Antimikrobielle Lösung für Textilien

Es gibt viele Bere­iche des All­t­ags- und des Beruf­slebens, in denen antimikro­bieller Schutz wichtig und notwendig ist. Um diesen auch auf Tex­tilien zu erzie­len, wer­den heutzu­tage Sil­ber- oder Ammo­ni­umverbindun­gen ver­wen­det. Allerd­ings sind diese Verbindun­gen ökol­o­gisch und toxikol­o­gisch beden­klich sowie meist auch kostenintensiv.

Lewis-Säuren hinge­gen, deren nachgewiesene antimikro­bielle Wirkung auf­grund ihres Säure-Ober­flächen-Effek­ts beispiel­sweise bei der Boden­reini­gung von Kranken­häusern zum Ein­satz kommt, fan­den bish­er keine Anwen­dung im Tex­til-Bere­ich. Dabei besitzen Lewis-Säuren (beispiel­sweise chem. Oxid­verbindun­gen wie z. B. Zinkox­id) die beson­dere Eigen­schaft, dass sich durch Feuchtigkeit der pH-Wert leicht erniedrigt und fol­glich saur­er wird. Die resul­tierende antimikro­bielle Wirkung ist dann ver­gle­ich­bar mit dem natür­lichen Säureschutz­man­tel der Haut.

Die Vorteile von Lewis-Säuren gegenüber auf dem Markt ange­bote­nen antimikro­biellen Sub­stanzen sind das bre­ite Wirkungsspek­trum gegen Pilze, Bak­te­rien und auch Viren sowie ihre Effizienz und Robus­theit bei Expo­si­tion gegenüber Schweiß und Pro­teinen. Darüber hin­aus haben bish­erige Kalku­la­tio­nen ergeben, dass Lewis-Säuren eine äußerst kostengün­stige Alter­na­tive zu den am Markt etablierten Sys­te­men darstellen. Zurzeit geht man davon aus, dass die Nutzbar­ma­chung von Lewis-Säuren für die antimikro­bielle Tex­ti­laus­rüs­tung eine Kostenre­duk­tion von rund 90 % ausmacht.

Im aktuellen Pro­jekt der Hohen­stein Insti­tute soll jet­zt in enger Zusam­me­nar­beit mit Gewebe-/Gestricke- und Tex­til­hil­f­s­mit­tel­her­stellern als auch mit Tex­til­veredlern erforscht wer­den, welche schw­er wasser­lös­lichen Oxide sich am besten auf welchen Tex­tilien applizieren lassen und ob anhand von Kom­bi­na­tio­nen syn­er­gis­tis­che Effek­te zu beobacht­en sind. Hierzu wer­den aus der Ober­flächen-funk­tion­al­isierung bekan­nte Sys­teme, beste­hend aus Bin­der­ma­trix und Lewis-Säure, auf Tex­tilien über­tra­gen und optimiert.

Das Pro­jekt umfasst die Erar­beitung ein­er inno­v­a­tiv­en Aus­rüs­tungsrezep­tur auf Basis entsprechen­der Lewis-Säuren mit ver­schiede­nen Bin­der­ma­tri­ces. Die Aus­rüs­tung ver­schieden­er Tex­tilien erweit­ert zudem den rel­e­van­ten Bere­ich für einen möglichen Ergeb­nis­trans­fer in die Wirtschaft nach Abschluss des Pro­jek­ts. Eine Kor­re­la­tion zwis­chen der applizierten und let­ztlich freige­set­zten Lewis-Säure­menge soll als Grund­lage für eine Kosten/Nutzen Analyse dienen. Außer­dem soll durch Unter­suchun­gen zur Biokom­pat­i­bil­ität sichergestellt wer­den, dass schädi­gende Effek­te auf die Haut durch die aus­gerüsteten Tex­tilien aus­geschlossen wer­den können.

Auf­bauend auf den Pro­jek­tergeb­nis­sen sollen der Tex­tilin­dus­trie opti­mierte Aus­rüs­tungsrezep­turen und Prozess­pa­ra­me­ter für eine antimikro­bielle Tex­ti­laus­rüs­tung auf Basis von schw­er wasser­lös­lichen Lewis-Säuren zur Ver­fü­gung gestellt werden.

Die erwarteten Forschungsergeb­nisse entsprechen den Prax­isan­forderun­gen der Tex­tilin­dus­trie und kön­nen dadurch direkt in aktuelle Pro­duk­ten­twick­lun­gen über­tra­gen werden.