Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Innovative Kompressionstextilien mit intrinsischer Dehnungsrückstellung und einstellbarem reversiblen Kompressionsverhalten auf Basis von Formgedächtnisgarnen

Kompressionsstrümpfe werden z. B. bei der chronischen Wunde Ulcus cruris, bei Thrombose und bei der Thromboseprophylaxe angewendet und werden typischerweise durch Anziehhilfen angelegt, die es dem Benutzer der Strümpfe vereinfachen, den straffen Strumpf anzulegen. Im Projekt soll ein Strumpf auf der Basis einer selbstspannenden textilen Fläche entwickelt werden, der die Verwendung von Anziehhilfen überflüssig macht. Der zylindrische Strumpf soll einen initialen, ausreichend großen Durchmesser haben, um das einfache Anlegen des Strumpfes zu ermöglichen. Erst am Bein soll der Strumpf aktiviert werden, so dass durch eine Dehnungsrückstellung der textilen Fläche ein Kompressionsdruck von mindestens 3,1 kPa aufgebaut wird. Die Aktivierung soll durch Wärme initiiert werden, die vom Bein an den Strumpf abgeben wird. Der Vorgang der Selbstspannung soll reversibel sein, so dass z. B. nach dem Waschen eine Wiederverwendung sichergestellt werden kann. Für die erfolgreiche Umsetzung des Projektziels sind F&E-Arbeiten aus den Bereichen Physiologie, Pathophysiologie, Biomechanik, Materialwissenschaft und Textiltechnik notwendig. Konkret soll ein Formgedächtnis-Garn entwickelt werden, das für die vorgeschlagene Anwendung eines selbstspannenden Strumpfes geeignet ist. Weiterhin soll eine Flächenbildungstechnik derart weiterentwickelt werden, dass ein Formgedächtnis-Garn zu einem passformgerechten Kompressionsstrumpf verarbeitet werden kann. Durch die F&E-Arbeiten soll primär die Akzeptanz und die Wirksamkeit von Kompressionsstrümpfen verbessert werden. Sekundär sollen KMU der kompletten Wertschöpfungskette vom Hersteller von Compounds bis zum Hersteller von Kompressionstrümpfen von den Entwicklungsarbeiten profitieren, indem die Wettbewerbsfähigkeit durch neuartige Kompressionstrümpfe erhöht wird.

Ergebniszusammenfassung:

Die grundlegenden Entwicklungsarbeiten für innovative Kompressionstextilien mit intrinsischer Dehnungsrückstellung und einstellbarem reversiblen Kompressionsverhalten auf Basis von Formgedächtnisgarnen (KomTex) ermöglichen es eine Versorgung von Patient*innen mit Kompressionsartikeln, welche es bisher, trotz Notwendigkeit, ablehnten Kompressionsartikel zu nutzen. Folgende Ergebnisse konnten in diesem Projekt generiert werden:

- Es sind Formgedächtnisgarnen (FG-Garne) entwickelt worden, bei denen die Dehnungsrückstellung bei einer Temperatur von 42 °C ausgelöst werden kann. Hierdurch kann eine vorzeitige Fehlauslösung (z. B. während des Anziehen oder bei hoher Raumtemperatur) vermieden werden. Am entwickelten Garn konnte durch einen handelsüblichen Föhn der gewünschte Effekt der Dehnungsrückstellung hervorgerufen werden. Ebenso kann von dem Garn im eingespannten Zustand eine hohe Kraft (0,24 cN/Tex) generiert werden.

- Zur Umsetzung von FG-Gestricken musste zunächst die Fadenzuführung an der Flachstrickmaschine modifiziert werden, da das empfindliche FG-Garn eine möglichst spannungsarme Verarbeitung durch Fournisseure benötigte.

- Die industrielle Anwendbarkeit wurde mittels eines Demonstrators untersucht, welcher ein Kompressionstextil darstellte. Dabei wurde ein Wadenstrumpf ohne Fußteil stricktechnologisch hergestellt, der in Tragetests am ITM auf seine Funktionsweise überprüft worden ist. Dabei wurde die Anziehbarkeit des Demonstrators gegenüber einem klassischen Kompressionstextil als angenehmer und weniger kraftaufwändig empfunden und unter Wärmeeinfluss konnten die Proband*innen zudem eine Kompressionswirkung am Bein spüren.