Facharbeit im Fach Warenkunde
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Thema:
„Müssen moderne Textilien bei schweißtreibenden
Tätigkeiten riechen und wie lässt sich dieses Problem beseitigen?“
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Lara Thiemann Münchberg, 06.Mai 2004
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Name: Thiemann, Lara
wohnhaft in: Kersbacher Str. 3
91077 Neunkirchen am Brand
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Facharbeit für das Fach Warenkunde
Basierend auf einem Fachschulstudium für staatlich anerkannte Textilbetriebswirte, Münchberg
Betreuende Fachkraft: Herr Dipl. Ing. Alois Kiessling
an der: Staatlichen Fachschule für Textiltechnik
Kulmbacher Str. 76
95213 Münchberg
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Selbständigkeitserklärung:
Hiermit versichere ich, diese Facharbeit ohne fremde Hilfe
angefertigt und nur die im Literaturverzeichnis angeführten
Quellen und Hilfsmittel benutzt zu haben.
Münchberg, 05.Mai 2004 Unterschrift
Facharbeit Warenkunde
Textilbetriebswirte Lara
Thiemann
Gliederung
I. Vorwort
II. Grundlegende
Informationen zur Haut im Hinblick auf die Schweißproduktion
1. Die Haut und ihre Schweißdrüsen
2. Verschiedene Schweißarten
a) apokriner Schweiß
b) ekkriner Schweiß
3. Begriffserläuterungen
a) Antimikrobielle Aktivität
b) Bakteriostatische Wirkung
c) Bakterizide Wirkung
d) Bioaktive Fasern
4.Wirkprinzipien von textilen Modifikationen
a) Hoch- diffusive Wirkprinzipien
b) Nicht- diffusive bzw. schwach diffusive Wirkprinzipien
III. Ausrüstungsverfahren,
um den Anti- Smell Effekt zu erreichen
IV. Möglichkeiten der
Geruchsbekämpfung auf chemischer Basis
1. Ciba®
TINOSAN® antimicrobials
2. Rhovyl`As®
antibacterial
a) Zwei Arten von Wirkmechanismen der Rhovyl`As® antibacterial Faser
- durch Berührung
- durch Ausbreitung
b) Versuch mit Rhovyl`As® antibacterial
c) Zwei Feinheitsqualitäten von Rhovyl`As® antibacterial
- THERMOVYL L9B
- THERMOVYL ZCB
3. R.STAT/N
4. Meryl® Skinlife
5. Amicor®
6. Sanitized®
a)
Sanitized® T 96-20
b)
Sanitized® T 99-19
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7. Trevira Bioactive
a) Trevira
classix Bioactive und Trevira perform Bioactive
b) Trevira
Fill
8. Dryarn
V. Möglichkeiten der Geruchsbekämpfung
auf natürlicher Basis
1. Molekulare Geruchsfänger- Cyclodextrine
a) Wie wirken Cyclodextrine bei Schweiß?
b) Aufbau und Herstellung der Cyclodextrine
c) Zwei Arten der Ausrüstung
d) Zwei namhafte Konfektionäre, die Cyclodextrine einsetzen
e) ACTIFRESH® T20-10
f) Preisentwicklung
2.Silberfasern
a) Die geschichtliche Bedeutung von Silber
b) X-STATIC®
- Antigeruchsbildende Eigenschaften
c) Biotec Silver mit Bioactive von Trevira
d) Sanitized Silver
3. Chitin
4. Chitosan
VI. Schlusswort und
persönliche Stellungnahme
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I. Vorwort
Versetzen wir uns einmal in die zweite Hälfte des 18. Jahrhunderts und damit auch in das „Jahrhundert des Ungeziefers“. Der Mode entsprachen zu dieser Zeit aufwendig gestaltete, hoch aufgetürmte Frisuren, in die sich allzu gerne Läuse und sogar auch Mäuse einnisteten. Unterwäsche wurde so gut wie nie gewechselt, was dazu führte, dass die eleganten Rokokodamen und- kavaliere unter einer für uns heute unvorstellbaren Ungezieferplage litten.
Sauberkeit war damals ein Fremdwort, da Baden im 18. Jahrhundert als gesundheitsschädigend angesehen wurde. Folgende kosmetische Beratung fand man im Jahr 1786 in Bertuchs „Journal des Luxus und der Moden“: “Es wird wohlgetan sein, sich das Gesicht nicht mehr als einmal alle 8 oder 12 Tage zu waschen…“ (1) Aus dieser fehlenden Hygiene entstanden natürlich Gerüche, die nur mit außerordentlich starken Parfums überdeckt werden konnten.
Die Vorstellung einer Lebensführung unter den oben beschriebenen hygienischen Verhältnissen wirkt auf den modernen Menschen des 21. Jahrhunderts abschreckend oder sogar Ekel erregend. Im Allgemeinen bemühen wir uns heutzutage auch bei schweißtreibenden Tätigkeiten gut zu riechen. Diesem Wunsch versuchen auch moderne Textilien nachzukommen.
Ich definiere das Wort „modern“ mit aktuell, also mit Textilien, die sich momentan auf unserem Markt befinden und für deren Ausreife teilweise noch viel Zeit in die Forschung investiert werden muss.
Unter schweißtreibender Tätigkeit verstehe ich nicht nur starke körperliche Aktivität, wie zum Beispiel Sport, sondern auch die alltägliche körperliche Arbeit im Beruf. Geschäftsleute, die von einem Termin zum nächsten hetzen und sehr unter Stress stehen, sitzen oftmals schweißgebadet in einem Meeting und wünschen sich, dass ihnen kein Schweißgeruch anhaftet.
In Ruheposition produziert ein ausgewachsener Mensch in 24 Stunden allein schon etwa 100 ml Schweiß. Befindet sich diese Person in einer Stresssituation oder ist starker physischer Belastung ausgesetzt, kann deren Schweißproduktion auf über 10 l pro Tag ansteigen.
Durchschnittlich produziert unsere Haut etwa 500 ml Schweiß pro Tag.
Gut zu wissen, dass heutzutage niemand mehr, auch wenn er schwere körperliche Arbeit verrichtet, durch Schweißgeruch unangenehm auffallen muss. Wie uns das inzwischen durch moderne Textilien immer mehr ermöglicht wird, möchte ich in meiner Arbeit darlegen. Ich beschäftige mich darin mit der Frage, wie die Haut des Menschen aufgebaut ist und wie es zu der unangenehmen Geruchsbildung kommt. Vor allem möchte ich Produkte vorstellen, die die Textilindustrie in Verbindung mit der Wissenschaft entwickelt hat, um die natürliche Ausdünstung des Menschen zu kontrollieren.
Was viele nämlich nicht wissen, ist, dass bei einer Waschtemperatur von unter 60°C nicht alle Bakterien entfernt werden. Und da Bakterien sich rapide vermehren, kann sich der Frischegeruch der Wäsche schnell zu einem übel riechenden Schweißgeruch entwickeln.
Zum Schluss möchte ich die Meinung von Kritikern berücksichtigen und persönlich zu diesem Thema Stellung beziehen.
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II. Grundlegende
Informationen zur Haut im Hinblick auf die Schweißproduktion
1. Die Haut und ihre
Schweißdrüsen
Die Haut, die mit 2-2,5 m² Hautoberfläche unser größtes Organ ist, wird aus mikroökologischer Sicht nur dünn von Mikroorganismen besiedelt, da diese durch Trockenheit, Ultraviolettstrahlung und Ausscheidung von antimikrobiellen Substanzen an einer dauerhaften Niederlassung gehindert werden.
Beliebte „Wohnräume“ für Mikroorganismen sind die Gegenden der Achselhöhlen, das Perineum[1] und der äußere Ohrkanal.
