Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Forschungsprojekt gestartet: Entwicklung einer Fluorcarbon-freien Textilausrüstung

03.08.2016

Wissenschaftler der Hohenstein Institute und des Fraunhofer Institutes für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB geben den Start eines interdisziplinären Forschungsvorhabens bekannt.
Ziel des Gemeinschaftsprojekts ist die Entwicklung einer natürlichen, proteinbasierten, wasser- und schmutzabweisenden Textilausrüstung. Diese neuartige Veredelungsmethode soll künftig eine Alternative zu umstrittenen Fluorcarbon-Ausrüstungen bieten.

Die Hohenstein Institute in Bönnigheim und das Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart (mit seinem Institutsteil BioCat in Straubing) geben den Start eines interdisziplinären Forschungsvorhabens bekannt, welches auf Grundlage natürlicher Proteine eine neuartige Textilausrüstung mit wasser- und schmutzabweisenden Eigenschaften entwickeln wird.


Abb.1: Machbarkeitsstudie – Textilien auf Cellulosebasis wurden mit einem grün-fluoreszierenden Markerprotein ausgerüstet an welches ein Cellulose-Anker gebunden war.

© Hohenstein Institute


Abb. 2: Wasserabweisendes (hydrophobes) Textil.

© Hohenstein Institute

Diese soll künftig als Alternative zur giftigen und umstrittenen Hydrophobierung mittels per- und polyfluorierten Chemikalien dienen. Ziel des Gemeinschaftsprojekts (IGF-Nr. 18884 N) ist eine ökonomisch und nachhaltig stabile Funktionalisierung von Textilien als Ersatz für die aktuell nach wie vor noch vielfach verwendeten Fluorcarbon-Ausrüstungen. Durch die gezielte Verknüpfung des Fachgebiets Biotechnologie mit der Textilwissenschaft versprechen sich die Wissenschaftler eine erfolgreiche Umsetzung des Projektziels.

Der im Forschungsvorhaben angestrebte Ansatz soll alleine mithilfe von wasserabweisenden (hydrophoben) Proteinen, sogenannten Hydrophobinen, verwirklicht werden. Diese Proteine kommen natürlicherweise in den Zellwänden von Pilzen vor, wo sie eine wasserabweisende Funktion haben. Im Laufe des Projekts möchten die Forscher die Pilzproteine biotechnologisch herstellen und anschließend auf Textilien aufbringen.

Das Prinzip beruht darauf, die hydrophoben Proteine mit einem „Anker“ zu versehen, der sich als Bindeglied selektiv und stabil an Zellulosefasern binden kann. „Anker“ dieser Art sind ebenfalls in der Natur verfügbar, z. B. bei Zellulose-abbauenden Enzymen (sog. Zellulasen), die vielen Pilzen und Bakterien dabei helfen Biomasse abzubauen, um an Nährstoffe zu gelangen.

In einer Machbarkeitsstudie der Hohenstein Institute und des Fraunhofer Instituts, wurde das Prinzip der „Anker-Protein-Ausrüstung“ bereits umgesetzt. Es gelang bisher, ein grün-fluoreszierendes Marker-Protein über einen Cellulose-Anker stabil an verschiedene Textilien zu binden.

Wasser- und schmutzabweisende Eigenschaften von Textilien sind von großer Bedeutung, vor allem für Outdoor-Produkte, technische Textilien, OP-Textilien, aber auch zum Schutz von Fasern vor mikrobieller Zersetzung wie z.B. im Automobil. Derzeit werden diese Eigenschaften hauptsächlich durch chemische Fluorcarbon-Verbindungen erzielt, die als langlebige organische Schadstoffe eingestuft sind.

Fluorcarbon-Verbindungen werden unter Umständen von Mensch und Tier über Nahrung und Trinkwasser aufgenommen und reichern sich in deren Organen an. Aufgrund der Gefahren für Mensch und Umwelt wächst der Druck durch Medien und Verbraucher für alternative Textilausrüstungen mit den gewünschten Eigenschaften. Daher ist die Umstellung von Fluorcarbon-Ausrüstungen auf alternative Substanzen und Verfahren eine bedeutende Herausforderung für die Textilindustrie. Die protein-basierte Textilausrüstung stellt vor diesem Hintergrund ein alternatives Hydrophobierungsverfahren dar, das zugleich kosteneffizient, nachhaltig und gesundheitlich unbedenklich ist.

Das Gemeinschaftsprojekt wird von einem projektbegleitenden Ausschuss unterstützt, der sich aus verschiedenen industriellen Vertretern der Textil- und Biotechnologiebranche zusammensetzt. Die industrielle Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit der neu entwickelten Veredlungsmethode wird somit von Anfang an berücksichtigt.

Das Fraunhofer IGB, Institutsteil BioCat in Straubing, beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit Biokatalyse-Systemen und der fermentativen Herstellung biologischer Substanzen. Dort werden derzeit die entsprechenden Fusionsproteine aus wasserabweisendem Protein und Zellulose-Anker produziert, die sich für die Veredlung zellulosehaltiger Textilien aus Baumwolle, Viskose, Modal oder Lyocell eignen.

Die Hohenstein Institute in Bönnigheim gehören zu den bedeutendsten, unabhängigen Forschungs- und Prüfeinrichtungen im textilen Sektor. Der integrierte Life Science Bereich namens William-Küster-Institut für Hygiene, Umwelt und Medizin, widmet sich den zahlreichen textilbezogenen Fragestellungen im Projekt – von der Auswahl geeigneter Textilmuster auf Zellulosebasis über die Veredlung der Textilien mit den Proteinen bis hin zur Charakterisierung der veredelten Textilmuster. Die Forscher untersuchen zum einen die Funktionalität und Waschbeständigkeit der Protein-Ausrüstung. Zum anderen analysieren sie weitere Aspekte wie Atmungsaktivität, Biokompatibilität, Umweltverträglichkeit und letztendlich auch die biologische Abbaubarkeit der veredelten Textilmuster.

Weitere Informationen:

http://www.hohenstein.de/de/news/news_press/archiv_2/press.xhtml

Marianna Diener | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion
05.08.2020 | INNOVENT e.V. Technologieentwicklung Jena

nachricht TU Graz Forschende modellieren Nanopartikel nach Maß
30.07.2020 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Im Focus: Lastenfahrräder: Leichtbaupotenziale erkennen und nutzen

Lastenräder sind »hipp« und ein Symbol für klimafreundliche Mobilität, tagtäglich begegnen wir ihnen. Straßen und Radwege müssen an diese neue Fahrzeugkategorie angepasst werden. Aber nicht nur die Infrastruktur kann optimiert werden, Lastenräder selbst bieten noch reichlich Potenzial. Im neu gestarteten Projekt »LastenLeichtBauFahrrad« (L-LBF) suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zusätzliche Leichtbaupotenziale dieser urbanen Vehikel. Über die Fortschritte des Projekts informiert eine eigene Webseite unter www.lbf.fraunhofer.de/L-LBF 

Form und Design von Lastenfahrrädern variieren von schnittig schick bis kastig oder tonnig. Sie stellen das neue Statussymbol der »mittleren Generation« dar....

Im Focus: AI & single-cell genomics

New software predicts cell fate

Traditional single-cell sequencing methods help to reveal insights about cellular differences and functions - but they do this with static snapshots only...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

Städte als zukünftige Orte der Nahrungsmittelproduktion?

29.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Tief in die Zelle geblickt

05.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Tellur macht den Unterschied

05.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Humane zellbasierte Testsysteme für Toxizitätsstudien: Ready-to-use Tox-Assay (hiPS)

05.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics