Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl-Verbesserter Infektionsschutz durch biobasierte Oberflächenfunktionalisierung von Textilien unter Nutzung der niederenergetischen Elektronenstrahltechnologie
Mittels Elektronenstrahltechnologie können selektive Oberflächeneigenschaften erzeugt werden. Im Projekt HuminTex werden dabei nachhaltige Atemschutzmasken bestehend aus biodegradierbaren Vliesstoffen mit antiviral wirksamen, natürlich vorkommenden Humin-stoffen funktionalisiert.
Pandemische Situationen wie der weltweite Ausbruch von Covid-19 stellt die Gesundheitsversorgung vor vielschichtige Probleme. Es müssen technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen getroffen werden, um das Infektionsrisiko zu minimieren. Die Atemschutzmaske stellt dabei eine effektive Infektionsschutzmaßnahme dar. Einerseits birgt die nachlässige Handhabung von benutzten Masken das Risiko einer ungewollten infektiösen Keimübertragung. Andererseits trägt eine unsachgemäße Entsorgung zur Verschärfung des weltweiten Plastikmüllproblems bei. Dieser Zusammenhang verdeutlicht den dringenden Bedarf an nachhaltigen Konzepten für den Infektionsschutz.
Ein möglicher Lösungsansatz besteht in der umgehenden Deaktivierung der Viruspartikel bei Kontakt mit dem Maskenmaterial, um das Verbreitungsrisiko zu reduzieren. Das Ziel des Projektes HuminTex besteht deshalb darin, textile Oberflächen zur Herstellung von partikelfiltrierenden Atemschutzmasken, mit antiviral wirksamen und natürlich vorkommenden Humin-stoffen zu funktionalisieren. Des Weiteren soll die ökologische Verträglichkeit der Masken durch Senkung des Ressourcenverbrauchs und durch Verbesserung des Umweltverhaltens optimiert werden. Aus dem Grund werden biologisch abbaubare Textilien für die Maskenfertigung verwendet.
Um eine hohe Permanenz der antiviralen Funktionsschicht zu erreichen, sollen die Huminstoffe kovalent an die Textiloberfläche angebunden werden, wozu im Projekt HuminTex neben einer nasschemischen Technologie erstmals die Eignung der niederenergetischen, nichtthermischen Elektronenstrahltechnologie (Ebeam) am Fraunhofer FEP untersucht wird.
Das Ebeam-basierte, zweistufige Beschichtungsverfahren, Ebeam-Grafting, ermöglicht die Ausstattung von Materialien mit oberflächenselektiven Eigenschaftsprofilen, wobei alle Prozessparameter individuell überwacht und modular angepasst werden können. Das Ebeam-Grafting kann zur gezielten materialschonenden und umweltfreundlichen Oberflächenmodifizierung genutzt werden. Komplementär kann die antivirale Wirksamkeit der oberflächenmodifizierten Vliesstoffe direkt in der biomedizinischen FEP-Laboreinheit evaluiert werden.
Darüber hinaus sollen die technologischen Voraussetzungen zur allgemeinen Entwicklung und industriellen Herstellung von antiviral wirksamen Schutztextilien für den Gesundheits- und Medizinsektor geschaffen werden.