Die Hautoberfläche wird jeweils durch die Verteilung der ekkrinen, apokrinen und holokrinen Drüsen (Schweiß-, Stoff-, und Talgdrüsen) verändert. Der ausgeschiedene Schweiß, der sich aus Wasser, Aminosäuren, Vitaminen, Harnstoff, Milchsäure, Mukoproteinen, Kohlenhydraten und anorganischen Ionen und Salzen zusammensetzt, dient als Nahrungsgrundlage für Mikroorganismen. Er ist sauer und besitzt ungefähr einen pH Wert von 4,5.
(Bild: Quelle: www.quarks.de)
Die Zusammensetzung der Schweißsekrete wird durch eine Vielzahl von äußeren und inneren Umständen beeinflusst, sei es das Alter des Menschen, die jeweilige Nahrung, die der Mensch zu sich nimmt oder auch die unterschiedlichen klimatischen Bedingungen, denen er ausgesetzt ist. (2)
Beeindruckend ist, dass die Haut mit circa drei Millionen Schweißdrüsen übersät ist, die aneinander gereiht eine Länge von etwa 48 Kilometern besitzen würden.
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2. Verschiedene
Schweißarten
Wie oben bereits erwähnt, gibt es zwei verschiedene Arten von Schweiß:
a) Apokriner Schweiß
b) Ekkriner Schweiß
Diese möchte ich nun kurz erläutern.
a) Apokriner
Schweiß
Die Produktion von Geruchsstoffen des Menschen ist eng mit den apokrinen Drüsen verbunden, die im Bereich der Genitalien, des Nabels, der Stirn und besonders im Bereich der Achseln vorzufinden sind.
Die Drüsen kann man sich als schlauchförmige Verwindungen mit einem Durchmesser von etwa 2 mm vorstellen. Mit Beginn der Pubertät erreichen sie ihre Funktionsfähigkeit, wobei apokrines Sekret, ausgelöst insbesondere durch Angst, Wut, Aufregung und Schmerz aus den Drüsen austritt, welches, frisch produziert, absolut geruchlos ist. Nicht das austretende Sekret ist also für den unangenehmen Schweißgeruch verantwortlich, sondern die Zersetzung des Sekrets durch Mikroorganismen.
Es sind die aeroben Bakterien (“Coryne- Bakterien“), die das Sekret zu einer übel riechenden Flüssigkeit umwandeln.
Untersuchungen an 163 männlichen und 122 weiblichen Personen zeigten, dass bei den Frauen im Achselbereich die Micrococcaceae überwiegen und bei den meisten Männern die aeroben Bakterien (Corynebacterium) dominieren. (3)
Eine Umsetzung apokrinen Schweißes durch Bakterien erfordert zunächst eine Bindung der Bakterien an Hautzellen.
Eine Geruchsbildung lässt sich nur vermeiden, indem die Bakterien an dieser Bindung gehindert werden und zwar so, dass sie nicht mehr an der Haut haften können. Durch Anti-Adhäsiva kann eine solche Anhaftung von Bakterien auf der Haut unterbunden werden. (4)
b) Ekkriner
Schweiß
Ekkriner Schweiß besteht zu 99% aus Wasser und verdampft über die Körperwärme.
Die Steuerung der ekkrinen Schweißdrüsen erfolgt über das Nervensystem, wobei die eigentliche Aufgabe dieser die Kühlung des menschlichen Körpers ist. (5)
Da sich das Schwitzen des Menschen nicht unterbinden lässt, die Geruchsbildung jedoch verhindert werden soll, kann man eine mögliche Vorgehensweise verfolgen, nämlich die Bakterienpopulation einzudämmen oder zu eliminieren. An dieser Stelle möchte ich nun einige Begriffe, die ich im Folgenden verwende, erklären.
Was ist unter:
- Antimikrobieller Aktivität
- Bakteriostatischer Wirkung
- Bakterizider Wirkung und
- Bioaktiven Fasern zu verstehen?
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3.
Begriffserläuterungen
a) Antimikrobielle
Aktivität
Wirkstoffe, mit denen Textilien antimikrobiell behandelt werden, nennt man Antimikrobiotika. Mit ihrer Hilfe wird das Wachstum der Mikroorganismen gehemmt und zusätzlich noch ein Rückgang dieser erzielt.
Man differenziert im Hinblick auf Bakterien zwischen zwei Wirkungsweisen:
b) Bakteriostatische
Wirkung
Eine Bakterienpopulation wird in ihrer Vermehrung gehemmt, sie wird folglich an ihrem Wachstum gehindert.
c) Bakterizide
Wirkung
Die Bakterien werden eliminiert.
Durch den Einsatz von Antimikrobiotika wird zum einen eine Desodorierung, das heißt eine Verminderung von unangenehmem Geruch durch mikrobiellen Abbau erzielt, zudem wird die Verbreitung und Übertragung krankheitserregender Mikroben gestoppt.
Auch einem Faserabbau durch den Befall von Mikroorganismen und dem damit verbundenen Verlust an Gebrauchstüchtigkeit kann durch die Verwendung von Antimikrobiotika entgegengewirkt werden. Der ökologische Aspekt darf hierbei nicht außer Acht gelassen werden. Nach Meinungen der deutschen Textil- und Bekleidungsindustrie, sowie des deutschen Textileinzelhandels ist zum Beispiel die gemessene Tributylzinn- Konzentration in Sportbekleidung für den Menschen ungefährlich. Man sollte jedoch auf Tributylzinn verzichten, da es in antimikrobiellen Textilien zu einer Abwasserbelastung und damit zu einer Schädigung der Meeresorganismen führt. (6)
Zuletzt soll mit Hilfe der antimikrobiellen Ausrüstung der Befall durch Mikroben auf einen akzeptabeln Umfang reduziert werden.
Zusammenfassend lässt sich antimikrobielle Aktivität folgendermaßen definieren:
„Antimikrobielle
Wirksamkeit ist ein Sammelbegriff für alle Wirkprinzipien, die das Wachstum von
Keimen hemmen, einer mikrobiellen Besiedelung entgegenwirken, bis hin zur
Abtötung von Mikroorganismen.“(7)
d) Bioaktive
Fasern
Der Begriff „Bioaktive Fasern“ hat seinen Ursprung in der Wirtschaft und dem Marketing und ist relativ neu.
Man spricht von Bioaktivität, wenn bakterizide oder bakteriostatische Wirkweisen vorliegen und keinerlei Wachstumsbedingungen für Bakterien mehr vorhanden sind. Zudem wird eine Abtötung von Bakterien auf dem Textil gefördert. (8)
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4. Wirkprinzipien
von Textilen Modifikationen
Um die antimikrobielle Wirksamkeit von textilen Modifikationen zu bewerten, muss man zweierlei Wirkprinzipien unterscheiden:
a) Hoch- diffusive
Wirkprinzipien
Die in die Faser eingebrachten Substanzen gelangen relativ schnell aus der Faser heraus (direkte Diffusion)
b) Nicht-
diffusive bzw. schwach diffusive Wirkprinzipien
Die in die Faser eingebrachten Wirkstoffe gelangen erst durch einen Ionenaustausch, zum Beispiel durch Ersetzung von positiv geladenen Ionen aus dem Schweiß, aus der Faser heraus. Damit ist die Freisetzung der Substanzen deutlich langsamer und deren antimikrobielle Wirkung bedeutend schwächer als beim hoch- diffusiven Wirkprinzip.
Auch Mikroorganismen beeinflussen die Abgabe der Wirkstoffe, das heißt sie verlangsamen den Prozess. (7)
Nun stellt sich natürlich die Frage, wie diese Antimikrobiotika in die Faser bzw. auf deren Faseroberfläche gelangen, um dann die unangenehmen Gerüche zu stoppen. Hier sind unterschiedliche Verfahren der Ausrüstung möglich:
III. Ausrüstungsverfahren,
um den Anti- Smell Effekt zu erreichen
Grundsätzlich können folgende Ausrüstungsmethoden angewandt werden, um einen geruchshemmenden Effekt (Anti-Smell Effekt) zu erzielen:
- Foulardapplikation
- Beschichtung
- Druck
- Sprühapplikation
- Ausziehverfahren [2]
- Trommelwaschmaschine (Fertigteilbehandlung) (9)
Am effektivsten im Verhältnis zu den Ausrüstungskosten erweist sich in der heutigen Zeit das Foulardverfahren, bei dem zudem noch eine hohe Beständigkeit des Anti-Smell Effekts gegeben ist.
