ISBN 9783843901314

978-3-8439-0131-4, Reihe Makromolekulare Chemie

Bianca-Michaela Wölfling
Celluloseallophanat: Herstellung, chemische Struktur und textile Anwendungen

182 Seiten, Dissertation Universität Stuttgart (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Cellulose ist das häufigste und bedeutendste Biopolymer und stellt eine beinahe unerschöpfliche Rohstoffquelle für die Herstellung unterschiedlichster Materialen dar. Daher ist der Einsatz von Produkten auf Cellulosebasis für Textilausrüstungen/-beschichtungen von besonderem Interesse. Auf Grund der schlechten Löslichkeit von Cellulose war der Einsatz solcher Produkte bis zum jetzigen Zeitpunkt nur bedingt möglich. Das in dieser Arbeit untersuchte Celluloseallophanat ist im Gegensatz zum etablierten Cellulosexanthogenat unter normalen Textilausrüstungsbedingungen unbedenklich handzuhaben und zu regenerieren. Celluloseallophanat, besser bekannt unter dem Namen Cellulosecarbamat, weist dagegen schon bei geringen Substitutionsgraden eine gute Löslichkeit in wässriger Natronlauge auf. Solche Lösungen können als Spinn- oder Funktionalisierungslösungen unter umweltfreundlichen Bedingungen verwendet werden.

In der vorliegenden Dissertation wurden Untersuchungen zur Synthese, chemischen Struktur, den Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten dieses interessanten Celluloseproduktes untersucht. Dargestellt wurden die eingesetzten Celluloseallophanate nach einem am ITCF Denkendorf entwickelten Verfahren, wobei aktivierte Cellulose in einer Harnstoffschmelze bei ca. 140°C umgesetzt wird. Insbesondere wurde der Zusammenhang zwischen der Reaktionszeit und Substitutions- bzw. Polymerisationsgrad untersucht. Für die textile Anwendung wurde Celluloseallophanat in einer Natronlaugelösung gelöst und auf die textilen Substrate wie Polyethylenterephthalat, Polyamid 6.6 oder Baumwolle appliziert. Hierbei kann entweder eine Funktionalisierung im nm-Bereich oder eine einseitige Beschichtung auf den textilen Substraten erzeugt werden. Bei der Funktionalisierung wurden die Koagulationsbedingungen variiert und optimiert. Die erhaltenen funktionalisierten Textilien wurden unter anderem in Hinblick auf hydrophile Eigenschaften und Waschbeständigkeit charakterisiert. Hierbei zeigte sich, dass vor allem auf Polyethylenterephthalat ein hervorragender hydrophiler Effekt erzeugt werden konnte, welcher waschbeständig ist.