EMPA har fundet en måde at gøre Gossypium plantederivatet brandsikkert formaldehydfrit og hudvenligt

I brandhæmmende bomuldsstoffer mere moderne lider under udgivelsen af formaldehyd og jeg er ubehageligt at have på. Forskerne fraEMPA in Schweiz dog lykkedes det dem at komme uden om denne forhindring og skabe et fysisk og kemisk uafhængigt netværk af flammehæmmere inde i fibrene.
Denne tilgang fastholder bomulds iboende positive egenskaber, som repræsenterer bl.a tre fjerdedele af spørgsmålettil verden af naturlige stoffer inden for tøj og boligtekstiler.
Bomuld og dets fibre er også en "hud ven" menneske, fordi det kan optage betydelige mængder vand og vedligeholde en gunstigt mikroklima på epidermis.
For jeg brandvæsen og andet beredskabspersonale udgør beskyttelsesbeklædning beskyttende barriere vigtigere.
Til sådanne formål bruges bomuld hovedsageligt som indre tekstillag, som har brug for yderligere egenskaber: f.eks. skal være brandsikker eller beskytte mod biologiske forureninger. Imidlertid, den må ikke være hydrofob, fordi det i dette tilfælde ville skabe et meget ubehageligt mikroklima.
Disse yderligere egenskaber kan "bygges" ind i bomuldsfibrene, som vi altid har kendt dem, igennem passende kemiske modifikationer.

Fleksible CIGS-solceller: opnået rekordeffektivitet!

Holdbarhed vs. toksicitet: mange årtiers dilemma ...

"Indtil nu har et kompromis altid været påkrævet for at gøre bomuld flammehæmmende", terning Sabyasachi Gaan, en kemiker og polymerekspert, der arbejder på toilettet Avancerede fibre af Schweiziske føderale laboratorier for materialevidenskab og -teknologi.
Vaskebestandigt flammehæmmende bomuld fremstilles ved at behandle stoffet med flammehæmmere, som kemisk binder sig til bomuldscellulose.
I øjeblikket har tekstilindustrien intet andet valg end at bruge kemikaliebaserede produkter formaldehyd, og sidstnævnte er klassificeret som kræftfremkaldende. Dette har været et uløst problem i årtier.
Selvom formaldehyd-baserede flammehæmmende behandlinger er holdbare over tid, har de yderligere ulemper: Jeg -OH-grupper af cellulose Sono kemisk blokeret, hvilket reducerer betydeligt kapacitet af bomuld af absorbere vand, hvilket resulterer i et ubehageligt stof.
Dr. Gaan er bekendt med kemien i bomuldsfibre (som det er kendt, hentet fra vat som omslutter planternes frø slægten Gossypium) og brugte mange år hos EMPA med at udvikle flammehæmmere baseret på fosfor kemi, som allerede bruges i mange industrielle applikationer.
Det lykkedes ham at finde en elegant og nem måde at forankre fosforet i form af et selvstændigt netværk inde i bomulden.

Et hidtil uset syntetisk plaster til at forsegle indre sår

Der er et uafhængigt netværk mellem materialets fibre

Med kollegaer Rashid Nazir, Dambarudhar Parida e Joel Borgstädt, Sabyasachi Gaan brugte en forbindelse af trifunktionelt fosfor (trivinylphosphinoxid), som kun har evnen til at reagere med specifikt tilsatte molekyler (nitrogenforbindelser, som piperazina) for danne dit eget netværk inde i bomulden.
Dette gør bomulden permanent brandhæmmendeuden at blokere gunstige -OH-grupper. Hertil kommer det fysiske netværk af phosphinoxid han elsker også vand. Og, det siger sig selv, denne brandsikringsbehandling omfatter ikke det kræftfremkaldende stof formaldehyd, hvilket ville bringe arbejderne i fare under arbejdsproces af stofferne.

Det første… bionedbrydelige batteri er allerede en realitet i Schweiz

Fosfinoxidnet kan maskinvaskes

La phosphinoxid-netværk, således dannet, vasker ikke bort: bagefter halvtreds vaske, The 95 procent brandsikkert mesh det er faktisk stadig til stede i stoffet.
For at sikre yderligere beskyttelsesfunktioner til brandhæmmende bomuld udviklet på EMPA, indarbejdede forskerne også nogle sølv nanopartikler genereret "in situ" i vævet.
Dette fungerer fint i en et-trins proces sammen med dannelsen af ​​phosphinoxid-netværkene. Sølv nanopartiklerne giver fiberen antimikrobielle egenskaber og de overlever også en 50 vaskecyklusser.

Madspild bekæmpes nu med digitalisering

En højteknologisk løsning fra... en trykkoger

"Vi brugte en simpel tilgang til at fikse phosphinoxid-netværk i cellulosen", siger Dr. Gaan.
"Til vores laboratorieeksperimenter behandlede vi først bomulden med en vandig opløsning af fosfor og nitrogenforbindelser og dampede den derefter i ... en trykkoger, let tilgængelig, for at lette tværbindingsreaktionen af ​​molekylerne af fosfor og nitrogen".
Ikke kun det: selve ansøgningsprocessen er kompatibel med brugt udstyr i 'tekstilindustrien.
“Dampning af stoffer efter farvning, trykning og efterbehandling er normale trin i tekstilindustrien. Så der kræves ingen yderligere investering for at anvende den proces, vi har udtænkt på bomuld”, han siger EMPA videnskabsmand.
I mellemtiden dette ny fosforkemi og dens applikationer er allerede beskyttet af en patentansøgning.
"To store forhindringer tilbage", slutter han Sabyasachi Gaan.
”Til fremtidig kommercialisering er vi nødt til at finde en passende kemikalieproducent, som kan producere og levere trivinylphosphinoxid. Desuden skal sidstnævnte molekyle være REACH-registreret (officielt Forordning nr. 1907/2006, en standard forDen Europæiske Union, af 18. december 2006, om registrering, vurdering, godkendelse og begrænsning af kemiske stoffer, red.) I Europa".

Optiske fibre med flydende kerne for at øge ledningsevnen