Antimikrobielle Textilien durch Fixierung von modifiziertem Algenmaterial

Mit Sol-Gel-Binder fixierte Spirulina-Partikel auf Polyestersubstrat: in der Vergrößerung ist die typische helicale Struktur der Alge zu erkennen

Copyright: FTB/HS Niederrhein

Projektpartner

Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West

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 16876 N

Themenfelder

Bekleidung Gesundheit Wohnen

Textilforschern aus NRW gelang die Entwicklung antimikrobieller und fungizider Ausrüstung ohne Verwendung von metallischen Nanopartikeln

Antimikrobielle Textilien durch Fixierung von modifiziertem Algenmaterial

Bei diesem Gemeinschaftsprojekt Mönchengladbacher und Krefelder Textilforscher stand die Entwicklung antimikrobieller Textilien unter Verwendung von modifizierten Algenmaterialien mit interessanten Anwendungsoptionen für medizinische Textilien im Mittelpunkt. Die dafür entwickelten Verfahren, die bei Textilherstellern auf vorhandener Produktionstechnik zum Einsatz kommen können, ermöglichen eine antimikrobielle Ausrüstung von Baumwoll- und auch Polyestermaterialien. Diese kommen jetzt ohne die Verwendung von Nanopartikeln (wie "Nano-Silber") aus. Vielmehr wird die Wirksamkeit durch die Freisetzung von Metallionen des Kupfers und des Zinks erreicht, die in natürlichen Algenpartikeln immobilisiert wurden.

Dadurch sind die so ausgerüsteten Materialien gegen ein zahlreichen Mikroorganismen wirksam. Neben einer bakteriziden Wirkung konnte auch ein fungizider Effekt nachgewiesen werden. Aufgrund der breitbandigen Wirkung sind Resistenzentwicklungen von Mikroorganismen gegen die Materialien sehr unwahrscheinlich. Die Forschungsergebnisse sind auch mit Blick für den Einsatz in medizinischen Textilien, primär zur Prävention nosokomialer Infektionen, die häufig durch multiresistente Erreger hervorgerufen werden, interessant. Auch könnten die Verfahren eingesetzt werden, um Innenraumtextilien wie in Krankenhäusern mit einer bakteriziden Funktion auszustatten.
Die dem zugrunde liegenden neuen Methoden basieren zum einen auf der Solgel-Technologie, mit der die entwickelten Metallion/Algenkomplexe in einem textiltypischen Tauchverfahren aufgebracht werden. Ebenso können Polyestermaterialien über einen modifizierten Hochtemperaturprozess mit diesen Additiven versehen werden. Bei den Versuchen wurden verschiedene Algenmaterialien eingesetzt, die als Speichermatrix für Metallionen (Cu-, Ag- und Zn-Ionen) fungieren. Bei der Evaluation von einzellige und mehrzellige Algen stellte sich heraus, dass die einzellige Spezies eine im Vergleich höhere Wirksamkeit aufweist und sich zudem besser verarbeiten lässt.
Ebenso wurden verschiedene Metallionen in ihrer Wirksamkeit in diesem System untersucht, wobei Silberionen erwartungsgemäß die beste Eignung aufwiesen. Weiterhin konnte für eine Kombination von Kupfer- und Zinkionen eine höhere Wirksamkeit als durch Kupfer- oder Zinkionen separat festgestellt werden.
Diese modifizierten Algenmaterialien wurden mittels Sol-Gel-Technik auf unterschiedlichen textilen Substraten fixiert. Hierbei konnte gezeigt werden, dass textiltechnische Paramater wie die Elastizität des eingesetzten Materials nicht beeinflusst wurden. Weiterhin konnte eine Waschbeständigkeit der Ausrüstung gezeigt werden. Die Abriebstabilität der ausgerüsteten Textilien wurde sogar gegenüber dem unbehandelten Material verbessert.
Für die Ausrüstung von Polyestermaterialien hat sich folgendes Verfahren als besonders vielversprechend erwiesen: Die kupfer- und zinkhaltigen Algenmaterialien wurde in einem modifizierten Hochtemperatur-Färbeprozess appliziert. Hier wurde eine Pfropfpolymerisation mit einem Vinylsilan als Bindeglied zu den Algenmaterialien auf Polyestersubstraten durchgeführt. Dieses System zeigt eine sehr gute bakterizide und auch fungizide Wirkung. Die Ausrüstungsflotte kann in üblichen HT-Färbemaschinen eingesetzt werden. Die kovalente Anbindung der Algenmaterialien gewährleistet eine dauerhafte Immobilisierung des Systems auf diesen hydrophoben Substraten.

