Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Plasma-aktiviertes Wasser zur desinfizierenden Aufbereitung hygienisch anspruchsvoller Textilien

Hochwertige CI-Kleidung wird zunehmend auch in hygienisch anspruchsvollen Bereichen eingesetzt und bedarf somit einer desinfizierenden Aufbereitung. Bei der derzeit üblichen Aufbereitung in chemothermischen Desinfektionsverfahren muss die CI-Kleidung bereits nach einer geringen Aufbereitungszyklenzahl infolge auftretender Textilschädigung bzw. mangelnder Kundenakzeptanz durch Neuware ersetzt werden.

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist, ein textilschonendes Desinfektionsverfahren auf der Basis von Plasma-aktiviertem Wasser zu realisieren: Durch Plasma-Aktivierung von Wasser lassen sich unabhängig von der Flottentemperatur (bis hin zu Leitungswassertemperatur) reaktive Sauerstoffspezies generieren. Zur Plasma-Aktivierung wird die Flotte kontinuierlich im Kreislauf durch ein außerhalb der Außentrommel befindliches Plasma-Modul geführt, in dem Luftblasen in der Flotte erzeugt und anschließend ein Atmosphärendruck-Plasma in den Luftblasen durch Eintrag elektromagnetischer Energie (Mikrowellen) gezündet wird. Die reaktiven Sauerstoffspezies im Plasma-aktivierten Wasser wirken desinfizierend, bleichend und desodorierend auf Textilien und Flotte. Aufgrund der Kreislaufführung der Flotte kommt es zu einer hohen Durchströmung des Wäschepostens, so dass die durch die Trommelbewegung verursachten textilschädigenden Reibungs- und Deformationskräfte reduziert werden können, ohne die Schmutzentfernung zu verringern.

Durch die Projektergebnisse wird den ca. 2.300 textilen Dienstleistungsbetrieben (vorwiegend KMU) ein textilschonendes Desinfektionsverfahren für hygienisch anspruchsvolle CI-Kleidung auf Basis von Plasma-aktiviertem Wasser zur Verfügung gestellt, das eine Aufbereitung bei niedrigen Temperaturen, einer geringen, aber zur Desinfektion ausreichenden Konzentration an reaktiven Sauerstoffspezies in der Flotte sowie geringer Mechanik erlaubt. Die resultierende Erhöhung der Aufbereitungszyklenzahl hochwertiger CI-Kleidung führt zu Einsparungen von über 9 Mio. €/a.

Ergebniszusammenfassung:

Im Forschungsvorhaben wurde gezeigt, dass durch ein auf Plasma-aktiviertem Wasser (PAW) basierendes Waschverfahren eine desinfizierende und desodorierende Aufbereitung hochwertiger Corporate Identity (CI)-Kleidung bei Temperaturen von 40 °C möglich ist, was eine Alternative zu derzeit angewandten chemothermischen Desinfektionsverfahren bei höheren Temperaturen (über 60 °C) darstellt. Dazu wurde die Eignung von PAW bezüglich Keimreduktion, Desodorierung, Bleichwirkung und auftretender Textilschädigung erforscht und optimale Prozess- und Plasmaparameter für Herstellung und Anwendung von PAW erarbeitet. Dabei zeigte sich, dass das auf PAW basierende Waschverfahren vor allem zur Aufbereitung leicht verschmutzter Textilien geeignet ist und dass Waschmittelsysteme ohne optische Aufheller verwendet werden sollten. Das auf PAW basierende Waschverfahren ist in allen praxisüblichen Waschschleudermaschinen und Kontinuewaschanlagen anwendbar, wobei das Waschverfahren Desinfektion, vollständige Desodorierung und signifikante Bleichwirkung innerhalb praxisüblicher Behandlungszeiten ohne sichtbare Textilschädigung – auch nach Mehrfachbehandlung der Textilien – ermöglicht. Das Verfahren eignet sich außerdem zur Aufbereitung stark verschmutzter Textilien, wobei ggf. die PAW-Dosierung im Vergleich zur Aufbereitung leicht verschmutzter Textilien erhöht werden muss.

Die zur Herstellung von PAW erforderliche Mikrowellen-Plasmatechnik kann unter relativ geringem Aufwand sowohl an bereits vorhandene als auch neue Waschmaschinen durch Einbau in deren Wasserzuleitungen adaptiert werden. Das auf PAW basierende Waschverfahren erlaubt eine schonende desinfizierende Aufbereitung bereits bei Waschtemperaturen von 40 °C, wodurch sich eine deutliche Energieeinsparung und Verlängerung der Textillebensdauer im Vergleich zu derzeit praxisüblichen chemothermischen Desinfektionsverfahren ergibt.