Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Inverse Streamer-Corona-Entladung zur Trockendesinfektion textiler Bodenbeläge mit Elektrodenflor

Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Trockendesinfektion und -desodorierung textiler Bodenbeläge mittels inverser Streamer-Corona-Entladung: Dazu werden Funktionsmuster textiler Bodenbeläge mit in Grund- und Nutzschicht integrierten 3D-Elektroden aus leitfähigen Fäden (Elektrodenflor) sowie ein auf derartige Bodenbeläge abgestimmtes Funktionsmuster eines Reinigungsgerätes zur Erzeugung von Streamer-Corona-Entladungen entwickelt. Zur Entwicklung des Reinigungsgerätes werden eine Hochspannungsquelle und eine Elektrode geeigneter Geometrie (Form und Größe abgestimmt auf praxisübliche Bürstsauger, Energiebedarf der Hochspannungsquelle) sowie ein Zu- und Abluftsystem in einen praxisüblichen Bürstsauger integriert. Die Schmutzentfernung erfolgt wie bisher durch Bürstsaugen in einem Arbeitsgang. Ferner werden geeignete Verfahrensparameter (z. B. Spannung und Frequenz der Wechselspannung, Elektrodengeometrie und -abstand) für eine effiziente Trockendesinfektion und -desodorierung textiler Bodenbeläge mit Elektrodenflor erforscht. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Trockendesinfektion und -desodorierung des textilen Bodenbelags durch die gesamte Nutzschicht bis hin zur Grundschicht durch eine inverse Streamer-Corona-Entladung erzielt wird.

Von den Projektergebnissen profitieren sowohl Hersteller textiler Bodenbeläge (vorwiegend KMU) als auch Reinigungsdienstleister (vorwiegend KMU), da ein innovatives Verfahren zur Trockendesinfektion und -desodorierung textiler Bodenbeläge mit Elektrodenflor im Rahmen der täglichen Unterhaltsreinigung entwickelt wird, wodurch sich deren wirtschaftliche Situation verbessert. Da die Trockendesinfektion und -desodorierung textiler Bodenbeläge mit Elektrodenflor im Gegensatz zur vollflächigen Desinfektion handelsüblicher textiler Bodenbeläge im Rahmen der Zwischen- und Grundreinigung den Betriebslauf des Einrichtungsbetreibers nicht durch lange Trocknungszeiten beeinträchtigt, ist mit hoher Akzeptanz und Nachfrage zu rechnen.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel war die Entwicklung eines Verfahrens zur Trockendesinfektion und Desodorierung textiler Bodenbeläge mittels inverser Streamer-Corona-Entladung. Dazu wurde eine Laboranlage zur systematischen Untersuchung der Corona-Entladung entwickelt. Zur Erzeugung einer Corona-Entladung hoher Flächenleistung wurde eine Nadelelektrode aus Kupfer anhand von Untersuchungen ausgewählt. Parallel dazu wurden zur Herstellung von textilen Bodenbelägen mit 3D-Elektroden geeignete Methoden entwickelt sowie Konstruktionen mit unterschiedlichen Elektrodenparametern realisiert. Die Herstellung von Elektrodenflor ist auf industrienahen Standardmaschinen realisierbar.

Mittels visueller Bewertung wurden die Corona-Entladungen analysiert, die sich überwiegend zwischen den Kammelektroden im Bodenbelag und der Corona-Elektrode ausbilden. Danach muss die Zinkenhöhe für eine tiefenwirksame Behandlung niedrig gewählt werden. Als geeigneter Abstand zwischen Corona-Elektrode und textilem Bodenbelag zum Erreichen hoher Plasmaintensität ohne Textilschädigung durch Blitze wurden etwa 6 cm ermittelt. Zur Bewertung der Plasmaeffektivität bzw. des neu entwickelten Verfahrens wurden geeignete Monitore zur Bestimmung von Keimreduktion sowie Geruchs- und Fleckentfernung entwickelt. Mit diesen wurde eine Prozessführung zur Keimreduktion sowie zur Geruchs- und Fleckentfernung ohne Schädigung des textilen Bodenbelags erarbeitet. Die erreichte Keimreduktion wird dabei durch die Limitierung der eingebrachten Wirkleistung begrenzt, da zu hohe Wirkleistungen Textilschädigung verursachen. Aus diesem Grund wird nicht die Keimreduktion einer Desinfektion elastischer Bodenbeläge erreicht. Da jedoch das entwickelte Verfahren während der regelmäßigen Unterhaltsreinigung angewendet werden soll, ist davon auszugehen, dass durch die wiederholte Anwendung der Corona-Entladung die Mikroorganismen ausreichend entfernt werden. Auf Basis der Laboruntersuchungen wurde ein Corona-Bürstsauger-Funktionsmuster gebaut.