@techreport{KappesUrbainczykArtzetal.2020,
  author    = {Kappes, Ralf and Urbainczyk, Tobias and Artz, Ulrike and Textor, Torsten and Gutmann, Jochen and Mayer-Gall, Thomas},
  title     = {Sol-Gel basierte Flammschutzausr{\"u}stungen f{\"u}r Textilien. - (DTNW-Mitteilungen Nr. 94)},
  doi       = {10.13140/RG.2.2.12914.32969/1},
  institution = {Texoversum},
  pages     = {102},
  year      = {2020},
  abstract  = {Sol-Gel basierte Flammschutzmittel stellen einen vielversprechenden Ansatz f{\"u}r Textilien dar, gerade im Bereich des Ersatzes von derzeit etablierten halogenhaltigen Flammschutzmitteln. Letztere sind aufgrund ihrer toxikologisch Bedenklichkeit sowie ihrer mitunter bioakkumulierenden Eigenschaften in die Kritik geraten. In diesem Forschungsvorhaben wurde daher untersucht auf welche Weise ein Flammschutz per Sol-Gel-Ansatz auf Stickstoff- und/oder Phosphorbasis als halogenfreie Alternative verwirklicht werden kann. Die Sol-Gel-Schicht fungierte dabei zum einen als nicht brennbarer Binder, zum anderen konnten {\"u}ber das Einf{\"u}hren entsprechender funktioneller Seitenketten f{\"u}r den Flammschutz aktive Gruppen direkt mit eingebunden werden. Verschiedene Ans{\"a}tze wurden dabei verfolgt. Vor allem durch die Nutzung von additivierten Systemen, d.h. durch Sol-Gel-Schichten mit Zus{\"a}tzen von stickstoff- und/oder phosphorhaltigen Verbindungen konnte ein Flammschutz nach DIN EN ISO 15025 (Schutzkleidung - Schutz gegen Hitze und Flammen) erhalten werden. Anhand eines Modellsystems, bei dem in zwei aufeinanderfolgenden Schritten zuerst eine funktionalisierte Sol-Gel-Schicht und anschließend eine Phosphorverbindung in einem zweiten Schritt aufgebracht wurde, konnten die Vorteile des Flammschutzes auf Sol-Gel-Basis nachgewiesen werden. Dabei wurde unter anderem auch gezeigt, dass ein Mechanismus auf Basis der Bildung einer Schutzschicht haupts{\"a}chlich verantwortlich f{\"u}r den Flammschutz ist. Dieses Ergebnis ist f{\"u}r eine zuk{\"u}nftige, weitere Optimierung entsprechender Ausr{\"u}stungen nicht zu untersch{\"a}tzen. Durch Ausr{\"u}stungsversuche im semi-industriellen Maßstab konnte weiterhin gezeigt werden, dass einer großtechnischen Umsetzung der angewandten Ausr{\"u}stungen prinzipiell nichts im Wege steht. Abstriche m{\"u}ssen bis dato lediglich bez{\"u}glich der Waschstabilit{\"a}t gemacht werden. Die Sol-Gel-Schichten {\"u}berstanden zwar im allgemeinen typische Waschprozesse, eine Permanenz der Flammfestigkeit von additivierten Systemen ergab sich aber nur in einzelnen F{\"a}llen. Ausgehend von den Ergebnissen wurde ein neuer Ansatz vorgestellt, der {\"u}ber den hier zugrundeliegenden Ansatz hinausgeht. Dieser sieht vor, durch den Einsatz von neu-synthetisierten Silanen mit Stickstoff- und Phosphorgruppen Sol-Gel-Schichten herzustellen, die ein vielversprechendes Verhalten zeigen. Hier konnte auch nach ersten Waschtests eine Aufrechterhaltung der verbesserten Flammfestigkeit nachgewiesen werden. Insgesamt konnte innerhalb des Forschungsvorhabens gezeigt werden, dass ein Flammschutz auf Sol-Gel-Basis f{\"u}r Textilien erhalten werden kann. Dar{\"u}berhinaus konnte auch erkl{\"a}rt werden auf welchem Mechanismus dieser Flammschutz begr{\"u}ndet ist und wie die derzeit noch ungen{\"u}gende Waschpermanenz verbessert werden kann.},
  language  = {de}
}