Les 1 Surface Modification
Oppervlakte modificatie
Begrip vorming: we kijken naar
• Oppervlakte modificatie
• Doek oppervlak
• Functionele en reactieve groepen (powerpoint les 6 chemie)
• Natuurlijke en synthetische vezels
Intro
• De oppervlaktestructuur van een materiaal speelt een belangrijke rol in de beleving
van een product.
• Esthetische eigenschappen zoals kleur en glans kunnen veranderd worden. De
functionaliteit van een materiaal hangt sterk samen met de oppervlaktestructuur.
Oppervlakte modificatie
• Oppervlakte modificatie is een proces waarbij de buitenkant van een product (= het
doek oppervlak) permanent wordt gewijzigd.
• Functionele functies worden gewijzigd zodat textiel eigenschappen verbeterd
worden. Functionele eigenschappen die je kan veranderen: waterafstotend,
vlamwerend, vochtigheid, zachtheid, ruwheid, et (powerpoint chemisch finishen)
• De processen of methoden zijn chemisch, biologisch of fysiek van aard.
Hoe? Van natte processen willen we naar droge processen (is milieuvriendelijker)
• Technieken variëren: traditionele behandelingen zijn meestal op basis van een
oplossing. De meer milieuvriendelijke behandelingen zijn droge processen.
• Methoden voor oppervlakte modificatie zijn chemisch, biologisch en /of fysisch van
aard.
• Oppervlakte modificatie van textiel is een waardevolle hulpbron voor chemici,
oppervlakte wetenschappers textiel technologen en textielstudenten.
• Elk materiaal of vaste stof heeft een bepaalde oppervlakte-energie. Deze
oppervlakte-energie ontstaat doordat moleculen aan de buitenkant
(oppervlak) van een materiaal energie ‘over’ hebben
Doek oppervlak
• Hechting tussen water en een vezel betekend dat er een samenhang tussen vloeibare
moleculen is, dit is te zien aan een cirkelvormige druppel.
• Hoe is de hechting tussen water en een vaste stof bij super hydrofobe oppervlakken?
Slecht
• Wanneer de oppervlakte-energie van een vaste stof en de oppervlaktespanning van
een vloeistof dicht bij elkaar in de buurt zitten, willen ze graag met elkaar mengen of
spreiden.
Voorbeeld hydrofiel oppervlak: katoen
Voorbeeld hydrofoob oppervlak: polyester
1
,• Wanneer de oppervlaktespanning hoger is dan de oppervlakte-energie dan gaat de
druppel bol staan en heeft het textiel oppervlak waterafstotende eigenschappen.
2
,Functionele groepen
• Een polymeer kan functionele groepen dragen. Functionele groepen zijn een
combinatie van atomen die verantwoordelijk zijn voor een specifieke reactiviteit van
een molecuul. Chemie les 6
• OH-groepen (hydroxide) zijn reactief ten opzichte van verschillende chemicaliën.
(cross linking)
• Reactieve groepen kunnen reageren met functionele groepen van een oppervlak
waardoor een binding plaatsvindt.
• Functionele groepen zijn moleculen, die reacties aan kunnen gaan met reactieve
groepen.
Katoen = OH
Cellulose vezel
Natuurlijke vezels hebben veel reactieve groepen. Synthetische vezels hebben niet zoveel
reactieve groepen.
3
, Chemische processen
•Nano Technologie
•Lotus Effect
•TiO2 Titanium dioxide
•Micro encapsulatie
•Sol Gel
1. Nano technologie
• Nanotechnologie is manipulatie van materie op atomaire, moleculaire en
supramoleculaire schaal.
• Toepassing: Technologie in het lichaam aanbrengen (bloedbaan of in het haar) Om
lichaamsfuncties te meten of om specifieke eiwitten/moleculen naar de juiste plek
vervoeren. Je wilt lichaamsfuncies meten, omdat dit specifieke uitslagen geeft.
• Nadelen: Onderzoeksfase, kan schadelijk zijn.
Hoe klein is een nanometer?
Een nanometer is nog kleiner dan een waterdruppel. Nano verwijst naar een eenheid die
zeer klein is. En hoe klein is dat? Het is de miljoenste van een millimeter. Je nagel groeit
een nanometer per seconde.
Nano technologietextiel
• Op miniscuul niveau.
• Een nanocoating kan verwijzen naar de dikte van de coating in nanoschaal of naar de
deeltjes (binnen de coating)
• Maakt het doek oppervlak super hydrofoob.