Eine wichtige Stellung nimmt heutzutage die Beachtung des humanökologischen Aspekts ein und damit der Schutz des menschlichen Organismus vor gesundheitsschädlichen Risiken. Aus diesem Grund haben sich drei grundlegende Verfahren der antimikrobiellen Ausrüstung durchgesetzt, welche berücksichtigen, dass die eingesetzte Substanz sich nicht auswaschen lässt, chemisch reinigungsbeständig ist und nicht durch den Schweiß auf die Haut wandert.
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a) Mikrobizide (=Mikroben abtötende) Substanzen werden der Spinnmasse zugegeben.
b) Durch Aufpfropfen der Substanz auf die Faseroberfläche und damit verbundener Modifikation. (=Veränderung)
c) Beschichtung des fertigen textilen Flächengebildes nach Wärmebehandlung (Trocknung, Kondensation) mit harzbildendem Ausrüstungsprodukt. (7)
Im Vergleich zu einer Faser, auf deren Oberfläche lediglich die Wirksubstanz angelagert worden ist, ist eine Faser, in die das Mittel unmittelbar beim Spinnprozess eingelagert worden ist, beständiger. Die Anlagerung kann jedoch optimiert werden, wenn die Wirksubstanz in harzbildende Ausrüstungsprodukte eingebracht wird. (8)
Der Markt ist bereit für Anti-Smell Produkte. Dies zeigt sich alleine daran, dass der Bedarf an antimikrobiellen Produkten seit 1998 extrem angestiegen ist. Im Jahr 1998 wurde weit über das siebenfache an antimikrobiellen Produkten hergestellt als noch 1992.
Ich möchte nun eine Reihe von Produkten, deren Anti-Smell Effekt auf künstlich hergestellten Wirkstoffen basiert, vorstellen.
IV. Möglichkeiten
der Geruchsbekämpfung auf chemischer Basis
1. Ciba® TINOSAN®
antimicrobials
Für die TINOSAN® Produktpalette setzt die ciba Spezialitätenchemie als antibakteriellen Wirkstoff Triclosan ein, der schon seit über 35 Jahren in Konsumprodukten, wie zum Beispiel in Zahnpasta, eingesetzt wird. Dieser gilt als gesundheitlich unbedenklich und erzielt eine dauerhafte antibakterielle Wirkung auf dem Textil, da er mindestens 50 Waschgängen bei 40°C standhält. Studien bestätigen, dass Triclosan eine geringe akute Toxizität besitzt, nicht krebserregend und erbgutschädigend ist und keinerlei Hautirritationen auslöst. Der Wirkstoff lagert sich nicht im Körper ab, sondern wird stattdessen von der Leber abgebaut und über den Urin ausgeschieden. Die Wirksubstanz Triclosan wird über den Schweiß so gut wie gar nicht aus dem Textil entfernt. Lediglich sehr geringe Mengen von Triclosan migrieren aus dem Textil in den Schweiß. Die Konzentration ist jedoch 1000 mal geringer als dies bei Deodorants, Seifen oder Lotionen der Fall ist. Daher ist auch keine nachteilige Auswirkung auf die menschliche Gesundheit bekannt. Triclosan ist Bakterien gegenüber nicht resistent.
Ciba®TINOSAN® Ausrüstungen können einfach auf die Faser appliziert werden und wirken auf dem gesamten Textil und nicht nur auf der Faseroberfläche. (11)
(Bild:Quelle: Rhovyl`As® antibacterial Broschüre)
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Interessante Produkte von ciba mit antibakterieller Wirkung, die Gerüche vermeiden oder kontrollieren können, sind:
- Ciba® TINOSAN® AM 110
Antimikrobieller Faserschutz für PES, PES/Co, PA und Wo
- Ciba® TINOSAN® NW 200
Antimikrobieller Schutz für Nonwovens
- Ciba® TINOSAN® CEL
Langanhaltender antimikrobieller Schutz für Baumwolle und –mischungen (12)
2. Rhovyl`As®antibacterial
Bei dieser Faser der Firma Rhovyl wird die antibakterielle Wirksamkeit durch ein halogenhaltiges Phenolderivat, das Triclosan oder (II)-; (IV)-; (IV)- Trichloro- (II)- hydroxydiphenylether, welches unter den Bereich der Desinfektionsmittel und Antiseptika fällt, erreicht. Der Wirkstoff wird während des Spinnverfahrens zugeführt und verbindet sich derartig fest mit den Molekülen, dass die antibakterielle Substanz auch nach dem Nachbehandlungsprozess und diversen Waschgängen nicht verflüchtigt ist.
Die Stelle, an der die eigentliche Einwirkung der Antiseptika auf eine Bakterie erfolgt, ist die Cytoplasma- Membrane. Diese wird durch die Phenolverbindungen, welche Bakterien unschädlich machen können, verletzt durch:
1. Denaturierung[3] der Proteine
2. enzymatische Inaktivierung
„Die Cytoplasma-
Membrane bleibt die Hauptwirkungsstelle der Antiseptika und der Desinfektionsmittel:
sie stellt den Energie-Metabolismus[4] der Zelle sicher und ist für den Transport
und die Aufrechterhaltung der Metaboliten[5]
innerhalb der Zelle verantwortlich.“
Erst wenn diese durch das Triclosan durchbrochen wird, kann sich eine antibakterielle Wirkung einstellen.
„Das Triclosan
zeichnet sich durch eine besonders hohe und nicht spezifische Adsorption[6]
des Bekämpfungsmittels an der Zellwand der Bakterie aus.“
a) Der
Wirkungsmechanismus der Rhovyl`AS® Faser erfolgt auf zwei Arten:
- durch Berührung
Es erfolgt keine Ausbreitung der Substanz, die auf die Faser aufgebracht worden ist oder ins Faserinnere eingelagert worden ist, an die äußere Umgebung. Erst durch Kontaktaufnahme zwischen Mikroorganismus und Faser entsteht die antibakterielle Wirkung.
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- durch Ausbreitung
Begünstigt durch die feuchte äußere Umgebung erfolgt eine mehr oder minder schnelle Ausbreitung der Substanz, die auf die Faser aufgebracht oder ins Faserinnere eingelagert worden ist, mit dem Ziel, die Vermehrung des Mikroorganismus zu hemmen.
b) Versuch mit Rhovyl`As®antibacterial
Der folgende Versuch vom Textilinstitut Frankreich und der EMPA[7] soll die Wirksamkeit eines Gewebes aus Rhovyl`As® antibacterial Faser mit grampositiven oder gramnegativen Bakterien zeigen.
Das Bild zeigt eine Petrischale, die einen Nährboden enthält. Dieser ist von Bakterien (Staphylococcus aureus) besiedelt.
Auf der rechten Seite der Petrischale befindet sich ein Strickgewebe, welches aus Rhovyl`As® antibacterial Fasern hergestellt worden ist.
Auf der linken Seite wurde ein aus Rhovyl Standard Fasern gefertigtes Strickgewebe platziert.
Die Probe wurde für den Test 24 Stunden lang in einer Trockenkammer aufbewahrt.
(Bild: Quelle: Rhovyl`As® antibacterial Broschüre)
Das Resultat des Tests ist, dass das rechte Prüfgut sauber und weiß ist. Es wurde folglich nicht von Bakterien kontaminiert.
