Une étude publiée dans la revue Engineering révèle un développement remarquable dans le domaine des matériaux de revêtement écologiques pour le cuir. Les chercheurs ont réussi à synthétiser un agent antibactérien d’origine biologique et un monomère aromatique sans solvant appelé vanilline méthacrylée (MV). Ce composé innovant confère non seulement des propriétés antibactériennes aux revêtements en cuir, mais constitue également une alternative écologique au styrène (St), cancérigène à base de pétrole.

Dans cet article de recherche, intitulé « Revêtements de poly(Vanillin-Butyl Acrylate)/MXene à base d'eau biologique pour le cuir avec rétention de chaleur et propriétés antibactériennes souhaitées », l'équipe de scientifiques décrit la synthèse du P(MV-BA) d'origine biologique à base d'eau. miniémulsion par copolymérisation de MV avec de l'acrylate de butyle (BA). La méthode de polymérisation en miniémulsion permet la production d'un matériau de revêtement vert exempt de solvants nocifs.

Pour améliorer les performances de la miniémulsion P(MV-BA), les chercheurs ont introduit des nanofeuilles de MXène dans la formulation. Le MXène, connu pour ses capacités de conversion photothermique exceptionnelles et ses propriétés antibactériennes, a été dispersé dans la miniémulsion P(MV-BA) à l'aide de techniques ultrasoniques.

La migration des nanofeuilles de MXène à la surface des revêtements en cuir pendant le processus de solidification, facilitée par les ultrasons et l'amphiphilie du MXène, maximise son exposition à la lumière et aux bactéries. Il en résulte une efficacité antibactérienne significative et une augmentation remarquable de la température de surface.

L'étude a démontré que lorsque le dosage de nanofeuilles de MXène était de 1,4 % en poids, la température de surface du cuir recouvert de miniémulsion nanocomposite P(MV-BA)/MXène augmentait d'environ 15 °C dans des conditions hivernales extérieures.

De plus, sous un traitement solaire simulé pendant 30 minutes, le taux antibactérien contre Escherichia coli et Staphylococcus aureus a atteint près de 100 %. De plus, l'introduction de nanofeuilles MXene a amélioré la perméabilité à l'air, la perméabilité à la vapeur d'eau et la stabilité thermique des revêtements.

Cette recherche propose non seulement une approche nouvelle et durable pour développer des revêtements nanocomposites biosourcés pour le cuir, mais offre également la possibilité d'un chauffage sans carbone basé sur la lumière du soleil pendant l'hiver. En réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en minimisant les émissions de gaz à effet de serre, cette technologie s’aligne sur l’objectif mondial de lutte contre le changement climatique. De plus, les propriétés antibactériennes améliorées des revêtements permettent une meilleure protection contre les bactéries nocives, les virus et autres micro-organismes.

Les découvertes de l'équipe ouvrent de nouvelles voies pour la production de matériaux de revêtement respectueux de l'environnement, non seulement pour le cuir mais également pour le papier, les revêtements architecturaux et diverses autres industries. Le matériau de revêtement nanocomposite biosourcé P(MV-BA)/MXène présente un confort de port et des performances d'hygiène supérieurs, ce qui en fait une alternative écologique idéale aux matériaux de revêtement à base de pétrole tels que le P(St-BA).

Cette étude représente une contribution significative au développement vert et durable des matériaux de revêtement, révolutionnant la façon dont nous abordons la production de cuir et d'autres produits enduits.

Plus d'informations : Jianzhong Ma et al, Revêtements biosourcés poly(vanilline-butyl acrylate)/MXène à base d'eau pour le cuir avec rétention de chaleur et propriétés antibactériennes souhaitées, Ingénierie (2023). DOI :10.1016/j.eng.2023.06.005

Fourni par l'Université des sciences et technologies du Shaanxi