Weitere Infos zum Projekt

Projektbericht

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 16876 N

Themenfelder

Bekleidung Gesundheit Wohnen
Brustvolumenabhängige Cup-Bestimmung zur Optimierung der traditionellen Mess- und Größensystematik

Brustvolumenabhängige Cup-Bestimmung zur Optimierung der traditionellen Mess- und Größensystematik

Feinstfaservliese, gekrempelt

Feinstfaservliese, gekrempelt

Verbesserte Polymer-Blends für innovatve Textilien, Tapes und Verbundwerkstoffe

Verbesserte Polymer-Blends für innovatve Textilien, Tapes und Verbundwerkstoffe

Kopplung von 3D-Modellen und -Basiskonstruktionen an die 2D-Modellschnittentwicklung

Kopplung von 3D-Modellen und -Basiskonstruktionen an die 2D-Modellschnittentwicklung

Flexible automatisierte Herstellung von Smart Textiles durch präzise Positionierung von biegeschlaffen, leitfähigen Textilien

Flexible automatisierte Herstellung von Smart Textiles durch präzise Positionierung von biegeschlaffen, leitfähigen Textilien

Produktion nachhaltiger Naturfaserverbundbauteile durch Kenntnis des Drapierverhaltens

Produktion nachhaltiger Naturfaserverbundbauteile durch Kenntnis des Drapierverhaltens

Verfahren zur Produktion textiler Hochleistungsgitter senkt Fertigungskosten rapide

Verfahren zur Produktion textiler Hochleistungsgitter senkt Fertigungskosten rapide

Mehrlagige noncrimp-Gewebe für Verbundbauteile komplexer Geometrie

Mehrlagige noncrimp-Gewebe für Verbundbauteile komplexer Geometrie

TiO2-beschichtete Textilstrukturen zur Entwicklung neuartiger photokatalytischer Filter

TiO2-beschichtete Textilstrukturen zur Entwicklung neuartiger photokatalytischer Filter

Integration von geschäumten Kunststoffen in mehrlagige Textil-Konstruktionen zur Schall- und Wärmedämmung

Integration von geschäumten Kunststoffen in mehrlagige Textil-Konstruktionen zur Schall- und Wärmedämmung

Funktionale Beschichtungen mit Cellulosefibriden

Funktionale Beschichtungen mit Cellulosefibriden

Textiler Permanent-Flammschutz mit wasserlöslichen Polyphosphazenen

Textiler Permanent-Flammschutz mit wasserlöslichen Polyphosphazenen

Antiadhäsive Polyamine geben Textilien antimikrobielle Eigenschaften

Antiadhäsive Polyamine geben Textilien antimikrobielle Eigenschaften

Hochbelastbare Textil-Multistegplatten fär automobile Crashsysteme

Hochbelastbare Textil-Multistegplatten fär automobile Crashsysteme

Endkonturnahe faserverstärkte Verbundkeramiken

Endkonturnahe faserverstärkte Verbundkeramiken

Elektrostatische Eigenschaften bei der Herstellung textiler Flächengebilde sichtbar gemacht

Elektrostatische Eigenschaften bei der Herstellung textiler Flächengebilde sichtbar gemacht