Der linke Prüfling ist rot gefärbt. Er wurde von Bakterien befallen.
c) Die Rhovyl`As®
Faser ist in zwei verschiedenen Feinheitsqualitäten erhältlich:
- THERMOVYL L9B 2,9 dtex
Bevorzugt findet diese Faserqualität ihren Einsatz im Unterwäschebereich, da sie einen besonders guten Tragekomfort aufweist und durch ihre Weichheit überzeugt. Zudem verfügt sie über eine hohe Thermoplastizität.
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- THERMOVYL ZCB 2,8 dtex
Diese Faserqualität zeichnet sich durch ihre besseren mechanischen Eigenschaften und ihre höhere Temperaturbeständigkeit aus.
Sowohl für den Einsatz im Vliesstoffsektor als auch für die Verarbeitung in Baumwoll-, Kammgarn-, und Streichgarnspinnereien ist die Rhovyl`As® Faser geeignet.
Die antibakterielle Wirksamkeit der Faser Rhovyl`As® antibacterial gegenüber zwei besonders häufig auf der gesunden menschlichen Haut vorkommenden Stämme, nämlich dem
grampositiven: Staphylococcus aureus
und dem
gramnegativen: Escerichia coli
wurde von der EMPA und vom Institut Textile de France aufgrund von Untersuchungen bestätigt.
Auch die Firma Rhovyl betont, dass laut toxikologischer Untersuchungen unabhängiger Laboratorien Triclosan für Mensch und Umwelt absolut unschädlich und weltweit zugelassen ist. „Triclosan ist in der positiven Liste der Konservierungsmittel der europäischen Richtlinien zu den Kosmetika aufgeführt.“
Laut der Firma Rhovyl „ruft die Faser Rhovyl`As® absolut keinerlei Allergie hervor.“(13)
3. R-STAT/N
Es handelt sich hierbei um eine Polyamid 6.6 Faser von der französischen Firma R-STAT, die mit Hilfe eines chemischen Verfahrens von einer leitenden und antibakteriell wirkenden Kupfersulfidschicht ummantelt wird. Die Faser ist sowohl gegenüber mechanischer Beanspruchung als auch gegenüber unterschiedlichen chemischen Beanspruchungen beständig, da die Kupfersulfidschicht fest mit dem Polymer verankert ist.
(Bild: Quelle: R-STAT Broschüre)
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Die bakteriostatische Wirkung der Faser gegenüber den Staphylococcus Aureus und Klebsiella Pneumniae Bakterien basiert auf der Reduzierung des Stoffwechsels der Bakterien durch Kupferionen, welche allmählich aus der Faser entweichen und „sich an die Thiol- Gruppen (SH) der in der Bakterienmembran vorhandenen Enzyme fixieren.“
Diese Wirkweise kann von dem BTTG Labor in Manchester und dem Institut Pasteur von Lyon bestätigt werden.
Kupfersulfid stellt in sehr geringer Dosis kein
Gefahrenpotenzial dar, da keine Vergiftungen auftreten. Bereits durch die
Beigabe von 2-3 % der R.STAT/N Faser erhält man sehr gute antibakterielle
Eigenschaften. Auch kann die Faser unproblematisch in Mischungen mit zum
Beispiel Polyester, Baumwolle und Wolle eingesetzt werden, da sie
ausgezeichnete textile Eigenschaften aufweist.
Als Haupteinsatzgebiete sind aufzuzählen:
- Sportbekleidung
- Unterwäsche
- Krankenhausstoffe
- Daunen, Decken, Kopfkissen
- Bettwäsche
- Schutzkleidung
- u.a.
Selbst nach 25 Wäschen bei 60 °C und nach einer Woche in Lösungsmitteln, die für die chemisch Reinigung üblich sind (Benzol,Perchloräthylen und Methanol), sowie nach 800-stündiger Lagerung im Klimaschrank mit bis zu 60 und 70 prozentiger relativer Luftfeuchtigkeit (Simulation des Alterungsprozess) sind die antibakteriellen Eigenschaften nach wie vor noch vorhanden. (14)
4. Meryl®-Skinlife
Die Firma Nylstar setzt in ihrer Polyamid Faser Meryl®-Skinlife einen bakteriostatischen Wirkstoff ein, der permanent in die Faser eingelagert ist und sowohl gramnegative (K. Pneumonia) als auch grampositive Bakterien (Staphylococcus aureus) bekämpft. Die natürliche Hautflora des Menschen wird dabei nicht aus dem Gleichgewicht gebracht. Meryl®-Skinlife ist für Kleidung geeignet, die sich im unmittelbaren Kontakt zur Haut befindet, wie zum Beispiel Sportbekleidung, Unterwäsche, Socken, Trikotagen etc. Dadurch, dass das Substrat nicht auf der Faseroberfläche appliziert ist, sondern sich in der Polymermatrix befindet, ist keine Migration des Substrats auf die Haut zu befürchten. Allergien können somit vermieden werden.
Auch nach mehr als 30 Wäschen bei 40°C zeigt das Produkt noch dieselben bakteriostatischen Eigenschaften wie zu Anfang.
Tests im unmittelbaren Kontakt mit der Haut, mit den Augen und dem Speichel bestätigten die Unbedenklichkeit von Meryl®-Skinlife. (15)
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5. Amicor®
Die Firma Acordis spricht mit ihren Fasertechnologien Amicor und Amicor Plus moderne und aktive Konsumenten an, die hohe Ansprüche an Frische und Komfort bei Textilien stellen.
Als Wirksubstanz wird das organisch-chemische Additiv Triclosan eingesetzt, welches in die Acrylfaser eingelagert ist und damit permanent in der Faser enthalten bleibt, so dass selbst nach 200 Wäschen noch eine antibakterielle Wirkung besteht.
Amicor ist eine „antibakterielle Faser mit eingebauter Frische“, deren Einsatzgebiete Sportbekleidung, Unterwäsche und Arbeitskleidung sind. Sie verhindert die Geruchsentstehung während die Kleidung getragen wird, bewirkt jedoch nicht, dass der Verbraucher nicht mehr schwitzt. Auch natürliche Körpergerüche, wie Pheromone werden durch Amicor nicht beeinflusst. Trotz des Einsatzes von Amicor lagern sich Schmutz und Salze, die durch die Schweißabgabe hinterlassen werden, am Textil ab, so dass die Textilien trotzdem gewaschen werden müssen.
Im Gegensatz zur Amicor Faser besitzt die Amicor Plus Faser neben der antibakteriellen Wirkung auch noch eine fungizide. Sie beinhaltet damit das antibakterielle Additiv Ticlosan und zusätzlich noch einen fungiziden Wirkstoff. Deshalb ist sie besonders für den Einsatz in Socken geeignet, um zum einen schlechte Gerüche zu verhindern und zum anderen einer Pilzinfektion entgegen zu wirken. Auch Textilien, die vermehrt Feuchtigkeit ausgesetzt sind, wie zum Beispiel Handtücher, werden damit vor einem Pilzbefall geschützt. (16)
6. Sanitized®
a) Sanitized® T
96-20
Die Schweizer Sanitized AG bietet ein breites Spektrum an antimikrobiellen Ausrüstungen an.
Bei dem Produkt Sanitized® T 96-20 kommt als Wirksubstanz
eine flüssige Zubereitung mit einer halogenierten Phenoxyverbindung zum
Einsatz.
Das Wachstum zahlreicher grampositiver und gramnegativer Bakterien wird damit gestoppt, da durch Zugabe der Wirksubstanz auf die Zelle den Bakterien die Nahrungsquelle entzogen wird. Durch diese Art von Applikation, die im Foulard-, Auszug- oder Sprühverfahren erfolgt, können alle gängigen Textilfasern sowie deren Mischung mit einem Anti-Smell Effekt ausgestattet werden. Eine Ausnahme stellt allerdings die reine Polypropylenfaser dar, auf der keine Applikation erfolgen kann.
