Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Permanente schmutzabweisende Proteinausrüstung für festinstallierte Heimtextilien

Hersteller von Möbelstoffen benötigen dringend eine Alternative zur Fluorcarbonausrüstung. Ein Großteil der Möbelstoffe wird aus flammhemmenden Polyestergeweben gefertigt. Mit einer schmutzabweisenden Ausrüstung kann die Nutzungsdauer fest installierter Heimtextilien durch ein verbessertes optisches Erscheinungsbild deutlich verlängert werden.

Das Ziel des Forschungsvorhabens PPfit ist es durch gezielte Modifikation der Hydrophobine und Zusatz anderer Chemikalien, die Proteinmoleküle fest auf den Fasern zu verankern oder eine Quervernetzung zu erreichen und damit die Permanenz wesentlich zu verbessern. Das Vorhaben beschränkt sich auf Gewebe mit Fasern aus Polyester, flammhemmenden Polyester und Polyamid und den Anwendungsbereich der Möbelstoffe.

Der Lösungsweg beinhaltet

• das Erstellen eines Anforderungsprofils,

• die Charakterisierung der Versuchssubstrate,

• die Modifikation und Charakterisierung der Hydrophobine mit dem Ziel der Verbesserung der Oberflächenaktivität, Filmbildung und Haftung auf den Versuchssubstraten,

• die Entwicklung von Formulierungen auf Basis der modifizierten Hydrophobine und den nötigen Zusätzen im Labor und

• die Optimierung der Formulierungen für die Übertragbarkeit der Laborergebnisse in die Produktion.

Angestrebte Ergebnisse des Forschungsprojektes sind

• die Herstellung eines modifizierten Hydrophobins mit einer verbesserten Haftung auf den verschiedenen Substraten, aber unter Wahrung der sonstigen Qualitätsanforderungen wie Farbechtheiten, Warengriff etc.,

• die Festlegung der Applikationsparameter für das modifizierte Hydrophobin und

• die Überprüfung der Übertragbarkeit der Ergebnisse in die Produktion.

Ohne eine Fluorcarbonalternative, die keinen Einfluss auf die Brandklassifizierung hat, drohen der Branche, die vor allem aus KMU besteht, Umsatzeinbußen und Marktverluste, z.B. gegenüber Leder-/Kunstledersitzbezügen.

Ergebniszusammenfassung:

Hydrophobine sind eine Klasse von stark oberflächenaktiven Proteinen, die in der Lage sind, zu amphiphilen, stabilen Monolagen zu assemblieren. Mit ihnen sollte eine schmutzabweisende Ausrüstung entwickelt werden, die die gesetzlich eingeschränkten Fluorcarbonverbindungen ersetzen kann.

Das Ziel dieses Projektes war es, durch gezielte chemische und molekularbiologische Modifikation der Hydrophobine eine Vernetzung innerhalb der Hydrophobinschicht und damit eine verbesserte Verankerung der Ausrüstung auf dem Substrat zu erreichen. Es wurden diejenigen Modifikationen gesucht, mit welchen höchstmöglich permanente Monolagen an Hydrophobin auf die verschiedenen Fasersubstrate aufgebracht werden können. Die Möbelstoffe wurden im Labormaßstab beschichtet und auf ihr Abweisungspotential untersucht. Die Fleckentests haben gezeigt, dass sowohl die Fleckanschmutzung als auch die -entfernung stark von dem Aufbau und Material des Möbelstoffs abhängen. Eine weitere Erkenntnis der Fleckentests ist, dass nicht von der Fleckintensität auf die Reinigbarkeit geschlossen werden kann und die Ergebnisse der Tropfen- und Fleckentests nicht unbedingt korrelieren. Aus der Perspektive der Hydrophobinmodifizierung betrachtet, konnten die Ziele nur teilweise erreicht werden. Die chemische sowie molekularbiologische Modifizierung gelangen und es konnte gezeigt werden, dass die resultierenden Materialien weiterhin oberflächenaktive Eigenschaften aufweisen und somit die Hydrophilie von planaren Polyamid- und Polyesteroberflächen verändern konnten. Nach der Beschichtung von Möbelstoffen mit Hydrophobin konnten jedoch keine guten Noten in den Abweisungstests erzielt werden. Es sollte in der Zukunft versucht werden, das Hydrophobin ohne den angehängten Fusions-Tag zu applizieren. Eine Möglichkeit bestünde darin, den Tag in-situ während des Beschichtungsvorgangs durch Hinzufügen einer Protease zu entfernen.