Die Situation
Industrie- und Gewerbekunden erwarten von textilen Dienstleistern eine hygienisch einwandfreie Aufbereitung von firmenspezifisch gestalteter, oft hochwertiger Berufsbekleidung (CI-Kleidung) mit besonders schonenden Waschverfahren. Dabei sollte die Desinfektion aufgrund der für modische und zugleich repräsentative CI-Kleidung eingesetzten Materialien bzw. Materialkonstruktionen, Färbungen und Ausrüstungen bei niedrigen Temperaturen und einer geringen Konzentration an reaktiven Sauerstoffspezies in der Flotte stattfinden.
Wegen des Charakters dieser hochwertigen Kleidung ist ohnehin davon auszugehen, dass sie nur geringe Schmutzbelastungen aufweist und somit zwar zur Desinfektion, nicht aber zur Schmutzentfernung drastische Aufbereitungsbedingungen erforderlich sind. Mit den für chemothermische Desinfektionsverfahren üblichen Desinfektionsmitteln auf Aktivsauerstoff-Basis (Peressigsäure, Wasserstoffperoxid) ist keine effiziente und zugleich textilschonende Desinfektion von empfindlicher CI-Kleidung möglich.
Das Projekt
Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf, ein entsprechendes Alternativverfahren zur schonenden Desinfektion bei Aufbereitungstemperaturen unterhalb von 60 °C ohne textilschädigende Spitzenkonzentrationen an reaktiven Sauerstoffspezies zu entwickeln. Das IGF-Projekt ebnete dafür mit pyroelektrischen Materialien einen Weg, die Desinfektion von CI-Kleidung auch bei niedrigen Temperaturen zu ermöglichen und damit die Lebensdauer hochwertiger Textilien zu verlängern. Bei thermischer Anregung (Erwärmung oder Abkühlung) kommt es zur Änderung der spontanen Polarisation und damit zu einer Potentialdifferenz im pyroelektrischen Material.
Übersteigt die Potentialdifferenz das Redoxpotential des umgebenden Wassers, kommt es zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (z.B. Hydroxylradikale) an der Oberfläche des pyroelektrischen Materials, die zur Keiminaktivierung führen. Um eine kontinuierliche Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies bei niedrigen Flottentemperaturen zu erzielen, erfolgt ein sequentielles Aufheizen und Abkühlen pyroelektrischer Materialien. Hierzu werden die pyroelektrischen Materialien auf Heizpatronen immobilisiert, sodass deren Anregung ohne eine Änderung der Flottentemperatur realisiert werden kann.
Der Nutzen für den Mittelstand
Es ist davon auszugehen, dass auf Basis der Projektergebnisse nach weiterer Optimierung der thermischen Anregung eine textilschonende Desinfektion möglich wird, so dass nach weiterführenden Arbeiten im industriellen Bereich entsprechende Praxisverfahren entwickelt werden können.
Die vorwiegend mittelständischen textilen Dienstleister können diese Verfahren zur textilschonenden Desinfektion von CI-Kleidung anwenden. Hierdurch kann die Anzahl an Gebrauchs- und Aufbereitungszyklen der hochwertigen Textilien erhöht werden.
Maschinenhersteller können im Rahmen der Produktentwicklung innerhalb der nächsten Jahre innovative Wäschereimaschinen entwickeln, die eine Anregung pyroelektrischer Materialien im Spülbad ermöglichen und ihren Kunden anbieten.
Weiterhin ergeben sich neue Anwendungsgebiete für pyroelektrische Materialien, so dass auch bei Anbietern und Herstellern von Chemikalien und Chemikalienrohstoffen nach Umsetzung der Projektergebnisse neue Produkte zu erwarten sind. Hierbei können sich insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen, die darauf ausgelegt sind, auch kleinere Chargen wirtschaftlich zu produzieren, gegenüber Großkonzernen einen Wettbewerbsvorteil sichern.
Ansprechpartner
Stefanie Piornack
st.piornack@wfk.de
+49 2151 8210 110
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" mit der Projektnummer 18142 N.