Sanitized® T 96-20 zeichnet sich durch seine ausgezeichnete
Waschbeständigkeit, durch seinen hohen Tragekomfort und durch seine hervorragende
Lichtechtheit aus. Die Substanz ist mit dem Öko-Tex, Zürich, ed. 01/2002
zertifiziert, welches dem Öko-Tex Standrad 100 gleich kommt. Zudem wurde
Sanitized® T 96-20 nach der internationalen Norm OECD 406 auf
Hautsensibilisierung getestet, wobei es weder eine Hautirritation oder
Sensibilisierung bewirkte.
Der Wirkstoff ist biologisch gut abbaubar, trockenreinigungsbeständig sowie bügel- und schweißecht. (17)
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b) Sanitized® T
99-19
Der Nutzeffekt ist nahezu identisch mit dem Sanitized® 96-20 Produkt. Die Wirksubstanz Dimethyl-tetradecyl[3-(trimethoxysilyll-)propyl] ammoniumchlorid wird in die Flotte beigegeben und im Foulard-, Auszug- oder Sprühverfahren chemisch an die Faser gebunden.
Hautsensibilisierungstests nach der internationalen Norm OECD 406 und der Repeated Insult Patch Test (RIPT) bestätigen eine gute Hautverträglichkeit.
Auch Sanitized® T 99-19 ist mit dem Öko-Tex Standard 100 zertifiziert.
Als Faserstoffe können Baumwolle, Polyester und Polyamid sowie deren Mischungen ausgerüstet werden. Bei Polypropylen ist die antibakterielle Wirkung zwar als positiv zu bewerten, allerdings ist sie nicht waschbeständig. Bei Wolle tritt durch den Einsatz mit Sanitized® T 99-19 nur eine beschränkte antibakterielle Wirkung ein.
Als Einsatzgebiete für Sanitized Produkte sind zu nennen:
- Sport- und Berufsbekleidung
- Unterwäsche
- Socken, Strümpfe
- Frotteewäsche
- Pullover u.a. (18)
Anhand eines Tests mit unbehandelten und mit Sanitized-Mikrobenschutz ausgerüsteten Socken, dem sich 50 Testpersonen 25 Tage lang unterzogen, kann die Wirkung von Sanitized deutlich gemacht werden.
Die Testpersonen ließen die Socken nach jedem Tag bei 40°C waschen, und trugen sie am nächsten Tag weiter.
Alle 5 Tage wurde vor dem Waschen und nach dem Waschen die Anzahl der Bakterien gezählt.
Die beiden Diagramme zeigen, dass bei Einsatz der Sanitized Ausrüstung der Mikrobenbefall extrem gering ist. Auf den unausgerüsteten Socken bildet sich trotz Waschens eine erhebliche Bakterienpopulation, die mit Anzahl der Wäschen ansteigt. (19)
(Bild: Quelle: Sanitized Antimicrobial Protection: „Sportler brauchen Schutz vor Mikroben“)
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(Bild: Quelle: Sanitized Antimicrobial Protection: „Sportler brauchen Schutz vor Mikroben“)
7.Trevira
Bioactive
Die antimikrobielle Wirkung dieser Polyester Faser der Trevira GmbH entsteht nicht durch Zusätze und Nachbehandlung, sondern durch permanente Einlagerung des Additivs in die Faser. Dies hat zur Folge, dass weder ein Waschprozess noch die eigentliche Beanspruchung des Materials die antimikrobielle Wirkung beeinträchtigen.
Die natürliche Hautflora bleibt damit unberührt, da die chemischen Substanzen nicht in die Umgebung wandern und damit keinerlei Hautreizungen auslösen können.
Das Institut Hohenstein bewertete die Wirkkraft bei grampositiven und gramnegativen Bakterien als positiv und hat deshalb die antimikrobielle Wirkung der Trevira Bioactive Fasern bestätigt. Zudem wurde Trecira Bioactive mit dem Öko-Tex Standard zertifiziert. Die Tests ließen erkennen, dass das Bakterienwachstum auf der Faseroberfläche gestoppt und damit die unangenehme Geruchsbildung verringert werden konnte.
Gerade die pillarme Type, die Baumwoll-Type und die Füllfasertype sind für den antimikrobiellen Einsatz geeignet.
Die Firma Trevira hat drei Marken entwickelt, „die durch die bioaktive Modifizierung um hohe Anforderungen in der hygienischen Beschaffenheit erweitert wurden.“
Die Marken beziehen sich auf Betttextilien und Bekleidung.
a) Trevira classix
Bioactive und Trevira perform Bioactive
Um eine unangenehme Geruchsbildung zu verringern und damit auch das Bakterienwachstum zu hemmen wird die Bioaktive Faser von Trevira eingesetzt.
Sie ist dermatologisch und hygienisch einwandfrei.
Diese Faser findet ihren Einsatz im Bekleidungssektor, und im speziellen im Bereich der Sportbekleidung.
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b) Trevira Fill
Aus Gründen der Vollständigkeit möchte ich kurz auch auf diese Faser eingehen, obwohl sie nicht direkt das Thema widerspiegelt.
Trevira Fill wurde entwickelt, um einen gesunden Schlaf zu gewährleisten.
Ein zentraler Ort, an dem sich Mikroorganismen anhäufen sobald Wärme und Feuchtigkeit einwirken, ist die Bettdecke. Die bioaktive Funktion von Trevira Fill wirkt dem Bakterienwachstum in der Füllung insofern entgegen, dass die Bakterienpopulation sich nicht mehr so schnell vermehrt.
Als positiver Effekt dieser Faser ist zu verzeichnen, dass Allergien zeitweilig gebessert werden können.
Zusammenfassend ist noch einmal hervorzuheben, dass die Mikroflora der Haut durch die Bioaktiven Fasern nicht beeinträchtigt wird und dass die Fasern permanent antimikrobiell wirken. (20)
In einem Brief an Herrn Dr. Rauch, dem Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser (IVC) zum Thema Hautverträglichkeit, äußert sich Herr Dr. Ulrich Girrbach der Trevira GmbH folgendermaßen:
„…bezüglich Ihrer Anfrage zum Thema
Hautverträglichkeit von Trevira bioaktiven Fasern und Filamentgarnen kann ich
Ihnen mitteilen, dass wir Gewebe mit unseren bioaktiven Fasern in kommerziellen
Konstruktionen hinsichtlich Hautverträglichkeit und Zytotoxizität[8]
geprüft haben. Die Prüfungen wurden durchgeführt vom Prüflabor Huntingdon Life
Sciences (England) und dem Institut für Textil und Verfahrenstechnik Denkendorf
(ITV) Forschungsbereich Biomedizintechnik (Deutschland).
Dabei haben die
untersuchten Materialien den Keratinozytentest[9]
des ITV Testsystems ohne Beanstandungen bestanden und erwiesen sich als
unbedenklich im Sinne der Körperverträglichkeit …
Die Zytotoxizität wurde geprüft nach ISO 10993-5:1999 beim Prüflabor in Huntingdon. Dabei ergaben sich die untersuchten textilen Gewebeproben als nicht toxisch (keine Zellschädigung).“ (21)
Die antimikrobielle Komponente wird durch die positiven Eigenschaften der Trevira Faser, nämlich durch ihre hohe Atmungsaktivität, Dimensionsstabilität, Strapazierfähigkeit, Pflegeleichtigkeit und ihren weichen Griff ergänzt. (20)
8. Dryarn
Die Polyolefinfaser Dryarn von der italienischen Firma Aquafil Textile Yarns S.p.A. überzeugt mit ihren Eigenschaften. Sie wirkt thermisch isolierend, ist feuchtigkeitsabweisend, aber vor allem ist sie gegenüber Mikroorganismen, Milben, Motten und Insekten beständig. Folglich entstehen keine unangenehmen Gerüche, die durch intensive körperliche Aktivität hervorgerufen werden können. Die Faser wird in den Segmenten Sportbekleidung, Underwear und Möbelbezugsstoffe eingesetzt und ist dabei biologisch wieder verwertbar. Die Firma Rohner setzt die geruchsverhindernde Faser in ihrer „Bodywear System Men Kollektion“ ein. Man findet Drayarn in folgenden Anteilen vor:
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- 61% Dryarn/ 39% Polyamid
- 38% Dryarn/ 57% Polyamid/ 5%
Elasthan (22)
Da Dryarn Fasern keinerlei Allergien hervorrufen, können sie auch bedenkenlos für medizinische Produkte eingesetzt werden.
