Dualresponsive Katalysatorsysteme zur effizienten Niedrigtemperaturdesinfektion

Abstract

Viele Kunden aus Industrie und Gewerbe nutzen die Komplettversorgung mit allen Arten benötigter Berufsbekleidung durch textile Dienstleistungsbetriebe und fordern für ihre Mitarbeiter hierbei in immer stärkerem Maße individuell und modisch gestaltete Kleidung, die eine ansprechende und einheitliche Repräsentation ihres Unternehmens gewährleistet (Corporate Identity (CI)-Kleidung). Aufgrund des repräsentativen Charakters von CIKleidung stellen die Kunden sehr hohe Ansprüche an die Qualität der Aufbereitung und erwarten ein optisch einwandfreies Erscheinungsbild. CI-Kleidung wird zunehmend auch in hygienisch anspruchsvollen Bereichen (z.B. Gesundheits- und Sozialwesen, Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikindustrie) eingesetzt und muss daher desinfizierend aufbereitet werden. Zur Gewährleistung einer sachgerechten Hygiene werden Textilien gegenwärtig mittels chemothermischer Desinfektionsverfahren bei Temperaturen von über 60 °C aufbereitet. Dabei werden vorrangig Peroxoverbindungen (in der Regel Peressigsäure und Wasserstoffperoxid) eingesetzt, welche thermisch zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies aktiviert werden. Durch hohe Einsatzkonzentrationen wird bei praxisüblicher, einmaliger Dosierung und schneller thermischer Aktivierung der Peroxoverbindungen sichergestellt, dass über die gesamte Einwirkdauer eine zur sicheren Abtötung der Mikroorganismen ausreichende Konzentration an reaktiven Sauerstoffspezies vorliegt. Hierbei kommt es insbesondere unmittelbar nach Dosierung der Peroxoverbindungen zur Bildung hoher Spitzenkonzentrationen an reaktiven Sauerstoffspezies. Die unnötig hohen Konzentrationen an reaktiven Sauerstoffspezies sowie die zur Aktivierung der Peroxoverbindung notwendige hohe Aufbereitungstemperatur führen zu chemischen und thermischen Schädigungen an den Textilien (z.B. unerwünschte Farbänderungen, Abbau cellulosehaltiger Fasermaterialien, Reißfestigkeitsverlust). Folgen sind ein verändertes Erscheinungsbild und eine reduzierte Textillebensdauer. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden daher dualresponsive Katalysatorsysteme entwickelt, die im alkalischen Milieu der Klarwaschflotte kontinuierlich aktive Katalysatoren freisetzen, die eine Freisetzung von reaktiven Sauerstoffspezies aus Peroxoverbindungen katalytisch beschleunigen und so eine Keiminaktivierung bei niedrigen Flottentemperaturen ermöglichen. Durch die kontinuierliche Freisetzung aktiver Katalysatoren wird über die Dauer der Klarwäsche die Konzentration gebildeter, desinfizierend wirkenden Spezies gesteuert bzw. annähernd konstant gehalten. Da die Freisetzung der Katalysatoren zudem temperaturabhängig ist, wird einer Abnahme der Reaktionsgeschwindigkeit bei niedrigen Waschtemperaturen durch eine Erhöhung der Katalysatorkonzentration in der Waschflotte entgegengewirkt. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde teilweise erreicht.