Cellulose-Protein-Blendfasern für den Einsatz in problematischen Hautkontaktbereichen

Ziel des Projektes war es, verschiedene Technologien zur Herstellung von Cellulose-Protein-Kompositfasern zu entwickeln, die die Vorteile, wie die guten textilphysikalischen Eigenschaften von Cellulose und die sehr guten physiologisch wirksamen Eigenschaften wie besondere Hautfreundlichkeit und Feuchtemanagement von Proteinen vereinen. Zum einen wurden in einem dem Lyocell-Prozess analogen Direktlöseprozess die natürlichen Polymere Cellulose und ausgewählte Proteine gemeinsam zu Funktionsfasern verformt. Zum anderen wurden verschiedene Möglichkeiten zur Beschichtung von Celluloseformkörpern mit Proteinen mit direkter Anbindung an die Polymermatrix untersucht.

Ergebnisse

Im Ergebnis der Projektarbeiten wurde ein Verfahren zur Herstellung von Cellulose-Protein-Blendfasern im Labormaßstab entwickelt, welches es gestattet, neuartige Cellulose-Protein-Blendfasern mit guten textilphysikalischen Eigenschaften, welche sich für eine textile Weiterverarbeitung eignen, herzustellen. Aufgrund des Proteinzusatzes zeichnen sich die Fasern durch einen angenehm weichen Griff aus und besitzen ein gegenüber reinen Cellulosefasern, die nach dem NMMO-Verfahren hergestellt wurden, erhöhtes Wasserrückhalte- sowie Wasseraufnahmevermögen, welches das Feuchtemanagement der Fasern gegenüber Lyocell-Fasern zusätzlich verbessern sollte.

Es wurden verschiedene Möglichkeiten zur Proteinbeschichtung von Fasern, Filamenten und Vliesen untersucht, die eine breite Varianz der erzielbaren Eigenschaften gestatten. Besonders interessant ist eine waschbeständige Proteinbeschichtung von Cellulosevliesen, welche das Wasserrückhaltevermögen des Vlieses von ca. 90 auf 240 % erhöht. Durch Beschichtung von Cellulosefasern mit Proteinen aus niedrig konzentrierten wässrigen Proteinlösungen mit entsprechender Nachvernetzung ist bei einem wesentlichen Erhalt der textilphysikalischen Fasereigenschaften eine Herstellung von Cellulosefasern mit waschbeständiger Proteinauflage mit leichter Steigerung des Wasserrückhaltevermögens möglich. Eine Technologie zur Beschichtung von Endlosfilamenten aus höher konzentrierten Proteinlösungen wurde entwickelt, durch welche eine Proteinbeschichtung bei Verschmelzung der Einzelkapillaren mit kompletter Ummantelung des Cellulosefilamentes erreicht wird.

Anwendung

Im Rahmen des Projektes wurden neuartige Cellulose-Protein-Komposite auf der Technologiebasis des Lyocell-Prozesses entwickelt, wobei eine Herstellung der Blendfasern durch Einsatz beider Polymere im Löse- und Verformungsschritt direkt innerhalb der bestehenden Technologie möglich ist, während eine Beschichtung im Rahmen eines Nachbehandlungsschrittes der Formkörper in den technologischen Ablauf integrierbar sein sollte. Die entwickelten Produkte besitzen großes Potential für medizinische und kosmetische Anwendungen wie beispielsweise im Bereich der Kompressionsmaterialien, aber auch für Anwendungen als Auflagen / Tücher im kosmetischen oder als Wundauflagen im medizinischen Bereich, Hygiene- und Kosmetikprodukte (Inkontinenztextilien), textile Erzeugnisse im Bekleidungsbereich für Anwendungen bei Hautproblemen oder beispielsweise für Babyartikel.