Forskere udvikler flamme- og vandafvisende bomuldsbelægning, der også er selvrensende

(Phys.org) —En lille gruppe forskere ved Kinas Jilin University har udviklet en trelags belægning, der beskytter bomuld mod vand og ild og let rengøres. I deres papir offentliggjort i ACS Nano , Shanshan Chen, Xiang Li, Yang Li og Junqi Sun beskriver, hvordan man i søgen efter en måde at få brandhæmmere holder længere på materialer, de ramte en idé, der også gjorde sådanne materialer vandtætte.

Problemet med mange brandhæmmende belægninger, forskerne påpeger, er, at forlænget brug eller gentagne vaske har en tendens til at reducere effektiviteten af ​​belægningen. De spekulerede på, om tilføjelse af en vandafvisende belægning kunne hjælpe med at få en retardant til at vare længere. At finde ud af, de startede med at dyppe en strimmel bomuld i polyethylenimin, en polymer, der almindeligvis bruges som bindemiddel. Derefter dyppede de den samme strimmel i et kar med ammoniumpolyphosphat, som almindeligvis bruges som flammehæmmer. Derefter dyppede de den samme strimmel i en opløsning bestående af silsesquioxan (et burlignende molekyle) og ethanol, som ved blanding har tendens til at være hydrofob.

Holdet testede derefter materialet for at se, om belægningerne ville fungere, som de håbede. De hængte strimlen og satte derefter ild til den i bunden - som det kan ses i en video, de lavede, den ubehandlede strimmel tager hurtigt ild og bliver snart opslugt - hele strimlen reduceres til aske. Den behandlede strimmel på den anden side brænder i bare et par sekunder ved basen og går derefter ud.

Teamet forklarer, at den brandhæmmende virker ved hævelse ved opvarmning, som bevirker, at der frigives en gas, der forhindrer ilden i at få ilt. Den hydrofobe belægning fungerer på en måde, der ligner andfjer, vand frastødes i nanoskalaen-belægningen virker ved at toppe en porøs base med en ru hud med burlignende molekyler.

For at finde ud af om deres belægning kunne modstå almindeligt slid, holdet udsatte behandlede strimler for O2 -plasma og ved mekanisk at gnide det 1000 gange. Bagefter var det stadig modstandsdygtigt over for ild og vand.

Forskerne rapporterer, at materialet også blev gjort til helbredelse ved at tilføje et andet lag af hydrofobe molekyler-når det første lag er beskadiget, luft siver ind, og vandet i det får molekyler fra det andet lag til at fylde huller i det første lag.

© 2015 Phys.org