Das Projekt "Teilprojekt 2.5: Antimikrobielle Eigenschaften pyroelektrischer Sensorschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut Werkstoffwissenschaft, Professur für Materialwissenschaft und Nanotechnik durchgeführt. Ziel des Teilprojektes am IfWW ist die Entwicklung und Anwendung geeigneter Methoden zur Beurteilung der antimikrobiellen Wirksamkeit pyroelektrischer Schichten. Dabei sollen sowohl Sensor- als auch Aktoroberflächen hinsichtlich Redoxaktivität, pyroelektrischer Generierung freier Radikale und Biozidität gegenüber typischen Biofilmbildnern in RLT-Anlagen untersucht und bewertet werden. Am IfWW sollen die von Projektpartnern bereitgestellten pyroelektrischen Beschichtungen sowohl weiter funktionalisiert als auch charakterisiert und insbesondere auf biozide Wirksamkeit geprüft werden. Eine Funktionalisierung der Beschichtungen soll in der Kombination aus pyroelektrischem Material und den funktionalen Hydrogelen der Universität Leipzig bestehen, um so ein paralleles Abtöten und Abscheren von Biofilmen zu ermöglichen. Außerdem sollen Sensorstrukturen in die Funktionsbeschichtung eingebettet werden. Bei Schichtproben sollen nach direkter thermischer Anregung Redoxaktivität bzw. die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (z. B. mittels Fluoreszenzmethoden), die antimikrobielle Wirksamkeit gegenüber relevanten Mikroorganismen und die Biofilmbildung und -ablösung untersucht werden.
Das Projekt "NanoSolTex - Funktionalisierung von Technischen Textilien mit wasserbasierten nanoskaligen Beschichtungssolen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) durchgeführt. Technische Textilien mit maßgeschneiderten Eigenschaftsprofilen werden in den verschiedensten Bereichen wie Schutzausrüstung, Automobil, Medizin und Filter eingesetzt. Beispiele sind Schutz- und Outdoorkleidung (z. B. ESD-Schutzkleidung, Warnkleidung), Kfz-Innenraumtextilien wie Sitzbezüge, Verkleidungen, Medizintextilien (Atemschutzmasken, OP-Kleidung), Filtermedien für die Luft- und Partikelfiltration oder Sonnenschutz und Dekomaterialien für den Architekturbereich. Der Textilveredler steht oft vor der Aufgabe, verschiedene Produkteigenschaften/Chemien wie Hydrophobierung/Hydrophilierung, Pflegeleichtleichtigkeit, Antistatik, Flammschutz, Weichgriff und antimikrobielle Eigenschaften in möglichst einer multifunktionalen Ausrüstungsflotte zu kombinieren. Eine weitere Herausforderung stellt außerdem die oft unterschiedliche Chemie von Faserstoffmischungen in einem Textil dar, wodurch es schwierig ist, eine geeignete Rezeptur für die Ausrüstung zu finden. Außerdem können Ausrüstungen, z. B. Flammschutzmittel, zu erheblichen nicht akzeptablen Farbumschlägen führen. Neben der Optimierung von Faserstoffauswahl, textiler Konstruktion und klassischer Ausrüstung bietet vor allem die Nanotechnologie zahlreiche innovative Lösungsansätze zur nachhaltigen Verbesserung der Eigenschaftsprofile der textilen Materialien. Verbunden mit den Ansprüchen der Anwender nach immer kostengünstigeren Lösungen schafft diese Situation sowohl für die deutschen Gewebehersteller als auch für deren Partner in der Textilveredlungsindustrie immer neue Herausforderungen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von neuartigen multifunktionellen langzeitbeständigen Beschichtungssystemen auf Basis von wasserbasierten nanoskaligen anorganisch-organischen Funktionsschichten für die Ausrüstung von a) textilen Flächen und b) einzelnen Fäden für die Anwendungsbereiche Schutz- bzw. Outdoorkleidung, Objekttextilien (Bezugsstoffe), Filtermedien für die Luftfiltration sowie für metallisierte Vliesstoffe und Gewebe in der Architektur und Elektronik. Diese nanotechnologischen Materialsynthesen erlauben die Realisierung von Eigenschaftskombinationen wie z. B. Hydrophobie/Oleophobie mit Flammfestigkeit und antistatischer bzw. antimikrobieller Wirksamkeit innerhalb einer Funktionsmatrix. Für spezielle Applikationen ist eine PVD-Metallschicht ein Bestandteil einer multifunktionalen Funktionsmatrix. Die Funktionsschichten sollen bereits in sehr dünnen Schichtstärken (Feststoffauflagen bis 2 Prozent) ihr Eigenschaftspotenzial entfalten und über ausgezeichnete Haftungseigenschaften zu unterschiedlichen Fasermaterialien über einen langen Zeitraum verfügen. Dies führt zu Einsparungen zusätzlicher Prozessschritte sowie zu einer Reduzierung der Abwasserbelastung/Abwasseraufbereitung. Somit lassen sich hocheffiziente und kostengünstige Textilausrüstungen darstellen. Mit der verschiedenartigen Funktionalisierung einzelner Fäden und deren anschließenden Verarbeitung (kombiniert) zu Geweben wird ein