Hintergrund sind ökologische und humanökologische Risiken fluorierter Ausrüstungen: PFAS bauen sich biologisch praktisch nicht ab und reichern sich in der Umwelt zunehmend an. Ihre Verwendung wird durch die europäische Chemikalienverordnung REACH reguliert, zudem werden starke Einsatzbeschränkungen angestrebt.

Im IGF-Projekt „C6C8 turn green“ wurde von Textilforschern des STFI in Chemnitz und Chemikern am Leibniz-Institut für Polymerforschung eine ökologische Alternative zur Fluorcarbonausrüstung entwickelt. Im Fokus stand die Verwendung von POSS- (polyedrische oligomere Silsesquioxane) und TRIS-Verbindungen ([Tris(trimethylsiloxy)silyl]) für die Realisierung der medienabweisenden Wirkung.

Zweistufige Applikation

Es wurden gezielt Copolymersysteme aus tert-Butylmethacrylat (TBMA) sowie methacrylatfunktionalisiertem POSS (POS-SMA) und TRIS (TRISMA) synthetisiert. Für die Textilausrüstung wurden mittels Miniemulsionspolymerisation wässrige Dispersionen der Copolymersysteme hergestellt. Die Applikation erfolgte zweistufig: Zunächst wurde eine haftvermittelnde Polyaminausrüstung aufgebracht, basierend auf vernetzerhaltigen wässrigen Polyvinylamin- bzw. Chitosanformulierungen. In einem zweiten Prozessschritt folgte die Funktionalisierung mit der Copolymerdispersion. Aufgetragen wurde jeweils mittels Foulards, anschließend folgten thermische Trocknung und Vernetzung.

Messwerte nach Waschzyklen

Zur Überprüfung der Wirksamkeit wurden entsprechend funktionalisierte Baumwollgewebe vor und nach definierten Waschzyklen untersucht: gewaschen bei 60 °C und trommelgetrocknet bei 70 °C. Die Proben erzielten einen Kontaktwinkel gegen Wasser von bis zu 129° vor und 112° nach fünf Wasch- und Trockenzyklen. Gegen Ethylenglykol lagen die Kontaktwinkel bei bis zu 123° vor der Wäsche und 106° danach. Damit wurde eine oleophobe Wirkung nachgewiesen.

Als grundlegenden Mehrwert einer PFC-freien Ausrüstung nennen die Beteiligten die Entlastung der Ökosysteme. Durch eine ökologische Alternative könne der Eintrag von Schadstoffen in Luft, Wasser und Böden verringert werden. Für produzierende Textilunternehmen soll damit eine leistungsfähige Alternative zur Verfügung stehen.