MOTEX-Bandage misst in Echtzeit Kniewinkel

MOTEX-Bandage misst in Echtzeit Kniewinkel

Funktionelle Hohlfasermembranen durch Reaktivspinnen erzeugt

Funktionelle Hohlfasermembranen durch Reaktivspinnen erzeugt

Fertigung von CFK-Versteifungsprofilen automatisiert & kostengünstig

Fertigung von CFK-Versteifungsprofilen automatisiert & kostengünstig

Sensorische Kühlempfindung durch Bekleidung

Sensorische Kühlempfindung durch Bekleidung

Hochleistungsverbundwerkstoffe mit Zirkoniumoxid-verstärkten Aluminiumoxidfasern

Hochleistungsverbundwerkstoffe mit Zirkoniumoxid-verstärkten Aluminiumoxidfasern

Simultanbestimmung von u. a. von Indikatorkeimen in Prozesswässern

Simultanbestimmung von u. a. von Indikatorkeimen in Prozesswässern

Core-Shell-Mikropartikel zur Aufbereitung textiler Prozesswässer

Core-Shell-Mikropartikel zur Aufbereitung textiler Prozesswässer

Mini-Textilsensoren für das Wundenmonitoring

Mini-Textilsensoren für das Wundenmonitoring

Garne mit farblich dynamischem Leuchtverhalten und näherungssensorischen Eigenschaften

Garne mit farblich dynamischem Leuchtverhalten und näherungssensorischen Eigenschaften

Wie praxistauglich sind antimikrobielle Textilien?

Wie praxistauglich sind antimikrobielle Textilien?

StructRepair an Strukturbauteilen: Eine Naht zusätzlich

StructRepair an Strukturbauteilen: Eine Naht zusätzlich

Deutsch-belgische Lösung zum verbesserten Degradationsverhalten von Zurrgurten

Deutsch-belgische Lösung zum verbesserten Degradationsverhalten von Zurrgurten

Breithaltesystem für schussgerades Weben von selbst schweren Geweben

Breithaltesystem für schussgerades Weben von selbst schweren Geweben

OP-Textilien mit Plus an Eigenschaften

OP-Textilien mit Plus an Eigenschaften

Maschinenbauteile aus FVK und Stahl mit integriertem Monitoring-System

Maschinenbauteile aus FVK und Stahl mit integriertem Monitoring-System

pH-schaltbare Soil-Release-Systeme

pH-schaltbare Soil-Release-Systeme

Sandwichplatten aus Naturfaser

Sandwichplatten aus Naturfaser

Lichtlenkende Multiaxialgewebe für Tages- und Kunstlicht

Lichtlenkende Multiaxialgewebe für Tages- und Kunstlicht

Funktionelle Beschichtungen für thermoplastische Hochmodulfasern

Funktionelle Beschichtungen für thermoplastische Hochmodulfasern

Tuftingträger aus Verbundvliesstoff mit antistatischen Eigenschaften

Tuftingträger aus Verbundvliesstoff mit antistatischen Eigenschaften

Kraftflussgerechte Verstärkungselemente für Lasteinleitungsbereiche von langfaserverstärkten Thermoplasten

Kraftflussgerechte Verstärkungselemente für Lasteinleitungsbereiche von langfaserverstärkten Thermoplasten

AUTOPOS: Schneller vom Polymer zur Faser

AUTOPOS: Schneller vom Polymer zur Faser

Raumabschließende Bauelemente aus Textilbeton unter Temperaturbeanspruchung

Raumabschließende Bauelemente aus Textilbeton unter Temperaturbeanspruchung

Aufbereitung empfindlicher Oberbekleidung mit radialen Stoßwellen

Aufbereitung empfindlicher Oberbekleidung mit radialen Stoßwellen

Geflochtene Crashstrukturen aus faserverstärktem Kunststoff

Geflochtene Crashstrukturen aus faserverstärktem Kunststoff

Leichtbau-Paneele aus hochleistungsfaserbasierten Abstandsgewirken

Leichtbau-Paneele aus hochleistungsfaserbasierten Abstandsgewirken

Leuchttextilien für die Massenproduktion

Leuchttextilien für die Massenproduktion

Optimierte Haftung von Kaschierungen durch Einbeziehen modernster Analysenverfahren

