TEXBAC-Index

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  Baumann

Selbstreinigende Textilien

Ein mit Nanotechnologie ausgerüstetes Garn besitzt ausgezeichnete Antihaft- und Selbstreinigungseigen-schaften, wie sie in der Natur z.B. bei Lotusblättern zu finden sind. Durch die innovative Nanostruktur der Oberfläche perlen Verschmutzungen wie z.B. Ketchup und Wein einfach ab oder können sofort mit klarem Wasser abgespült werden.
Der Begriff basiert auf dem griechischen Wort “nanos", das übersetzt “Zwerg"bedeutet. Allgemein wird damit in der Wissenschaft der milliardste Teil einer Einheit bezeichnet ­ ein Nanometer entspricht einem milliardstel Meter.
Es ist heute üblich, bei der Anwendung von Materialien mit Dimensionen im Nanometerbereich von Nanotechnologie zu sprechen, besonders in den Materialwissenschaften. Zur Nanotechnologie zählen z.B. sehr dünne Funktionsschichten, besonders kleine Teilchen oder die Modifikation von Materialien im Bereich von Nanometern.
Quelle: http://www.schoeller-wool.com/ (28.5.2006)

Nanotechnologie

Nano - nur klein?

Nanotechnologie

Um Nanotechnologie handelt es sich nur dann, wenn die Nanopartikel als Untereinheiten in einem funktonellen System geordnet ausgerichtet sind (links). Im Gegensatz dazu sind die Moleküle in der rechten Grafik zwar der Größe nach ebenfalls Nanopartikel, aber da sich aufgrund der fehlenden Ordnung kein funktionelles System ergibt, handelt es sich per Definition nicht um Nanotechnologie.

Es reicht deshalb nicht aus, wenn Nanopartikel (1 Nanometer = 10-9 m = 0,000001 mm) im Innern der Fasern eingelagert sind oder diese von einer nanoskaligen Beschichtung (Nanofilm) umschlossen werden. Vielmehr müssen die Nanopartikel oder -schichten in oder auf dem Textil systematisch angeordnet sein und so nachweislich zu einer neuen Funktion führen.
Des Weiteren darf sich die Nanotechnologie beim Träger nur durch eine nachweislich verbesserte Funktion bemerkbar machen und die textilen Eigenschaften nicht nennenswert beeinflussen.
Quelle: idw - Nano oder nicht? http://idw-online.de/pages/de/news109371  (25.7.2006)

Reinigung mit Rotwein - Neue Hightech-Textilien säubern sich selbst

Zu den modernen Anforderungen für Textilien zählt die schmutzabweisende Eigenschaft. Mit der Erforschung der Nanotechnologie wird fleckenlose Reinheit auch bald ohne Waschmittel möglich. Forscher der Saarbrücker Denkfabrik INM haben die erste abriebfeste Materialstruktur mit schmutzabweisendem Effekt entwickelt - so stark, daß auch Öle, Tenside, Klebstoffe oder Tinte kaum an Keramik, Glas, Metall, Kunststoff, Stein oder Stoff haften. Eine Milliarde Puffer pro Quadratzentimeter - die hauchdünne Beschichtung ist unsichtbar, denn Nanopartikel sind zu klein, um vom Licht erfaßt werden zu können. Der Antihafteffekt ergibt sich durch mikrometergroße Wellenstrukturen mit fluorierter Oberfläche oder dadurch, daß Nanopartikel aus der oberflächlichen Molekülstruktur herausragen: pro Millimeter rund 10.000 Noppen, auf denen die Kontaktmöglichkeit von Wasser, Öl oder Reinigungsmitteln auf ein Minimum reduziert wird. Die neuen Materialien behalten ihre Wirksamkeit auch nach der Wäsche. Der “Tefloneffekt" verknüpft diese Entwicklungen mit der Photokatalyse: Die schmutzabweisende Oberfläche soll dann auch keimtötend wirken, und zwar ohne Extrastoffe abzugeben.

Ein romantischer Abend zu zweit, Rotwein und Pasta. Doch plötzlich: Tomatensauce landet auf der Kleidung. Die Lösung: Ein beherzter Griff zum Glas und der Rotwein spült den Fleck weg, ohne selbst Spuren zu hinterlassen.

