Textilien, die Menschen schützen – Umweltentlastung inklusive

Die neue Ultraschall-Technologie zur antimikrobiellen und antiviralen Ausrüstung von Textilen ermöglicht, dass Bakterien, Viren und Pilze effektiv und dauerhaft bekämpft werden. (Bildquelle: iStock)

Mit dem Sono-Finishing-Verfahren antimikrobiell und antiviral ausgerüstete Textilen kommen bereits für Mund-Nasen-Masken zum Einsatz. (Bildquelle: Weber Ultrasonics)

„Durch Ultraschall werden die in der Wirkstoffformulierung enthaltenen Zinkoxid-Nanopartikel optimal, dauerhaft und umweltschonend auf der Oberfläche von Textilen jeder Art verankert“, erklärt Liat Goldhammer, CTO von Sonovia. (Bildquelle: Sonovia)

Eine effektive, dauerhafte und waschbeständige antimikrobielle Ausrüstung von Textilen wie Berufskleidung für medizinisches Personal, Objektwäsche für Kliniken oder auch Mund-Nasen-Masken kann die Ansteckungsgefahr deutlich verringern. Das ist nicht erst seit Corona ein Thema, hat dadurch aber zusätzlich an Brisanz gewonnen. Möglich macht eine solche Textilausrüstung ein neues, auf Ultraschall basierendes Verfahren, an dem Weber Ultrasonics beteiligt ist. Die so genannte Sono-Finishing-Technologie bietet gleichzeitig großes Potential, die bei der herkömmlichen Textilveredelung auftretenden Umweltprobleme zu minimieren.

Der Ausbruch von Pandemien, wie derzeit Corona, und die weltweit steigende Anzahl von Krankenhausinfektionen mit multiresistenten Bakterien rücken Präventionsmaßnahmen zunehmend in den Fokus von Gesundheitswesen, Politik und Gesellschaft. Dazu zählen unter anderem antimikrobiell und antiviral ausgerüstete Textilien – vorausgesetzt sie bieten eine dauerhafte und zuverlässige Abwehrfunktion. Ein Leuchtturmprojekt in diese Richtung war die Entwicklung eines Sono-Finishing-Verfahrens an der Bar Ilan Universität in Israel. Es ermöglicht, Textilien jeder Art mit Hilfe von Ultraschall dauerhaft und nachhaltig mit hochwirksamen antibakteriellen, antiviralen und fungiziden Eigenschaften auszustatten. „Die Imprägnierung muss den häufigen, im medizinischen Bereich üblichen Waschzyklen bei hohen Temperaturen standhalten und darf nicht an Wirksamkeit verlieren“, beschreibt Liat Goldhammer, technische Geschäftsführerin (CTO) der Sonovia Ltd., eine wesentliche Anforderung.

Aus dem Labor in die Großserienfertigung

Das israelische Start-up hat 2017 damit begonnen, das patentierte Verfahren vom universitären Labormaßstab in eine Produktionstechnologie für die industrielle Großserienfertigung zu überführen. Dafür ging es strategische Partnerschaften mit der Brückner Textile Technologies und der in Karlsbad ansässigen Weber Ultrasonics AG ein.

Letzterer ist ein weltweit führender Hersteller von Ultraschallsystemen, unter anderem für Reinigungs-, Schweiß- und Schneidaufgaben. Für diese Anwendung erarbeitete das Unternehmen eine spezifische, serienreife Ultraschalllösung. Sie erfüllt einerseits die heute in der Textilindustrie gestellten Anforderungen an Produktivität, Prozesssicherheit und Kosteneffizienz. Andererseits sorgt sie dafür, dass die Wirkstoffformulierung mit Zinkoxid-Nanopartikeln optimal in das jeweilige Material eingearbeitet wird durch den einstufigen, sonochemischen Prozess. Dieser basiert auf dem physikalischen Phänomen der akustischen Kavitation: In der mit der antimikrobiellen Formulierung gemischten Flüssigkeit bilden sich kleine Bläschen, die wachsen und schlagartig zusammenfallen. Dabei kommt es zu starken Strömungen, durch die die Nanopartikel dauerhaft auf der textilen Oberfläche verankert werden. „Dies ist ein signifikantes Unterscheidungsmerkmal unserer Technologie gegenüber klassischen Verfahren zur Textilveredelung, die mit chemischen Bindemitteln arbeiten“, erklärt Liat Goldhammer. Da diese chemischen Bestandteile mit jeder Wäsche ausgewaschen werden, lässt nicht nur die Abwehrfunktion der Imprägnierung nach, sie führen auch zu einer erheblichen Belastung der Umwelt.

Nachgewiesene Wirksamkeit gegen Bakterien und Viren

Bereits vor längerer Zeit wurden die antibakteriellen Eigenschaften und deren Dauerhaftigkeit durch Untersuchungen nachgewiesen. Eine klein angelegte Studie in einem bulgarischen Krankenhaus auf der Station für Brandverletzte belegte die Wirksamkeit ebenfalls – auch gegenüber Bakterien, die gegen Antibiotika resistent sind.

Sono Masken von Sonovia, die aus mit dem Verfahren behandelten Stoffen hergestellt werden, wurden ebenfalls bereits erfolgreich gegen ein Virus getestet, das dem Sars-CoV-2 Coronavirus ähnelt. Auf die Ergebnisse von Untersuchungen mit dem neuartigen CoV 19 wartet das Unternehmen derzeit. Verfahren zur Bestätigung der CE-Konformität und FDA-Zulassung der Sono Masken wurden auch bereits gestartet.

Nachgewiesen wurde darüber hinaus, dass die Stoffe nach 100 Wäschen bei 75° Celsius noch über ihre vollen antimikrobiellen Eigenschaften verfügen.