Detailansicht
Development and characterisation of textile materials derived from fungal biomass
Anne Zhao
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Alexander Bismarck
DOI
10.25365/thesis.79009
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19247.72619.159351-7
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Textilindustrie gilt als einer der größten Klimasünder weltweit. Die erheblichen Umweltauswirkungen entstehen dabei vor allem durch die Nutzung von Textilien aus nicht-erneuerbaren Ressourcen, der umweltbelastenden Produktionsprozesse und der zunehmenden Menge an biologisch nicht abbaubaren Textilabfällen. Die dringende Notwendigkeit, die Umweltbelastung der Textilindustrie zu reduzieren, zusammen mit dem wachsenden Umweltbewusstsein der Gesellschaft führt zu einer hohen Nachfrage an nachhaltigen und biologisch abbaubaren Textilien. Aktuell sind vor allem Materialien auf Basis von Pilzen aufgrund ihrer Umweltfreundlichkeit, dem kostengünstigen Anbau and der einzigartigen mechanischen Eigenschaften im Fokus der Wissenschaft.
Diese Studie untersuchte die Entwicklung und Charakterisierung von Materialien auf Basis von Pilzen und ihr Potenzial als Alternative zu herkömmlichen Leder- und Kosmetiktuchmasken. Für die Herstellung lederähnlichen Materialien, wurde das Chitin-Glucan, das strukturelle Co-Polymer in Pilzen, mit Natriumhydroxid extrahiert und anschließend durch Resuspension und Vakuumfiltration zu einem Film verarbeitet. Zudem wurde das Material mit Maulbeerfasern verstärkt, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Für die Herstellung der Kosmetiktuchmasken auf Pilzbasis wurde der Chitin-Glucan-Komplex aus drei verschiedenen Pilzarten extrahiert. Dabei wurden zwei Extraktionsmethoden, eine mit Natriumhydroxid und eine mit destilliertem Wasser, getestet. Die hergestellten Chitin-Glucan-Filme wurden anhand ihrer Dichte, Porosität und mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Zusätzlich wurden die Oberflächeneigenschaften der lederähnlichen Materialien und das Wasserhaltevermögen der pilzbasierten kosmetischen Tuchmasken analysiert. Die pilzbasierten lederähnlichen Materialien wiesen vielversprechende mechanische Eigenschaften und Oberflächeneigenschaften auf, wobei die gemessene Zugfestigkeit und der Kontaktwinkel die von herkömmliche Ledermaterialien erreichten oder übertrafen. Die kosmetischen Tuchmasken auf Pilzbasis wiesen eine Zugfestigkeit von bis zu 12.3 MPa und eine Bruchdehnung von bis zu 44.9 % auf und sind somit vergleichbar mit kommerziellen kosmetischen Masken. Dieses Projekt zeigt die vielversprechende Verwendung von Pilz-basierten Materialien als Lederersatz und kosmetische Tuchmasken und unterstreicht deren Potenzial als umweltfreundliche und kosteneffiziente Alternative zu herkömmlichen Textilmaterialien in der Mode- und Kosmetikbranche darstellen.
Abstract
(Englisch)
The textile industry, but especially fast fashion, is significantly impacting the environment, mainly due to using unsustainable sources for textiles, polluting production processes and the increasing amount of non-biodegradable textile waste. The urgent need to reduce the environmental footprint of the textile industry and the growing environmental awareness of society are leading to high demand for sustainable and biodegradable fabrics. Fungi-based materials have recently attracted great interest due to their environmental compatibility, low-cost cultivation, and unique mechanical properties.
This study investigated the development and characterisation of fungi-derived materials and their potential as alternatives to conventional leather and cosmetic sheet masks. Chitin-glucan, the structural co-polymer found in fungal cell walls, was mildly extracted using sodium hydroxide to produce leather-like materials. The chitin-glucan sheets were then prepared by resuspension and simple vacuum filtration. In addition, the material was reinforced with mulberry pulp fibres to improve mechanical properties. For the development of fungi-based cosmetic sheet masks, the chitin-glucan complex of three different fungi species was extracted. For this, two extraction methods, one with sodium hydroxide and one with dist. water, were investigated. The produced sheets were characterised by density, porosity and mechanical properties. Furthermore, the surface properties of the leather-like materials and the water-holding capacity of the fungi-based cosmetic sheet masks were analysed. The resulting fungi-derived leather-like materials showed promising mechanical properties and surface characteristics, with tensile strength and contact angles reaching or exceeding conventional leather materials. The fungi-derived cosmetic sheet masks showed tensile strength up to 12.3 MPa and strain to failure up to 44.9 %, comparable to commercial cosmetic masks. This study demonstrates the promising capabilities of fungi-derived chitin-glucan sheets for use as leather substitutes and cosmetic sheet masks. Furthermore, it emphasises that fungi-derived materials represent an eco-friendly and cost-effective alternative to conventional textile materials in the fashion and cosmetic sectors.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Chitin-glucan Chitin pilzbasierte Materialien pilzbasiertes lederähnliches Material Lederersatz nachhaltiges Leder pilzbasierte kosmetische Masken
Schlagwörter
(Englisch)
chitin-glucan chitin fungi-derived materials fungi-based leather-like material leather substitution sustainable leather fungi-based cosmetic face mask
Autor*innen
Anne Zhao
Haupttitel (Englisch)
Development and characterisation of textile materials derived from fungal biomass
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
V, 41 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Alexander Bismarck
Klassifikation
35 Chemie > 35.80 Makromolekulare Chemie
AC Nummer
AC16956982
Utheses ID
68060
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |