Bisherige Persönliche Schutzausrüstung (PSA) im Infektionsschutzbereich ist häufig Einwegnutzung oder zur Mehrfachnutzung in begrenztem Umfang bestimmt, da die Funktionalität durch Wiederaufarbeitungsprozesse beeinträchtigt wird. Speziell die Corona-Pandemie hat gezeigt, dass gerade Produkte für den Infektionsschutz bspw. medizinische Mund-Nasen-Schutzmasken / FFP2-Masken („Filtering-Face-Piece“) und Schutzkittel zu einem Großteil aus Einwegprodukten bestehen, welche aufgrund der Einmalverwendung für ein enormes Müllaufkommen sorgen und bei erhöhtem Bedarf eine starke Abhängigkeit von weltweiten Lieferketten und Kapazitäten aufweisen.

Zwei sächsische Forschungseinrichtungen und mittelständische Unternehmen der Textilbranche haben im Verbundprojekt MeInPak eine neuartige, passformoptimierte PSA für den Infektionsschutz in Form eines „Mehrweg-Infektionsschutz-Paketes“ entwickelt. Dieses besteht aus einer filtrierenden Halbmaske / Atemschutzmaske und einem Infektionsschutzkittel aus nachhaltigen, textilen Mehrlagenverbünden, welche durch entsprechende Waschverfahren und dadurch mögliche Wiederverwendung maßgeblich zur Steigerung der Kreislauffähigkeit beitragen. Waschbare, mehrfach wiederverwendbare Produkte, welche durch die Wiederaufbereitung nicht an Funktionalität verlieren, tragen maßgeblich zu einer Erhöhung der kontinuierlichen Verfügbarkeit sowie zur Steigerung der Kreislauffähigkeit und somit zum Erreichen der Ziele aus dem bundesdeutschen Aktionsplan und der europäischen Strategien für die Kreislaufwirtschaft bei.

Ziel dieses Verbundprojektes ist die Entwicklung eines Mehrlagenmaterialverbundes aus mindestens einer filtrierenden Funktionslage (Meltblownvliesstoff, Schaumbeschichtung oder Nanomembran), in teilweiser Kombination miteinander oder in Verbindung mit einem Textil. Aus den entwickelten Verbunden sollen individuell angepasste Schutzmasken und Kittel konfektioniert werden, welche mehrfach waschbar sind und die PSA-Verordnung bzw. darüber hinaus eine duale Verwendung als Medizinprodukt erfüllen.

Dr. rer. nat. Ralf Lungwitz
Funktionalisierung I Verbundwerkstoffe
+49 371 5274-248
E-Mail

Schematische Skizze mit Bezeichnungen

In vielen Anwendungen ersetzen handgeführte Wasserstrahlsysteme als kostengünstige und umweltschonende Alternative das Sandstrahlen. Typische Verletzungen durch Kontakt mit den Wasserstrahlen sind das Durchschießen der Schuhe und Füße mit dem Wasserstrahl und Einschüsse von kontaminierter Flüssigkeit im Unter- und Oberschenkelbereich, an Rumpf, Händen und Unterarmen, in einigen Fällen sogar ernste Verletzungen an der Körperrückseite.

Forscher am STFI sind daher der Frage nachgegangen, ob Protektoren basierend auf Metallplättchenstrukturen einen wirksamen Schutz gegenüber Hochdruck-Wasserstrahlen bieten. Rundstrahler wirken beispielsweise punktuell und mit Drücken von mindestens 3000 bar auf die Oberflächen ein.

Zunächst wurde das Anforderungsprofil an die Protektoren erarbeitet und eine Studie zu unterschiedlichen Metallplättchenformen, -größen sowie -dicken durchgeführt. Anschließend entwickelten die Forscher eine geeignete Schuppenstruktur, die dann in die Praxis umgesetzt wurde. Mit einem im Projekt modifizierten Knopfannähautomaten lassen sich die Plättchen unkompliziert in der gewählten Schuppenstruktur auf ein Trägertextil (Polyestergestrick mit Interlockbindung) aufnähen. Weitere Untersuchungen zur Direkt- und Hotmelt-Beschichtung dienten der Fixierung der auf dem Trägergestrick vernähten Metallplättchen. Die Verbunde wurden anschließend für Prüf- und Demonstrationszwecke in ein besonders strapazierfähiges, wasserdichtes CORDURA^®-Gewebe eingenäht.

