טקסטיל עמיד לשמן הוא סוג של בד בגדים אידיאלי, שאינו מוכתם בקלות בשמן, קל לניקוי, מפחית את עלויות התחזוקה עבור הצרכנים, ולכן הוא פופולרי מאוד בשוק הצרכני.

תרכובות פלואור-פחמן (PFC), כחומרי גימור לבדים בעלי אנרגיית פני שטח נמוכה, יכולות לשפר ביעילות את תכונות העמידות למים/שמן של בדים. בפרט, פולימרים פלואור-פחמניים ארוכי שרשרת הפכו פעם למוצרים העיקריים בשוק. עם זאת, פלואור-פחמנים עלולים להשפיע על בריאות האדם ועל בטיחות הסביבה במהלך השימוש בהם, ותוצרי הלוואי שלהם אינם מתפרקים בקלות בסביבה. האיחוד האירופי הטיל איסור על מכירה ושימוש ב-PFOS ו-PFOA בשנת 2008. לכן, מציאת ופיתוח תחליפים חדשים הפכו לחלק חשוב בתעשיית הכימיקלים של הטקסטיל ובתעשיית צביעה וגימור הטקסטיל בכל רחבי העולם.

אוניברסיטת קולומביה הכריזה לאחרונה על סוג חדש של טקסטיל דוחה שמן שאינו משתמש ב-PFC בהכנתו. החוקרים מוסיפים מרקם לפני השטח של כל סיב, ושולטים בכימיה של פני השטח של חומר הסיבים על ידי שליטה בגודל ובמרווחים של המרקם, כדי לממש את תפקידו כדוחה שמן. תוצאות הניסוי הראו שהטקסטיל לא נרטב כאשר מתח הפנים היה נמוך עד 23.9mn/m², והייתה לו אפקט ניכור טוב על שמן קנולה, שמן זית ושמן קיק.

עקרון ההכנה הוא כדלקמן: פני השטח של הבד הופכים הידרופיליים לאחר איכול בפלזמה. מספר רב של קבוצות הידרוקסיל הנוצרות לאחר הידרוליזה של TEOS יכולות ליצור שכבת תגובה על הבד. לאחר הייבוש, ניתן לבנות מבנה מיקרו-ננו בעל חספוס מסוים. יתר על כן, לאחר טבילה בתמיסת הסילאנול, כמות גדולה של קבוצות הסילאנול על פני השטח של הבד יכולה להגיב עם הסילוקסאן של 1-דיכלורוטטראכלורומתילדיסילוקסאן, ובכך להפחית את אנרגיית פני השטח שלו. תחת ההשפעה הסינרגטית של מבנה מחוספס ואנרגיית פני שטח נמוכה, לבד יש תכונה של דחיית שמן.

בנוסף, בשל הקשר הקוולנטי בין חומר פני השטח לסיב, הוא יכול להתקיים ביציבות במקרה של כביסה או בלאי, מה שמבטיח את עמידותו במידה מסוימת. מחקר זה מספק כיוונים לקידום פיתוח בר-קיימא של מוצרי טקסטיל פונקציונליים.

קישורים לתזה: https://www.nature.com/articles/s41893-020-0591-9

(מקור: המיקרו-בלוג הרשמי של Textile Herald)