Functional finishing of textile materials with stimuli-responsive polymeric systems

Abstract

The efficient and easily applicable surface modifying system for textiles can be created by using a specific polymeric form - hydrogel. Hydrogels exhibit the volume phase-transition property (swelling and shrinking) that can be triggered by various external stimuli (temperature, pH, humidity etc.), depending on the responsive properties of the polymers they are made of. However, after their incorporation into the textile material, surface modifying systems (SMS) must exhibit their responsive properties without screening the regular performance of the textile. This requirement is successfully fulfilled by the use of micro- or nano-sized hydrogels. Through this approach, the new added-value textile material can be created containing fibres that maintain advantageous conventional properties (e.g. mechanical strength, flexibility and wear comfort) but with advanced functionalities and/or environmental responsiveness implemented by the modification of a very thin surface layer of the material.

Primenom jedne vrlo specifične forme polimera - hidrogela - moguće je kreirati efikasan i lako primenljiv sistem za modifikovanje površine tekstilnog materijala. Osnovno svojstvo hidrogela je da pokazuje zapreminsko/fazni prelaz (bubrenje i skupljanje) koji može biti iniciran različitim spoljnim stimulansima (pH, temperatura, vlažnost, itd.), što zavisi od svojstava polimera od kojih je formiran hidrogel. Važno je imati na umu da, posle inkorporacije u tekstilni materijal, sistem za modifikovanje površine (SMP) mora da zadrži mogućnost reakcije na spoljne stimulanse a da njegovo prisustvo istovremeno ne utiče negativno na regularna svojstva i ponašanje tekstilnog materijala. Ovaj zahtev se uspešno može ispuniti korišćenjem hidrogelova sa veličinom čestica u mikro- ili nano-oblasti. Prikazana rešenja omogućuju stvaranje novih tekstilnih materijala sa dodatnom vrednošću, koji istovremeno zadržavaju svoja pozitivna konvencionalna svojstva (kao npr.: mehanička jačina; fleksibilnost; komfor) i poseduju dodatnu funkcionalnost i/ili osetljivost na spoljne stimulanse, što je implementirano putem modifikovanja vrlo tankog površinskog sloja materijala.