Im Ergebnis konnten Protektorstrukturen aus dachziegelförmigen Metallplättchen entwickelt werden, die zum Beispiel gegenüber Rundstrahl-/Punktstrahldüse Schutz bis 500 bar bieten und bei Rotations- oder Flachstrahldüsen bis 1000 bar schützen. Ein weiter Weg ist damit geschafft, weitere Entwicklungsarbeit bis zum endgültigen Produkt steht nun noch bevor.

Dr.-Ing. Yvette Dietzel
Forschungsleiterin
+49 371 5274-223
E-Mail

UHD-Wasserstrahl-Protektor (Handout)

Carbonfasern sind für ihre hohe Lastaufnahme bekannt, doch was passiert, wenn sie brechen? Durch mechanische Beanspruchung während der Verarbeitung zu Textilien, die spanende Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen oder auch im Crashfall von carbonfaserverstärkten Kunststoffbauteilen kann es zum Bruch der enthaltenen Carbonfasern kommen. Genau hier setzten die Untersuchungen im Projekt CarboBreak an, denn über das Bruchverhalten sowie die dabei entstehenden Partikel und deren mögliche Wirkung auf den menschlichen Organismus liegen kaum Kenntnisse vor. Gemeinsam mit den drei Projektpartnern und einem großen Pool aus assoziierten Industrieunternehmen wurden mögliche Zusammenhänge zwischen physikalischen Eigenschaften der Carbonfasern, der Splitterbruchneigung und der Bildung von alveolengängigen Faserfragmenten untersucht. Die detaillierten Ergebnisse dieser Untersuchung wurden nun im internationalen, peer-gereviewten Journal Fibers veröffentlicht.

Flyer, Poster und Ergebnisbericht zum Projekt "CarboBreak – Voraussetzungen und Mechanismen einer Freisetzung alveolengängiger faserförmiger Carbonfaser Bruchstücke" sind auf DaNa verfügbar.

Dr. rer. nat. Anna Große
Internationale Zusammenarbeit I Transfer
+49 371 5274-282
E-Mail

Journalbeitrag in Fibers

Die TGA ist ein gängiges Mittel zur Bestimmung des Faservolumengehaltes (FVG) bei faserverstärkten Kunststoffen, kann jedoch auch für zahlreiche weitere Anwendungen, z.B. Bestimmung des Feuchtegehaltes, genutzt werden. Das Prüfverfahren liefert Aussagen über die Zusammensetzung von heterogenen Stoffgemischen. Am STFI existiert bereits ein ähnliches Prüfgerät, dass jedoch in einigen Punkten signifikante Nachteile gegenüber der neu beschafften Makro-TGA ausweist. Die Vorteile des neuen Systems liegen vor allem in der Steigerung der Quantität und Qualität der Prüfungen:

Mit dem neuen System lassen sich im Vergleich zum vorhandenen Messgerät mehrere Proben (bis zu 19 Proben) gleichzeitig prüfen, wodurch die Effizienz hinsichtlich Zeit und Ressourcen deutlich gesteigert wird und die Auftragsabarbeitung leichter steuerbar ist. Zum Vergleich: bisher kann alle drei Stunden eine einzelne Probe in das Gerät eingelegt und gemessen werden. Bei Messung von beispielsweise 15 Proben gleichzeitig, steigt die Anzahl von 3 auf 45 Proben/Tag.

Bei faserverstärkten Kunststoffen auf Vliesstoffbasis ist mit einer höheren Schwankung des FVG zu rechnen, dies ist begründet durch die Flächengewichtsschwankungen im Vliesstoff von 10%. Das neue Gerät macht eine Prüfung von runden Probengeometrien mit Durchmesser ≥ 20 mm möglich. Die Prüffläche wird im Vergleich zum bisherigen Probenkörper mehr als verdreifacht (von 100 mm² auf 314 mm²). Aus den genannten Spezifikationen ergeben sich besonders für die Messung des FVG signifikante Vorteile im Bereich der höheren Auflösung der Messergebnisse und der höheren Produktivität. Das Prüfverfahren steht den Kunden des STFI ab 2024 zur Verfügung. Im Moment erfolgt die Inbetriebnahme in Kooperation mit der ELTRA GmbH, Haan.