Optimierte Haftung von Kaschierungen durch Einbeziehen modernster Analysenverfahren

Röntgenschutz mit textilen Eigenschaften

Röntgenschutz mit textilen Eigenschaften

Simulation textilbasierter 3D-Lichteffekte

Simulation textilbasierter 3D-Lichteffekte

Piezo-keramische Aktoren zur Strukturierung getufteter Bodenbeläge

Piezo-keramische Aktoren zur Strukturierung getufteter Bodenbeläge

Gewebte Knotenelemente in Integralbauweise

Gewebte Knotenelemente in Integralbauweise

Neuartige poröse und dichte Metallfaser-Keramik-Verbundwerkstoffe

Neuartige poröse und dichte Metallfaser-Keramik-Verbundwerkstoffe

Bioinspirierte universelle Beschichtungsverfahren

Bioinspirierte universelle Beschichtungsverfahren

Schneller vom Polymer zur Faser: Auslegungs-Tool für polymerspezifische Spinnpakete (AUTOPOS)

Schneller vom Polymer zur Faser: Auslegungs-Tool für polymerspezifische Spinnpakete (AUTOPOS)

Fortschritte bei Lichtechtheit von Fluoreszenzfarbstoffen

Fortschritte bei Lichtechtheit von Fluoreszenzfarbstoffen

Serientaugliches Fügeverfahren textile Explosionsschutzverbunde

Serientaugliches Fügeverfahren textile Explosionsschutzverbunde

Textilbasierte Sensoren zum Bauteilmonitoring

Textilbasierte Sensoren zum Bauteilmonitoring

LEDcure: LED-UV-härtbare Systeme für Textilien und Verbundwerkstoffe

LEDcure: LED-UV-härtbare Systeme für Textilien und Verbundwerkstoffe

Reinigungsverfahren zur erneuerbaren Superhydrophobierung von Textilien

Reinigungsverfahren zur erneuerbaren Superhydrophobierung von Textilien

Umweltfreundliche feuerabschirmende Perlmutt-Panzer via Selbstorganisation

Umweltfreundliche feuerabschirmende Perlmutt-Panzer via Selbstorganisation

Nanofaserfilter für keimfreies Wasser

Nanofaserfilter für keimfreies Wasser

Entwicklungen zur textiltechnologischen Verarbeitung mikrosystemtechnischer textiler Komponenten

Entwicklungen zur textiltechnologischen Verarbeitung mikrosystemtechnischer textiler Komponenten

Erhöhung des Pigmentschmutztragevermögens von Waschflotten

Erhöhung des Pigmentschmutztragevermögens von Waschflotten

Metall-Textil-Verbunde mit verbessertem Adhäsionsverhalten

Metall-Textil-Verbunde mit verbessertem Adhäsionsverhalten

Permanenter textiler Insektenschutz

Permanenter textiler Insektenschutz

Thermolabile Tenside reduzieren Resttensidgehalt auf Schutztextilien

Thermolabile Tenside reduzieren Resttensidgehalt auf Schutztextilien

Ultrafeinskaliger Vliesstoff-Layer zum Drucken elektronischer Funktionsschichten

Ultrafeinskaliger Vliesstoff-Layer zum Drucken elektronischer Funktionsschichten

Grundsatzuntersuchung zur Optimierung textilbasierter Kopfschutzsysteme unter Berücksichtigung passformrelevanter und tragephysiologischer Eigenschaften zur Verbesserung der Schutzwirkung

Grundsatzuntersuchung zur Optimierung textilbasierter Kopfschutzsysteme unter Berücksichtigung passformrelevanter und tragephysiologischer...