Dryarn zeichnet sich zudem durch seine hohe Pflegleichtigkeit aus. Die Produkte trocknen schnell und müssen nicht gebügelt werden. (23)
Auch Carbonfasern mit antibakterieller Wirkung finden gerade in der Sportartikelbranche meist in Mischungen mit Polyester vermehrt Einsatz. Nachteilig erweisen sich allerdings die hohen Kosten und die härtere Haptik der Fasern.
V. Möglichkeiten
der Geruchsbekämpfung auf natürlicher Basis
Die Tabelle soll eine Übersicht über Naturstoffe geben mit denen Textilien bereits behandelt werden. Die Forschung befindet sich bei einigen Biopolymeren, wie zum Beispiel bei „Chitosan“, noch ziemlich am Anfang.
Zunächst möchte ich über Cyclodextrine informieren. Alginate und Pektine möchte ich außen vor lassen, weil diese Derivate in den medizinischen Bereich fallen.
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Eigenschaften
von Biopolymeren in der Bulk-Phase |
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und
Wirkungspotential bei Verankerung am Textil |
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Naturstoff (Derivat) |
Eigenschaft-Bulk |
Wirkung am Textil |
|
Dextrine |
Hydrophilie |
Regulation
des |
|
Cyclodextrine |
Hydrophilie |
Geruchsbindung |
|
Alginate |
Polyannion |
Regulation
des |
|
Pektine |
Gel-,
Filmbildner |
Wasserrückhaltung |
(24)
1. Molekulare
Geruchsfänger- Cyclodextrine
Cyclodextrine sind ringförmige Moleküle, die aus Stärke durch enzymatischen Abbau hergestellt werden. Die dafür verwendeten Enzyme werden Cyclodextrin-Glycosyltransferasen (CG Tasen) genannt. In ihrem Inneren besitzen sie einen hydrophoben Hohlraum.
In diesem können sie ohne feste chemische Bindung Gastmoleküle aufnehmen.
Diese Gastmoleküle sind überwiegend Substanzen, die eine Neigung gegenüber Wasser besitzen, das heißt, dass diese Stoffe so lange in den Hohlräumen der Cyclodextrine gespeichert werden, bis diese mit Hilfe von Wasser ausgespült werden.
Nach dieser “Reinigung“ können erneut Duftmoleküle in den Cyclodextrinen eingelagert werden.
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Das Wirkprinzip ist also recht einfach zu umschreiben: Etwas Unerwünschtes wird erkannt, eingekreist und ausgesondert. Man kann diesen Vorgang mit den menschlichen Antikörpern in der Blutbahn vergleichen. Das Immunsystem befiehlt diesen die Krankheitserreger zu bekämpfen und damit das Blut von störenden Fremdkörpern zu beseitigen.
(Bild: Quelle: www.eterna.de)
a) Wie wirken
Cyclodextrine bei Schweiß?
Die Bestandteile des menschlichen Schweißes, die vermehrt in der Region der Achselhöhlen auftreten, werden von den Cyclodextrinen aufgenommen. Bakterien sind für den Abbau dieser Bestandteile zuständig und nutzen diese als Nahrungsquelle.
Die Folge des Abbaus ist unangenehmer Schweißgeruch, der mit Hilfe der Cyclodextrine jetzt jedoch vermieden werden kann.
Von großer Bedeutung ist auch die Tatsache, dass die natürliche Bakterienflora auf der Haut bestehen bleibt, sie jedoch auf niedrigem Stand gehalten wird. (25)
Tests beweisen, dass Textilien, die mit β-Cyclodextrinderivat mit einer Monochlortriazinylgruppe ausgerüstet wurden, weder eine reizende noch sensibilisierende Wirkung auf die menschliche Haut besitzen.
Ein weiteres Indiz für deren Unbedenklichkeit ist, dass β- Cyclodextrine seit dem 11. November 2000 als Zusatzstoff in Lebensmitteln zugelassen sind. (26)
b) Aufbau und
Herstellung der Cyclodextrine
Bestimmte Enzyme, die erneut aus Mikroorganismen gewonnen werden schneiden zum Beispiel aus Maisstärke winzige Stücke heraus, welche sich im Anschluss zu ringförmigen Cyclodextrin- Molekülen verbinden.
Es gibt verschiedene Arten von Cyclodextrin- Molekülen:
à
Alpha- Cyclodextrine
à
Beta- Cyclodextrine und
à
Gamma- Cyclodextrine
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Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Glucose- Zucker Einheiten (sechs, sieben oder acht Einheiten) und ihrer Durchmesser (0,47 bis 0,83 Nanometer.)[10]
Die Tiefe des Cyclodextrin“Bechers“ beträgt rund 0,8 Nanometer.
Für die Cyclodextrinherstellung ist es wichtig, dass die notwendigen Enzyme rein und hoch angereichert vorliegen.
Die Wacker-Chemie GmbH bietet die Marken CAVAMAX® und CAVASOL® an.
Natürliche Cyclodextrine werden von WACKER SPECIALTIES unter dem Namen CAVAMAX® vermarktet und chemisch modifizierte Cyclodextrine unter dem Namen CAVASOL®.
Die letzteren können aufgrund zusätzlicher reaktiver Gruppen mit Cellulosefasern chemische Bindungen eingehen. Eine chemische Fixierung an die jeweiligen Fasern erfolgt in einem Tauchbad. (25)
Die Ciba Spezialitätenchemie besitzt das Patent für Cyclodextrine.
c) Zwei Arten der
Ausrüstung
Die Ausrüstung mit Cyclodextrinderivat kann in zweierlei Hinsicht erfolgen.
a) es existieren keine chemischen Bindungen zwischen Textilgut und den Cyclodextrinmolekülen.
Durch diese Variante sollen die Gebrauchseigenschaften des Textils nur für eine bestimmte Zeit lang positiv beeinflusst werden.
b) es erfolgt eine permanente Fixierung (Färbung) des Cyclodextrinmoleküls auf dem textilen Material. Im Vergleich zu a) sind die Cyclodextrine hierbei waschbeständig auf den Faseroberflächen der textilen Materialien verankert.
Der Verbraucher sollte wissen, dass ein mit Cyclodextrinen ausgerüstetes Hemd, Tshirt oder auch Socken nicht weniger oft zu reinigen ist wie ein vergleichbares Textil ohne Cyclodextrine. (26) Der Effekt behält nämlich nur so lange seine Wirkung, wie freie Cyclodextrine auf dem Textil sind.Sind alle Cyclodextrinhohlräume mit Geruchsstoffen besetzt, so werden die eingeschlossenen Substanzen erst durch einen Waschprozess wieder entfernt.Der Konsument könnte nun meinen, dass die Anti-Smell Wirkung nach der Wäsche verschwunden ist. Die Besonderheit der Cyclodextrine besteht jedoch darin, dass sie waschstabil an die Fasern gebunden sind und somit beim erneuten Tragen die unangenehmen Gerüche, ausgelöst durch Schweißbestandteile, wieder einfangen.
