Actualmente, PET se utiliza ampliamente en diversas industrias, incluidas la textil, la electrónica y la automotriz, debido a sus excelentes propiedades. Sin embargo, la inflamabilidad de PET puede plantear riesgos para la seguridad en determinadas condiciones. Cuando se expone a llamas o altas temperaturas, PET se enciende y presenta fuertes goteos, que no sólo intensifican el fuego sino que también causan graves daños secundarios al medio ambiente y a las personas. Para mejorar la seguridad contra incendios de PET, es necesario impartir propiedades ignífugas y antigoteo al material.
Los métodos tradicionales de tratamiento de superficies suelen presentar una solidez deficiente. En la naturaleza, los mejillones demuestran una excelente adherencia debido a su alto contenido en grupos catecol; Estos grupos no solo forman una amplia gama de interacciones físicas dinámicas, sino que también se entrecruzan para producir una cierta cantidad de carbono residual, lo que indica que los mejillones tienen amplias perspectivas de aplicación para la funcionalización de la superficie de la tela.
El teñido es un método de acabado común para los textiles; no sólo imparte colores y patrones ricos a los textiles , sino que también permite el desarrollo de otras propiedades adicionales según sea necesario. Las porfirinas son grandes compuestos heterocíclicos derivados de organismos vivos que desempeñan un papel clave no sólo en la catálisis y la conversión de energía, sino que también demuestran un potencial de aplicación único en fotodinámica. Debido a su excelente estabilidad térmica y propiedades de absorción de rayos UV, las moléculas de porfirina pueden mejorar eficazmente la estabilidad térmica y la resistencia a los rayos UV de materiales poliméricos como PET. En particular, el cloruro de hemocianina (HC), una porfirina que contiene hierro y un pigmento natural que se encuentra en la sangre animal, puede servir como sustituto de los nitritos y colorantes sintéticos en los productos cárnicos. Los anillos de porfirina altamente conjugados en la estructura molecular de HC pueden generar fuertes interacciones a través del apilamiento π-π. La presencia de esta estructura de red física restringe efectivamente el movimiento de las cadenas moleculares PET, mejorando así su resistencia a la flacidez. En los últimos años, las biomacromoléculas se han aplicado activamente en la modificación de materiales retardantes de llama, y el ácido tánico (TA) ha recibido amplia atención debido a su estructura química única. Sus eficaces propiedades retardantes de llama se atribuyen a la capa de carbón formada por grupos fenólicos hidroxilo y estructuras de anillos de benceno durante la pirólisis. Además, los grupos hidroxilo fenólicos del ácido tánico pueden absorber eficazmente la radiación ultravioleta (UV), lo que reduce el daño al material inducido por los rayos UV y al mismo tiempo inhibe el crecimiento de diversas bacterias, desempeñando así un papel positivo en la resistencia a los rayos UV y el rendimiento antibacteriano.
Recientemente, un equipo dirigido por Ren Yuanlin de la Universidad Tecnológica de Tianjin desarrolló un tejido PET multifuncional con excelentes propiedades retardantes de llama, antigoteo, resistentes a los rayos UV y antibacterianas combinando procesos de teñido con técnicas de acabado de tejidos.
Primero, la tela PET se tiñó directamente con cloruro de hemocianina (HC) para producir tela PET teñida (HC-PET). Luego, el HC-PET se trató con un retardante de llama a base de ácido tánico (TAPP) inspirado en el mejillón mediante un proceso de impregnación, secado y curado para producir un tejido PET retardante de llama (FR-PET).
La liberación total de calor (THR) y la tasa máxima de producción de humo (PSPR) del tejido se redujeron en un 22,8 % y un 49,7 %, respectivamente, mientras que el índice límite de oxígeno (LOI) aumentó del 21 % al 29,8 %, lo que demuestra excelentes propiedades La tela no mostró gotas que se derritieran al encenderse, lo que indica un rendimiento antigoteo superior. Además, también se mejoraron significativamente la resistencia a los rayos UV y las propiedades antimicrobianas del tejido. Por lo tanto, este estudio proporciona un método factible para la preparación de textiles PET multifuncionales con propiedades teñidas, retardantes de llama, antigoteo, resistentes a los rayos UV y antibacterianas. retardantes de llama .
Diagrama esquemático del proceso de preparación.
Diagrama esquemático de la preparación de (a) HC-PET, (b) TAPP y (c) FR-PE.
Mecanismos retardadores de llama y antigoteo
