Spotlight Februar 2023: Neue nachhaltige und vielversprechende Methode, Baumwoll-Textilien antiviral und antibakteriell zu veredeln

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Textilien sind seit vielen Jahren Gegenstand der Forschung zur Funktionalisierung, vor allem auch, um Bakterien und Viren abzuwehren. Seit der Entwicklung nanotechnologischer Prozesse gab es viele Versuche, mit Nano-Titandioxid einen Sonnenschutz (UV-Schutz) einzubauen, oder mit Nanosilber  Textilien anti-bakteriell auszustatten (siehe Querschnittstext „Nanopartikel in Textilien“. Aber Nanosilber ist dabei in die Diskussion geraten, da die Partikel meist nach wenigen Waschvorgängen aus dem Textil herausgewaschen werden und die Funktion damit schwächer wird bzw. verlorengeht, aber auch die Ressource Silber relativ selten ist und die Umwelt mit dem ausgewaschenen Silber belastet wird.

Aktuell gibt es eine neue Studie, die ein völlig anderes Element nutzt, um Baumwollfasern zu funktionalisieren und dauerhaft anti-viral und anti-bakteriell auszustatten: Kupfer!  Dabei ist der Vorgang der Funktionalisierung sehr nachhaltig, da die Laugen wiederverwendet werden können und nur die Kupferverbindung erneut hinzugegeben werden muss. Die Menge an Kupfer ist aber relativ gering und die Tests der Studie haben ergeben, dass die Funktionalisierung auch nach bis zu 1000 Waschvorgängen erhalten bleibt, wobei das Textil aus Baumwolle bereits nach 200 Waschvorgängen sein Lebensende erreicht hat.

Der Vorgang der Funktionalisierung ist einfach und hoch-skalierbar, die Verteilung der Kupferionen im Gewebe ist sehr gleichmäßig (keine partikulären Abscheidungen, sondern ionische Bindungen). Darüber hinaus haben Tests mit verschiedenen Viren und Bakterien gezeigt, dass dieses Gewebe sehr effizient diese Erreger abtöten kann. Auch mechanische Belastungen, wie Knautschen oder Falten, haben keinen Einfluss auf die Wirkung. Die blaue Färbung durch das Kupfer hat zusätzlich den Vorteil, dass gerade für klinisches Personal die Kleidung nicht gesondert eingefärbt werden muss, was ebenfalls zur Nachhaltigkeit des Produktes beiträgt. Kupfer ist wesentlich günstiger als Silber und damit besteht hier eine Möglichkeit, bestimmte Textilien einfach, kostensparend, effektiv und dauerhaft anti-viral und anti-bakteriell auszustatten, ohne die Umwelt zu belasten.

 

Original Publikation:

Qian, J.; Dong, Q.; Chun, K.; Zhu, D.; Zhang, X.; Mao, Y.; Culver, J.N.; Tai, S.; German, J.R.; Dean, D.P., et al. Highly stable, antiviral, antibacterial cotton textiles via molecular engineering. Nat Nanotechnol 2022.

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