Polyethylenimin (PEI) CAS 9002-98-6Es findet breite Anwendung in der Textilindustrie und ist ein wichtiges funktionelles Polymermaterial. Sein Hauptvorteil liegt in den zahlreichen positiv geladenen Kationen und der hohen Reaktivität, wodurch es sich mit negativ geladenen Fasern, Farbstoffen und verschiedenen funktionellen Reagenzien kombinieren lässt und Textilien so neue oder verbesserte Eigenschaften verleiht.
Im Folgenden werden die wichtigsten Anwendungsbereiche und Vorteile vonPEIin der Textilindustrie:
I. Färben und Bedrucken: Verbesserung der Farbleistung und Umweltfreundlichkeit
PEIVerbessert die Färbe- und Druckeigenschaften von Textilien erheblich durch die Bindung der kationischen und anionischen Farbstoffkomponenten und reduziert gleichzeitig die Umweltbelastung.
1. Erhöhte Färbetiefe (K/S-Wert) und Farbechtheit:
Mit PEI behandelte Textilien wie Baumwolle und Wolle weisen eine deutlich verbesserte Farbstoffaufnahme auf, was zu tieferen und lebendigeren Farben führt. Gleichzeitig werden verschiedene Farbechtheitseigenschaften gefärbter und bedruckter Textilien (wie Wasch- und Reibechtheit) signifikant verbessert. So zeigte beispielsweise eine Studie aus dem Jahr 2025 einen signifikanten prozentualen Anstieg der Farbintensität (K/S-Wert) von mit PEI behandelten Textilien.
2. Vorbehandlungsfreies/waschfreies Tintenstrahldrucken erreichen:
Verwendung von hyperverzweigtenPolyethylenimin (PEI)Mit modifizierten Reaktivfarbstofftinten (wie z. B. PEI-R218-Tinte) kann der Tintenstrahldruck direkt auf unbehandelten Textilien durchgeführt werden, wobei eine Farbstofffixierungsrate von über 98,7 % erreicht wird. Dadurch entfallen die herkömmlichen Vorbehandlungs- und Nachbehandlungsprozesse (Schlichten und Waschen), wodurch der Verbrauch von Chemikalien, Wasser und Energie deutlich reduziert wird.
3. Förderung der Anwendung natürlicher Farbstoffe:
Mit PEI modifizierte Seidenstoffe können die Färbegeschwindigkeit und den Färbeeffekt von Naturfarbstoffen wie Curcumin effektiv verbessern und so umweltfreundlichere Färbeprozesse fördern.
II. Funktionale Veredelung: Textilien „Superkräfte“ verleihen
PEIist ein wichtiger Zusatzstoff bei der Herstellung von Funktionstextilien und zeichnet sich insbesondere durch seine flammhemmende Wirkung aus.
1. Hocheffizienter Flammschutz
Reich an Stickstoff,PEIwird häufig als Kohlenstoff- oder Gasquelle in intumeszierenden Flammschutzsystemen eingesetzt und wirkt synergistisch mit anderen phosphor- und siliziumhaltigen Flammschutzmitteln.
Baumwollgewebe: In Kombination mit biobasierten Flammschutzmitteln wie Phytinsäure (PA) und durch Ionenaustausch oder Pfropfung mit Vernetzungsmitteln können hocheffiziente flammhemmende Beschichtungen hergestellt werden.
2. Viskosegewebe
Phosphatverestertes PEI kann als Flammschutzmittel den Sauerstoffindex (LOI) von Textilien auf 28,9 % erhöhen und erreicht nach Entfernung der Flamme Selbstverlöschung.
3. PA56, PAN und andere synthetische Fasern
Durch Pfropfung oder schichtweise Selbstassemblierung lassen sich vernetzte Strukturen erzeugen, die eine dauerhafte Flammschutzwirkung erzielen. So zeigt beispielsweise mit PA/PEI/APTES behandeltes PAN-Gewebe einen erhöhten Sauerstoffindex (LOI) von 17,4 % auf 27,5 % und weist hervorragende Rauchunterdrückungseigenschaften auf.
4. Antibakterielle und antioxidative Eigenschaften
PEI selbst und seine Metallkoordinationsverbindungen (wie z. B. PEI-Cu) besitzen antibakterielle Eigenschaften. Mit PEI behandelte Baumwollgewebe zeigten in triboelektrischen Nanogeneratoren (T-TENG) sowohl eine antibakterielle Wirkung von 83,33 % als auch antioxidative Eigenschaften von 74,2 %.
5. Verbesserte Leitfähigkeit und antistatische Eigenschaften:
Elektromagnetische Abschirmung: PEI-modifiziertes Polyamidgarn (PA) verstärkt die Haftung der Graphenoxid-Beschichtung (GO) deutlich. Das so hergestellte leitfähige Garn behält auch nach 10.000 Biegungen eine hohe Leitfähigkeit von 4,7 × 10³ S/m und erreicht eine elektromagnetische Abschirmwirkung von bis zu 66,7 dB.
6. Antistatische Eigenschaften
PEIverbessert die Hydrophilie von Textilien und reduziert so die Ansammlung statischer Elektrizität.
7. Woll-Antifilz
Ein kontinuierliches Anti-Filzbildungsverfahren mit Kaliumpersulfat (PMS)-PEI in einem zweistufigen Prozess ist ein chlorfreies und umweltfreundliches Verfahren.
8. Verbesserte Benetzbarkeit und Hydrophilie
PEIDie Behandlung verbessert die Benetzbarkeit hydrophober Fasern wie Wolle deutlich, wobei PEI mit höherem Molekulargewicht bessere Ergebnisse zeigt.
III. Oberflächenmodifizierung: Aufbau einer funktionalen „Brücke“
PEIkann als „Brückenschicht“ oder „Verankerungsmittel“ für die tiefe Fasermodifikation verwendet werden.
1. Verbesserung der Beschichtungsfestigkeit
Als Basisbeschichtung kann PEI die Beladung und Haftfestigkeit von Funktionsmaterialien (wie MXene (Ti₃C₂Tₓ) und Graphenoxid (GO)) auf der Faseroberfläche deutlich verbessern.
2. Herstellung funktionaler Verbundwerkstoffe
Es kann zur Herstellung von Verbundwerkstoffen wie PEI@PLA-Aerogelen für Anwendungen wie die Farbstoffadsorption verwendet werden.
3. Katalytische chemische Beschichtung
Als Kationisierungsmittel kann es zur Behandlung von Baumwollfasern verwendet werden, wodurch die katalytische chemische Abscheidung von Kupfersulfid (CuS) auf deren Oberfläche ermöglicht und somit Leitfähigkeit erreicht wird.
IV. Zusammenfassung
Polyethylenimin (PEI)Es ist in der Textilindustrie in allen Produktionsstufen wertvoll, vom Färben und der funktionellen Ausrüstung bis hin zur Herstellung von Hochleistungskompositen. Es dient nicht nur als Verstärker zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Umweltfreundlichkeit traditioneller Textilien (Baumwolle, Wolle, Seide), sondern ist auch ein Schlüsselmaterial für die Entwicklung moderner, intelligenter, schützender und leistungsstarker Textilien.
Es ist zu beachten, dass die Anwendungswirkung vonPEIsteht in engem Zusammenhang mit seinen Strukturparametern wie Molekulargewicht und Verzweigungsgrad. In praktischen Anwendungen ist es notwendig, es entsprechend dem jeweiligen Prozess auszuwählen und zu optimieren.
Veröffentlichungsdatum: 20. August 2026