Antimikrobielle Textilien durch Fixierung von modifiziertem Algenmaterial

Antimikrobielle Textilien durch Fixierung von modifiziertem Algenmaterial

Effektive Fertigungstechnologie für Kettengewirkestrukturen mit Funktionsintegration

Effektive Fertigungstechnologie für Kettengewirkestrukturen mit Funktionsintegration

Textilausrüstung mit Flammschutzmitteln auf Basis Silicium- bzw. Stickstoff/Phosphor-Verbindungen

Textilausrüstung mit Flammschutzmitteln auf Basis Silicium- bzw. Stickstoff/Phosphor-Verbindungen

Kaschieren druckempfindlicher und thermisch sensibler Flächenwerkstoffe unter Erhalt ihrer besonderen Gebrauchseigenschaften (SOFTTACK)

Kaschieren druckempfindlicher und thermisch sensibler Flächenwerkstoffe unter Erhalt ihrer besonderen Gebrauchseigenschaften (SOFTTACK)

Heavy Leno: Ondulationsfreie Verstärkungsgewebe mit einstellbarer Strukturdichte für Verbundwerkstoffe

Heavy Leno: Ondulationsfreie Verstärkungsgewebe mit einstellbarer Strukturdichte für Verbundwerkstoffe

Entwicklung lagensymmetrischer geschlossener Fadenlagen-Nähwirkstoffe für komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffe

Entwicklung lagensymmetrischer geschlossener Fadenlagen-Nähwirkstoffe für komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffe

Neue Oberflächenmodifizierung von Carbonfasern für den Einsatz in Faserverbundwerkstoffen

Neue Oberflächenmodifizierung von Carbonfasern für den Einsatz in Faserverbundwerkstoffen

Carboxylierte Polyamine zur multifunktionellen Ausrüstung von cellulosischen Materialien

Carboxylierte Polyamine zur multifunktionellen Ausrüstung von cellulosischen Materialien

Einsatz von Metallgarnen in 3D-Gewirke für Schutztextilien

Einsatz von Metallgarnen in 3D-Gewirke für Schutztextilien

Färben von Textilmaterialien aus ionischen Flüssigkeiten

Färben von Textilmaterialien aus ionischen Flüssigkeiten

Innovative Färbespulen zur Kostensenkung in der Spulenfärberei

Innovative Färbespulen zur Kostensenkung in der Spulenfärberei

Verhinderung des Schräglaufs und Kontrolle des Relaxationsverhaltens bei Maschenwaren aus BW- und CV-Garnen durch Applikation innovativer Crosslinker

Verhinderung des Schräglaufs und Kontrolle des Relaxationsverhaltens bei Maschenwaren aus BW- und CV-Garnen durch Applikation innovativer C...

Gewebte Halbzeuge für 3D-Profile

Gewebte Halbzeuge für 3D-Profile

Heiztextilien für den Pflanzenbau

Heiztextilien für den Pflanzenbau

FC-Hydrophobierung: Zeitsparender Schnelltest zur Selbstkontrolle

FC-Hydrophobierung: Zeitsparender Schnelltest zur Selbstkontrolle

Entwicklung eines Eintragsystems für Schuss- und Stehfäden beim Tuftingprozess zur Erzeugung neuer Produktfunktionalitäten und -designs

Entwicklung eines Eintragsystems für Schuss- und Stehfäden beim Tuftingprozess zur Erzeugung neuer Produktfunktionalitäten und -designs

Speziell ausgerüstete Textilien zur Wertmetall-Rückgewinnung aus Industrieabwässern

Speziell ausgerüstete Textilien zur Wertmetall-Rückgewinnung aus Industrieabwässern

Konturangepasste Dämpfungsstrukturen aus druckelastischen Abstandsgestricken für den Personenschutz

Konturangepasste Dämpfungsstrukturen aus druckelastischen Abstandsgestricken für den Personenschutz

