Zijn Lewis-zuren de antimicrobiële oplossing ook voor textiel?

Onderzoek naar de antimicrobiële activiteit (© Hohenstein Groep) / Investigation of antimicrobial activity (© Hohenstein Group)

In een nieuw project onderzoekt de Hohenstein Groep de antimicrobiële effecten van Lewis-zuren voor gebruik op textiel. Men hoopt dat de resultaten ook zullen leiden tot een succes tegen multiresistente ziekenhuisbacteriën.

Er zijn veel gebieden in het dagelijks en beroepsleven waar antimicrobiële bescherming belangrijk en noodzakelijk is. Om dit ook op textiel te bereiken, worden tegenwoordig zilver- of ammoniumverbindingen gebruikt. Deze verbindingen zijn echter ecologisch en toxologisch twijfelachtig en meestal ook kostbaar.

Lewis-zuren daarentegen, waarvan de bewezen antimicrobiële werking bijvoorbeeld bij de vloerreiniging van ziekenhuizen wordt benut vanwege hun zuur-oppervlakte-effect, hebben tot nu toe geen toepassing gevonden in de textielsector. Daarbij beschikken Lewis-zuren (bijvoorbeeld chemische oxidverbindings zoals zinkoxide) over de bijzondere eigenschap dat ze door vocht de pH-waarde licht kunnen verlagen en daardoor zuurder worden. De resulterende antimicrobiële werking is vergelijkbaar met de natuurlijke zuurlaag van de huid.

De voordelen van Lewis-zuren ten opzichte van op de markt aangeboden antimicrobiële stoffen zijn het brede werkingsspectrum tegen schimmels, bacteriën en ook virussen, evenals hun efficiëntie en robuustheid bij blootstelling aan zweet en eiwitten. Bovendien hebben eerdere berekeningen aangetoond dat Lewis-zuren een uiterst kosteneffectief alternatief vormen voor de op de markt gevestigde systemen. Momenteel wordt aangenomen dat het gebruik van Lewis-zuren voor antimicrobiële textielbehandelingen een kostenbesparing van ongeveer 90 % oplevert.

In het huidige project van de Hohenstein-instituten wordt nu in nauwe samenwerking met fabrikanten van weefsels/stoffen en textielhulpmiddelen, evenals met textielveredelaars, onderzocht welke slecht water oplosbare oxiden het beste op welke textielen kunnen worden aangebracht en of er op basis van combinaties synergistische effecten kunnen worden waargenomen. Hiertoe worden bekende systemen voor oppervlakte-functionaliteit, bestaande uit bindermatrix en Lewis-zuur, op textiel overgebracht en geoptimaliseerd.

Het project omvat het ontwikkelen van een innovatieve bewerkingsreceptuur op basis van de betreffende Lewis-zuren met verschillende bindermatrices. De bewerking van verschillende textielen breidt bovendien het relevante gebied uit voor een mogelijke overdracht van resultaten naar de industrie na afloop van het project. Een correlatie tussen de aangebrachte en uiteindelijk vrijgekomen hoeveelheid Lewis-zuur moet dienen als basis voor een kosten/baten-analyse. Daarnaast moet door onderzoeken naar biocompatibiliteit worden verzekerd dat schadelijke effecten op de huid door de behandelde textielen kunnen worden uitgesloten.

Voortbouwend op de projectresultaten zullen de textielindustrie geoptimaliseerde bewerkingsrecepturen en procesparameters krijgen voor een antimicrobiële textielbehandeling op basis van slecht water oplosbare Lewis-zuren.

De verwachte onderzoeksresultaten voldoen aan de praktijkvereisten van de textielindustrie en kunnen daardoor direct worden toegepast in actuele productontwikkelingen.

Dankwoord:

Het IGF-project 18519N van de Onderzoeksvereniging Forschungskuratorium Textil e.V., Reinhardtstraße 12-14, 10177 Berlijn, werd via de AiF gefinancierd in het kader van het programma voor de bevordering van industriële collectieve onderzoek en ontwikkeling (IGF) door het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie op basis van een besluit van de Bondsdag.