4
Oppervlakte modificatie
Begrip vorming: we kijken naar
• Oppervlakte modificatie
• Doek oppervlak
• Functionele en reactieve groepen (powerpoint les 6 chemie)
• Natuurlijke en synthetische vezels
Intro
• De oppervlaktestructuur van een materiaal speelt een belangrijke rol in de beleving
van een product.
• Esthetische eigenschappen zoals kleur en glans kunnen veranderd worden. De
functionaliteit van een materiaal hangt sterk samen met de oppervlaktestructuur.
Oppervlakte modificatie
• Oppervlakte modificatie is een proces waarbij de buitenkant van een product (= het
doek oppervlak) permanent wordt gewijzigd.
• Functionele functies worden gewijzigd zodat textiel eigenschappen verbeterd
worden. Functionele eigenschappen die je kan veranderen: waterafstotend,
vlamwerend, vochtigheid, zachtheid, ruwheid, et (powerpoint chemisch finishen)
• De processen of methoden zijn chemisch, biologisch of fysiek van aard.
Hoe? Van natte processen willen we naar droge processen (is milieuvriendelijker)
• Technieken variëren: traditionele behandelingen zijn meestal op basis van een
oplossing. De meer milieuvriendelijke behandelingen zijn droge processen.
• Methoden voor oppervlakte modificatie zijn chemisch, biologisch en /of fysisch van
aard.
• Oppervlakte modificatie van textiel is een waardevolle hulpbron voor chemici,
oppervlakte wetenschappers textiel technologen en textielstudenten.
• Elk materiaal of vaste stof heeft een bepaalde oppervlakte-energie. Deze
oppervlakte-energie ontstaat doordat moleculen aan de buitenkant
(oppervlak) van een materiaal energie ‘over’ hebben
Doek oppervlak
• Hechting tussen water en een vezel betekend dat er een samenhang tussen vloeibare
moleculen is, dit is te zien aan een cirkelvormige druppel.
• Hoe is de hechting tussen water en een vaste stof bij super hydrofobe oppervlakken?
Slecht
• Wanneer de oppervlakte-energie van een vaste stof en de oppervlaktespanning van
een vloeistof dicht bij elkaar in de buurt zitten, willen ze graag met elkaar mengen of
spreiden.
Voorbeeld hydrofiel oppervlak: katoen
Voorbeeld hydrofoob oppervlak: polyester
1
,• Wanneer de oppervlaktespanning hoger is dan de oppervlakte-energie dan gaat de
druppel bol staan en heeft het textiel oppervlak waterafstotende eigenschappen.
2
,Functionele groepen
• Een polymeer kan functionele groepen dragen. Functionele groepen zijn een
combinatie van atomen die verantwoordelijk zijn voor een specifieke reactiviteit van
een molecuul. Chemie les 6
• OH-groepen (hydroxide) zijn reactief ten opzichte van verschillende chemicaliën.
(cross linking)
• Reactieve groepen kunnen reageren met functionele groepen van een oppervlak
waardoor een binding plaatsvindt.
• Functionele groepen zijn moleculen, die reacties aan kunnen gaan met reactieve
groepen.
Katoen = OH
Cellulose vezel
Natuurlijke vezels hebben veel reactieve groepen. Synthetische vezels hebben niet zoveel
reactieve groepen.
3
, Chemische processen
•Nano Technologie
•Lotus Effect
•TiO2 Titanium dioxide
•Micro encapsulatie
•Sol Gel
1. Nano technologie
• Nanotechnologie is manipulatie van materie op atomaire, moleculaire en
supramoleculaire schaal.
• Toepassing: Technologie in het lichaam aanbrengen (bloedbaan of in het haar) Om
lichaamsfuncties te meten of om specifieke eiwitten/moleculen naar de juiste plek
vervoeren. Je wilt lichaamsfuncies meten, omdat dit specifieke uitslagen geeft.
• Nadelen: Onderzoeksfase, kan schadelijk zijn.
Hoe klein is een nanometer?
Een nanometer is nog kleiner dan een waterdruppel. Nano verwijst naar een eenheid die
zeer klein is. En hoe klein is dat? Het is de miljoenste van een millimeter. Je nagel groeit
een nanometer per seconde.
Nano technologietextiel
• Op miniscuul niveau.
• Een nanocoating kan verwijzen naar de dikte van de coating in nanoschaal of naar de
deeltjes (binnen de coating)
• Maakt het doek oppervlak super hydrofoob.
4