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(Bild: Sanitized Antimicrobial Protection: „Gegen Alltagsgerüche in der Bekleidung: Actifresh ®)
d) Namhafte Konfektionäre,
die Cyclodextrine einsetzen
Die Firma Brinkmann, Herford, Hersteller der Marke Bugatti und die eterna Mode GmbH sind Konfektionäre, die Cyclodextrine bereits in ihren Kollektionen einsetzen. Bugatti wirbt mit Anzügen, Sakkos, Hosen, Mäntel und Jacken aus Schurwolle oder Baumwolle, die mit dem „Fresh Concept“ ausgestattet sind.
Am 27.Juni 2001 stellte Günther Jauch in seiner Sendung“Stern-TV“ diese Anzugserie auf die Probe.
Bugatti stellt den Vorreiter dar, da es als erstes Unternehmen seine Sommerkollektion 2001 mit dem Betacyclodextrin CAVAMAX® ausgerüstet auf den Markt brachte.
Herr Jauch ließ einen Müllmann die Aschetonnen leeren und einen Bauer den Schweinestall ausmisten.
Jedoch nicht in ihrer üblichen Arbeitskleidung, sondern in Businessanzügen von“bugatti“.
Nach stundenlanger Arbeit konnte Herr Jauch keinen Geruch an den Anzügen feststellen.
Im Folgenden wurde ein Fresh-concept-Anzug mit Gülle bespritzt und anschließend mit klarem Leitungswasser abgespült und luftgetrocknet.
Auch hier blieb kein übel riechender Geruch zurück.
Schlussfolgernd kann man sagen, dass die Cyclodextrine der Wacker-Chemie bei den Tests beste Ergebnisse erzielten. (27)
Doch bugatti blieb nicht alleine auf dem Markt von Textilien mit intelligenter Qualitätsfunktion. Ab der Herbst/Winter Saison 2003/2004 kann der Kunde bügelfreie Baumwollhemden und –blusen mit der Anti-Smell Veredelung von der Passauer eterna Mode GmbH kaufen, die mit einem zusätzlichen Infobutton ausgestattet sind.
(Bild: Quelle: www.eterna.de)
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Ziel des Unternehmens eterna ist es, den Wert ihrer Hemden und Blusen aus veredelter Schweizer Baumwolle zu steigern, ohne dabei den Verkaufspreis zu erhöhen.
e) ACTIFRESH®
T20-30
Auch die Sanitized AG profitiert von den Cyclodextrinen in Verbindung mit einem Isothiazolinon-Derivat. Das von ihr entwickelte Produkt namens ACTIFRESH®T 20-10
findet seine Anwendung bei Geweben und Gewirken aus Baumwolle, Cellulose und deren Mischungen, (wobei der Baumwollanteil über 50% betragen muss) und ist für die biostatische Behandlung geeignet.
Die Ausrüstung mit einer pulverförmigen Substanz erfolgt im Foulardverfahren.
ACTIFRESH®T 20-10 lässt sich in Kläranlagen biologisch abbauen und ist mit dem Öko-Tex Standard 100 zertifiziert.
Sensibilisierungstests nach der internationalen OECD-Norm 406 zu Folge, haben Textilien, die die gleichen Wirksubstanzen enthalten, wie die des ACTIFRESH®T 20-10 keinerlei Hautirritationen oder Hautsensibilisierung ausgelöst. (28)
f) Preisentwicklung
Eine deutliche Preissenkung der Cyclodextrine ist zu verzeichnen, da der Herstellungsprozess optimiert worden ist. Gleichzeitig stieg die Nachfrage, was eine weitere Kostensenkung zur Folge hatte. (29)
2. Silberfasern
a) Die
geschichtliche Bedeutung von Silber
Bereits im 5. Jahrhundert vor Christus wurde die heilende Wirkung von Silber erkannt.
Ciro der Große befahl damals seinen Truppen die Wasservorräte für den Krieg in Behältern aus Silber zu transportieren, da ihm bewusst war, dass er nur so das Wasser vor Keimen schützen und damit die Trinkbarkeit gewährleisten konnte.
Die Erfolgsgeschichte des Silbers setzte sich fort, so dass Silber Anfang des 20. Jahrhunderts als das meist verwendete Antibiotikum galt und von der westlichen Medizin als das wirksamste der natürlichen und anderen antimikrobiotischen Medien betrachtet wurde.
Bis heute hat sich daran nichts geändert, da Silber ein breites Einsatzspektrum aufweist.
Ob bei Produkten, die den Heilungsprozess- beispielsweise nach Verbrennungen- beschleunigen sollen, oder bei Trinkwasserfiltern. Silber ist folglich Hauptbestandteil in Produkten, die einer Infektion entgegen wirken sollen.
b) X-Static®
Die Firma Noble Fiber Technologies hat sich die positiven Eigenschaften des Silbers zu Nutzen gemacht und entwickelte eine Faser, deren Oberfläche mit einer Silberschicht permanent vereint ist. Diese Permanenz wurde anhand von 250 Waschvorgängen getestet, denen die Faser unterzogen worden ist. Ergebnis der Tests war, dass sich die antibakteriellen Eigenschaften der Silberfaser praktisch überhaupt nicht vermindert haben.
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Außerdem ist zu erwähnen, dass die ursprünglichen textilen Eigenschaften durch den Einsatz von Silber nicht beeinträchtigt wurden, da sich die Faser trotz ihrer Silberschicht durch einen angenehmen Griff auszeichnet.
Silberfasern von X-STATIC werden mittlerweile seit etwa zehn Jahren vorwiegend im industriellen und medizinischen Bereich eingesetzt und seit kurzem hat auch der durchschnittliche Konsument die Möglichkeit von der Faser mit deren antimikrobiotischer Wirkung zu profitieren.
(Bild: Quelle: X-STATIC „THE SILBER FIBER“Broschüre)
Doch nicht nur die Bekämpfung geruchsbildender Bakterien und der für Fußpilzerkrankungen verantwortlichen Pilze zeichnen diese Fasern aus, sondern auch deren therapeutische Eigenschaften, da Silber die höchste Leitfähigkeit besitzt.
Zudem sind Silberfasern für den menschlichen Organismus unbedenklich, da sie absolut natürlich, ungiftig, frei von Chemie oder pestiziden Rückständen sind.
Weltweit angesehene Einrichtungen wie zum Beispiel die NAMSA[11], eines der renommiertesten unabhängigen Labors der Vereinigten Staaten, welches sowohl von der EPA[12] als auch von der FDA[13] zertifiziert ist, können aufgrund ihrer Untersuchungen die antibakterielle Wirkung der Silberfaser von X-Static belegen.
Zu guter Letzt sind noch die antistatische Wirkung der Faser und die guten bekleidungsphysiologischen Eigenschaften zu betonen.
- Antigeruchsbildende Eigenschaften
Neben Bakterien verursachen auch Ammoniak und denaturierte Proteine unangenehme Gerüche.
Aus diesem Grund ist zu berücksichtigen, dass “antimikrobiotisch“ nicht immer gleich identisch ist mit “antigeruchsbildend“. Silberfasern allerdings haben den Vorteil, dass sie beide Komponenten abdecken. Sie wirken folglich sowohl antimikrobiotisch als auch antigeruchsbildend, da Ammoniak und denaturierte Proteine mit Silber eine chemische Verbindung eingehen und damit einer Geruchsbildung unmittelbar entgegen wirken.
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Mit unmittelbar ist gemeint, dass 99,9% der Bakterien in weniger als einer Stunde durch die X-STATIC Faser eliminiert werden.
(Bild: Quelle: X-STATIC „THE SILBER FIBER“Broschüre)
Außerdem ist zu erwähnen, dass sich die Funktionalität der Faser besonders im feuchtwarmen Milieu erstaunlich steigert. Gerade in dieser Umgebung vermehren sich die Bakterien und benötigen eine wirksame Bekämpfung, die durch die X-Static Faser erreich wird. (30)
c) Biotec Silver
mit Bioactive von Trevira
Die Firma Lauffenmühle bietet mit Biotec Silver mit Bioactive by Trevira ein Gewebe mit hoher Funktionalität und Sicherheit an, dessen antimikrobielle Wirkung auf trägergebundenen Ionen basiert, die unmittelbar auf der Faseroberfläche wirken.