Christopher Albe, M. Sc.
Funktionalisierung I Verbundwerkstoffe
+49 371 5274-241
E-Mail

Am 8. November 2023 findet das 6. Symposium ADDITIVE FERTIGUNG in der Textilindustrie statt und bietet Interessierten aus Textilindustrie, Kunststoffverarbeitung, Forschung und Praxis ein vielseitiges Programm. Dabei sind neue Materialien, innovative Fertigungstechnologien und zukunftsweisende Anwendungen gleichermaßen Thema der Vorträge aus Wissenschaft und Wirtschaft. Die Teilnehmenden erwartet ein Programm aus neuesten Entwicklungen beim thermoplastischen Fused Layer Modeling, dem Druck mittels Dispenser oder Siebdruck sowie Materialien und Technologien für Schutzanwendungen und Architektur. Komplettiert werden die Vorträge erstmalig durch eine begleitende Fachausstellung, auf der Unternehmen, die bereits mit additiven Fertigungsverfahren arbeiten, ihre Produkte und Dienstleistungen präsentieren.

Veranstalter des Symposiums sind KARL MAYER STOLL R&D GmbH, das Textilforschungsinstitut Thüringen Vogtland e. V. (TITV Greiz) und das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI).

Das 6. Symposium ADDITIVE FERTIGUNG in der Textilindustrie findet am 8. November 2023 auf der internationalen Fachmesse für additive Fertigungstechnologien Formnext statt, der Branchenplattform für Additive Fertigung und industriellen 3D-Druck. Dank einer Vereinbarung der Veranstalter erhalten Teilnehmende des Symposiums den 4-Tage Expo Pass zur Formnext vom 7. - 10. November 2023 auf der Messe Frankfurt in Frankfurt am Main.

Anmeldung zum Symposium

Der sechste Erfahrungsaustausch Abluftreinigung des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) fand am 6. September 2023 in Chemnitz statt. Mit insgesamt 41 Teilnehmern wurde der Erfahrungsaustausch erneut als Hybridveranstaltung durchgeführt. Im Rahmen der Veranstaltung wurden sieben Vorträge gehalten. Hauptthemenschwerpunkte waren Hinweise zu Richtlinien und Regelungen wie der BREF-Prozess (Best Available Techniques Reference oder Best Available Techniques Reference Document) und seine Auswirkungen auf die Textilindustrie oder das überarbeite BVT-Merkblatt Textilindustrie, Erfahrungen mit der Umsetzung der neuen TA-Luft aus Sicht einer Fachbehörde sowie der Einsatz energieeffizienter Technologien wie Wärmerückgewinnung, UV-Licht und Plasma in der Abluftreinigung. In der anschließenden Podiumsdiskussion diskutierten Vertreter aus Industrie, Verbänden und Behörden offen und ideologiefrei über aktuelle Themenschwerpunkte, Problematiken in der Industrie sowie über die Notwendigkeit, auf risiko-, fakten- und wissenschaftsbasierte sowie wirtschaftliche Lösungen zu setzen. Parallel wurde der sechste Erfahrungsaustausch Abluftreinigung von einer Fachausstellung begleitet.

Wir danken allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern für eine erfolgreiche Veranstaltung und freuen uns auf ein Wiedersehen zum 7. Erfahrungsaustausch Abluftreinigung am 9. September 2025!

Erfahrungsaustausch Abluftreinigung

Am 21. September 2023 fand die mittlerweile achte DRK-Blutspendeaktion am STFI statt. Das STFI stellte für den Nachmittag erneut seine Konferenzräume zur Verfügung. Gleichzeitig war die Typisierung für die Knochenmark- und Blutstammzellspenderdatei möglich. Neben STFI-Mitarbeitern zählten auch Angestellte aus dem benachbarten TCC und Altchemnitzer Anwohner zu den Spendern. Jeden Tag werden in Deutschland über 15.000 Blutspenden für die medizinische Versorgung benötigt. Auch das perfekteste medizinische Versorgungssystem ist bei schweren Verletzungen und lebensbedrohlichen Krankheiten ohne Blut nicht funktionsfähig. Viele Operationen, Transplantationen und die Behandlung von Patienten mit bösartigen Tumoren sind nur dank Blutspenden und moderner Transfusionsmedizin möglich. Jeder Mensch kann innerhalb seines Lebens in Situationen kommen, in welchen er auf eine Blutspende angewiesen ist. Deshalb ist es wichtig, dass immer ausreichend Blutkonserven zur Verfügung stehen. Der nächste Blutspendetermin ist für Mai 2024 geplant.

FAQ des DRK zum Blutspenden