Das Vorbild in der Natur: die Lotusblume. An ihren Blättern perlt jede Art von Dreck einfach ab. Der Grund sind winzige, nur mit einem Spezialmikroskop sichtbare Unebenheiten auf deren Oberfläche. Sie bieten dem Schmutz keinen Halt und lassen ihn abrutschen.
Für Geschirr wird der so genannte Lotuseffekt bereits genutzt. Um auch Kleidung zukünftig vor Dreck zu schützen, entwickelten Forscher nun eine besondere Imprägnierung: Chemikalien verändern die Textiloberfläche ganz gezielt. Die gewünschte unebene Stoffoberfläche bildet sich schließlich bei der Fahrt durch den Ofen. Bei einer Temperatur von 180 Grad verbindet sich die Imprägnierung mit der Faser.
Quelle: http://www.weltderwunder.de/wdw/Technik/Hightech/ReinigungMitRotwein/ (Sendung vom 1.2.2004)

Lotusblatt
Lotusmikro
Nano Lotusblatt
Lotusblatt1
Lotuseffekt Fassade

Quelle Bilder:
http://www.nees.uni-bonn.de/lotus/de/prinzip_html.html und
http://www.schoeller-wool.com/ (29.5.2006)

Textilien werden üblicherweise durch eine Ausrüstung mit Fluorcarbonharzen gegen Verschmutzung geschützt. Diese bilden einen wasser- und ölabweisenden Polymerfilm und sorgen dafür, dass Schmutzpartikel oder Flecken weniger stark auf dem Textil haften und leichter abwaschbar sind. Insbesondere bei ölartigen, fettigen Verschmutzungen haben sich diese Produkte seit Jahren bewährt.
Lotusartige Mikrostrukturen auf einem Textil können die Wirkung von Fluorcarbonfilmen erheblich steigern. Damit sind Textilien herstellbar, die viel stärker wasser- und schmutzabweisend sind. Verschmutzungen lassen sich nach dem Vorbild der Lotuspflanze mit wenig Wasser einfach ablösen.
Die Erzeugung sehr kleiner Strukturen, die gleichzeitig waschbeständig und mechanisch stabil sind, den weichen Griff eines Gewebes aber nicht beeinflussen, stellt für die Chemie- und Textilindustrie noch eine große Herausforderung dar. Trotz großer Anstrengungen steht der kommerzielle Durchbruch selbstreinigender Textilien, zu dem die Nano-technologie wichtige Beiträge leistet, noch aus. Fortschritte auf diesem Gebiet werden aber in Zukunft kostengünstigere Verfahren zur Erzeugung lotusartiger Textilflächen ermöglichen und unsere textilen Gebrauchsgewohnheiten nachhaltig verändern.

Quelle: http://www.heikehuening.de/Der_Lotus-Effekt.71.0.html (3.5.2006)

nanostrukturierte Faseroberfläche

Quelle: http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/21372/---/l=1 (3.5.2006)

Bild links: Nanostrukturierte Faseroberfläche unter dem Rasterelektronenmikroskop

Teflonbeschichtungen funktionieren anders, haben aber ähnliche Effekte.
Teflon bietet einen unsichtbaren, intelligenten Gewebeschutz, mit dem das Leben um einiges sorgenfreier wird. Die Teflonbeschichtung schützt die Bekleidung in hohem Maße vor Schmutz und Wasserflecken. Wasser- und ölgebundene Flüssigkeiten perlen einfach von der Stoffoberfläche ab, können somit nicht in die Faser eindringen und deswegen auch keine unschönen Flecken verursachen. Außerdem bleiben durch die Teflonbeschichtung Aussehen,  Beschaffenheit, Geschmeidigkeit und  Atmungsaktivität des Stoffes unverändert, sodass der Tragekomfort der Bekleidung in keinster Weise beeinträchtigt wird. Teflon ist wasserunlöslich. Somit können die beschichten Kleidungsstücke problemlos in der Haushaltswäsche gepflegt werden. Allerdings sollte man darauf achten die Schutzfunktion anschließend durch Hitzeeinwirkung (Bügeln, Trockner) erneut zu aktivieren.

Teflon ist ein Kunststoff (auch bekannt durch die Pfannen), welcher auf die fertigen textilen Flächen aufgebracht wird.

Nanostrukturierte Gewebe sind heutebereits im alltäglichen Einsatz. Die Fa. Mammut hat z.B.für die Mammut_Extreme-Top-Linie Jacke und Hose entwickelt, bei der High-Tech-Kunststoffasern mit einer NanoSphere-Ausrstung für extreme Wasser- und Schmutzabweisung kombiniert werden. Die Fa. Swany produziert entsprechende Handschuhe.

Quelle: www.mammut.ch und http://www.swanyamerica.com/  (9.7.2006)

NanoSwanyHandschuh
NanoMammutHose
NanoMammutJacke

Eine andere Funktionalität der Selbstreingung nutzt man mit Hilfe der Nanotechnologie. Die Schutzschicht wirkt hier wie ein Katalysator, der  -gemeinsam mit UV-Licht - Schmutz zersetzt und das Gewebe wieder durchlässig für Gase und Wasserdampf macht.. Quelle: http://www.itc.gov.hk/innotech/IFT_R&D_centre_Conference.pdf (16.6.2006)

Selbstreinigung