtung für textile Bodenbeläge auf der Basis dirigiertfunktionaler Nanocellulose

IGF 22255 N

Ziel des Forschungsvorhabens ist eine erneuerbare Soil-Release-Beschichtung zur effizienten Anwendung auf textilen Bodenbelägen im Objektbereich. Diese Soil-Release-Beschichtung basiert auf nanokristalliner Cellulose (NCC) mit speziell zu designenden Polyphosphoester (PPE)-Funktionalitäten an der Oberfläche, deren funktionale Eigenschaften durch die Umgebungsbedingungen gesteuert werden (dirigiertfunktionale Nanocellulose).

PE-Gruppen in der Hauptkette der PPE-Funktionalitäten führen zur flammhemmenden Eigenschaft einer solchen Beschichtung. Hydrophobe, pH-schaltbare Gruppen in den Seitenketten der PPE-Funktionalitäten ermöglichen die Ausbildung reversibler physikalischer Bindungen zwischen unterschiedlichen dirigiertfunktionalen Nanocellulosen sowie zwischen dirigiertfunktionaler Nanocellulose und hydrophober Nutzschicht des Bodenbelags. Hierdurch besitzt die Soil-Release-Beschichtung unter Anwendungsbedingungen eine hohe Abriebbeständigkeit und Barrierewirkung.

Bei der Grundreinigung induzieren alkalisch aktivierbare Nukleophile in den Seitenketten die Hydrolyse der PPE-Funktionalitäten; zudem kommt es zur Aufhebung der von den pH-schaltbaren Gruppen ausgebildeten Bindungen. Die Beschichtung bzw. die dirigiertfunktionalen Nanocellulosen werden daher als anionische, kurzkettige, wasserlösliche, bioabbaubare Polymersegmente sowie NCC vom Bodenbelag abgelöst. Aufgrund der Emulgierung abgelöster Anschmutzungen durch die NCC wird eine Schmutzredeposition verhindert.

Durch die Projektergebnisse wird eine Soil-Release-Beschichtung zur Verfügung gestellt, mit der sich der Aufwand für die Reinigung und Pflege textiler Bodenbeläge deutlich verringern lässt, die die Schwerentflammbarkeit beschichteter Bodenbeläge nicht beeinträchtigt, die den Ansprüchen der Bioökonomie genügt und aus deren Anwendung keine Mikroplastikemission resultiert.

Das IGF-Pro­jekt 22255 N der For­schungs­ver­ei­ni­gun­g Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wird über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Kli­ma­schutz auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.