Neue Nanofasermatrix für den kornealen Gewebeersatz

Neue Nanofasermatrix für den kornealen Gewebeersatz

Textile

Textile "Gebärmutter" stimuliert Frühchen

Durchbruch beim Laserschweißen technischer Textilien

Durchbruch beim Laserschweißen technischer Textilien

Berufsbekleidung aus gezwirnten Vortexgarnen

Berufsbekleidung aus gezwirnten Vortexgarnen

Infraroter Markenschutz für Textilien

Infraroter Markenschutz für Textilien

Verfahren zur Sicherung der Kompatibilität zwischen Material, Schnittführung und Einsatzbereich bei der Produktentwicklung

Verfahren zur Sicherung der Kompatibilität zwischen Material, Schnittführung und Einsatzbereich bei der Produktentwicklung

Verbesserung der chemischen und thermischen Beständigkeit von PA 6.6-Garnen durch Einsatz thermostabiler Vernetzer

Verbesserung der chemischen und thermischen Beständigkeit von PA 6.6-Garnen durch Einsatz thermostabiler Vernetzer

Entwicklung von Rollstuhlfahrer-Sportbekleidung unter Berücksichtigung physiologischer und hautsensorischer Einflussfaktoren

Entwicklung von Rollstuhlfahrer-Sportbekleidung unter Berücksichtigung physiologischer und hautsensorischer Einflussfaktoren

Verfahren zur Haftungsverbesserung von mechanisch und thermisch hochbeanspruchten Textil-Elastomer-Verbundwerkstoffen

Verfahren zur Haftungsverbesserung von mechanisch und thermisch hochbeanspruchten Textil-Elastomer-Verbundwerkstoffen

Technologie zur prozessintegrierten Fertigung von hochfesten Membranen mit kraftflussgerechter Gestaltung auf Basis der Multiaxial-Nähwirktechnik

Technologie zur prozessintegrierten Fertigung von hochfesten Membranen mit kraftflussgerechter Gestaltung auf Basis der Multiaxial-Nähwirkt...

Schnelltest zur Bestimmung der Keimpenetration

Schnelltest zur Bestimmung der Keimpenetration

Biologisch abbaubare Agrarnetze aus haltbaren Pflanzenfasern

Biologisch abbaubare Agrarnetze aus haltbaren Pflanzenfasern

NU-ROOF: Neues Dachsystem als Ersatz für sich aufheizende Bitumen-Bahnen

NU-ROOF: Neues Dachsystem als Ersatz für sich aufheizende Bitumen-Bahnen

Küpenfärbung von hydrophilierten PP-Textilien

Küpenfärbung von hydrophilierten PP-Textilien

Net-Shape-Nonwoven – neue 3D-Vliesstoffe für die regenerative Medizin

Net-Shape-Nonwoven – neue 3D-Vliesstoffe für die regenerative Medizin

Neues Herstellungsverfahren für gekrümmte CFK/GFK-Preforms

Neues Herstellungsverfahren für gekrümmte CFK/GFK-Preforms

Wasseraufbereitung mit hocheffektiven Textilfiltern

Wasseraufbereitung mit hocheffektiven Textilfiltern

Untersuchungen zum Mechanismus des Spinning-Effektes bei der Herstellung nassgelegter Vliesstoffe

Untersuchungen zum Mechanismus des Spinning-Effektes bei der Herstellung nassgelegter Vliesstoffe

Ressourcensparende Rückgewinnung von Enzymen

Ressourcensparende Rückgewinnung von Enzymen

Textile Licht- und Klimaregulierung

Textile Licht- und Klimaregulierung

Leasingtaugliche antimikriobielle Arbeitskleidung

Leasingtaugliche antimikriobielle Arbeitskleidung

Bautextilien zum großflächigen Feuchtemonitoring

Bautextilien zum großflächigen Feuchtemonitoring

FLY-BAG: Explosionsstabiler textiler Gepäckcontainer

FLY-BAG: Explosionsstabiler textiler Gepäckcontainer