(Bild: Quelle: Informationsblatt von Firma Lauffenmühle)
Diese Ionen sind für die Schädigung der Zellphysiologie und damit für das Absterben des Bakteriums verantwortlich.
(Bild: Quelle: Informationsblatt von Firma Lauffenmühle)
Das Wachstum der Bakterien wird dadurch gehemmt.
Die Gefahr der Migration des Substrats in die Haut ist nicht zu befürchten, da es sich bei Biotec Silver mit Bioactive by Trevira um keine Beschichtung handelt. Damit bleibt die natürliche Hautflora des Menschen unberührt und die Umwelt wird geschont.
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Das Produkt zeichnet sich durch seine antimikrobielle Wirkung, seinen aktiven Schutz vor einer großen Anzahl an Mikroorganismen, durch seine Verhinderung von Geruchsbildung, seine Waschbeständigkeit, seinen angenehmen Tragekomfort und durch seine Pflegeleichtigkeit aus.
Biotec Silver mit Bioactive by Trevira ist mit dem Öko- Tex Standard 100 zertifiziert. (31)
d) Sanitized®
Silber
Die Sanitized AG bietet mit ihrer Produktpalette Sanitized®
BC A 21-41/21-51 und 21-61 eine Technologie an, die für Mensch und Umwelt
ungefährlich ist. In einem überwiegenden Teil Europas kann Sanitized® Silber
bedenkenlos in Verbindung mit Lebensmitteln eingesetzt werden, so z.B. in
Schneidbrettern, die mit Lebensmittel in Berührung kommen oder auch in
Zahnpasta. Alle Wirksubstanzen wurden von der EPA registriert.
Die Grundlage dieses Verfahrens bildet ein transparenter Glaskeramikträger, in den positiv geladenes Silber eingebettet ist, welches beim Spinnprozess in die Fasermasse integriert wird.
Im Gegensatz zu anderen Silber Additiven ist eine Verfärbung oder Eintrübung transparenter Materialien auszuschließen, da die Glaskeramik die Silberionen nur dann aktiviert, wenn die Umgebungsbedingungen eine ansteigende Bakterienpopulation begünstigen. Die Sanitized Wirksubstanzen können in alle Kunststoffe eingearbeitet werden, so zum Beispiel in synthetische Fasern auf Polyester- und Polyamidbasis, in Bekleidung, Wischtücher, Fußböden, Sanitärprodukte etc, wobei permanente antimikrobielle Wirkung gewährleistet ist. Laut des Product Managers, Herrn Studer, „haben Untersuchungen gezeigt, dass selbst nach 100 Wäschen noch die volle Wirksamkeit gegeben ist.“ Die eingelagerte Substanz ist bis zu einer Temperatur von 300°C hitzebeständig und findet im textilen Sektor im Sport und Freizeitbereich bei Socken, Unterwäsche, Schwimmanzügen, Trainingsanzügen etc. ihren Einsatz. (32)
3.Chitin
Auch auf nachwachsende Rohstoffe, die in der Textilveredlung eingesetzt werden, möchte ich hinweisen. Damit ist insbesondere Chitin gemeint, welches nach der Zellulose die zweite Position in der Jahresweltproduktion der Biosphäre einnimmt.
Chitin ist Hauptbestandteil der Körperhülle von Schalentieren wie Krabben, Hummern und weiteren Krustentieren und ist auch in den Zellwänden von Pilzen und Flechten vorzufinden.
Das Biomaterial lässt sich in größten Mengen produzieren, da jährlich erhebliche Mengen nachwachsen und damit die Bereitstellung ähnlich der von Cellulose ist. Ein weiterer großer Vorteil ist, dass die mit natürlichem Material ausgerüsteten Produkte durch Lysozyme [14]und Chitinasen biologisch abbaubar sind. Gereinigtes Chitin gleicht im Aussehen einem weißen Papierbrei und ist in seiner Struktur ähnlich der Zellulose. Chitin ist eine Poly(N-acetyl-2-amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose), wobei die Polymerketten durch Wasserstoffbrücken zusammen gehalten werden. Die Fasergewinnung durch Verspinnen ist möglich, obgleich die Fasern noch keinen besonderen Stellenwert haben.
In Japan und in den USA laufen bereits Forschungsreihen.
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4.Chitosan
Einen höheren Stellenwert wird in Zukunft wohl das Produkt Chitosan
einnehmen, welches durch seinen Entacetylierungsgrad[15]
charakterisiert wird und besser löslich ist als Chitin. Es gibt jedoch keinen genau definierten Übergang zwischen Chitin und
Chitosan.
In der Regel handelt es sich
jedoch um Chitosan, wenn der Deacetylierungsgrad > 40 - 50 % ist und die
Verbindung in organischen Säuren löslich ist.
Chitosan ist also die deacetylierte Form von Chitin. Bei seiner Herstellung werden die Acetylgruppen des Chitins chemisch oder enzymatisch abgespalten. Es ist aus den zwei Monosaccharidbausteinen N-Acetyl-D-glucosamin und D-Glucosamin aufgebaut, die durch β (1à4) glykosidische Bindung verbunden sind.
Die Gewinnung des linearen Biopolymers (=aktiver Naturstoff) auf Polysaccharidbasis soll anhand der Grafik kurz dargestellt werden.
(Bild: Quelle: Textilveredlung 33 (1998), Nr.3/4; „Chitosan und seine Derivate für die Textilveredlung“)
Weshalb der Einsatz dieses Rohstoffs im Bereich der Bekleidung Sinn macht, verdeutlichen seine Eigenschaften. Chitosan ist nicht toxisch, wirkt antibakteriell und fungizid und ist biologisch abbaubar. Allergien, die durch Chitosan hervorgerufen worden sind, sind nicht bekannt. Als Konservierungsmittel wird Chitosan bereits im Lebensmittelsektor, wie zum Beispiel in Nudeln oder eingelegtem Gemüse eingesetzt.
Zum gegenwärtigen Zeitpunkt kann Chitosan in Europa aus Kostengründen noch nicht breit eingesetzt werden. In Japan und anderen ostasiatischen Ländern ist die Situation diesbezüglich weit günstiger.
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Durch intensive Forschung und Entwicklung könnten jedoch im Textilsektor in Zukunft neue Anwendungsbereiche von Chitosan erschlossen werde, so dass die Nachfrage steigt und damit die Preise gesenkt werden können.
Die positiven Eigenschaften von Chitosan liefern sowohl für die Textilverarbeitung als auch für den Bereich der Textilausrüstung ein breites und neuartiges Spektrum. (33)
Die antimikrobielle Wirkweise Chitosans ist auf dessen Polykationcharakter[16] zurückzuführen. Es bindet Proteinsequenzen, aus denen die Zellwände der Mikroorganismen aufgebaut sind, durch protonisierte Aminogruppen. Durch diesen Vorgang wird das Wachstum der Mikroorganismen(Bakterien: Staphylococcus aureus,Staphylococcus epidermidis und Pseudomonas aeruginosan und die Dermatophyten[17] (Trichophyton rubrum, Trichophyton metagrophytis) gehemmt.
Diese Hygieneeigenschaft zeichnet sich zudem durch ihre Permanenz aus. Ein mit Chitosan behandeltes Mischgarn (90% Co/10% Chitosan) wurde einer Haushaltswäsche unterzogen, um die Permanenz der antibakteriellen Ausrüstung zu untersuchen. Als Ergebnis ließ sich eine gute Beständigkeit der antibakteriellen Ausrüstung feststellen.
Reduktionsrate [%]
Bild: Änderung der hygienischen Garneigenschaften (in Abhängigkeit von der Einwirkzeit im Suspensionstest nach einer unterschiedlichen Anzahl von Haushaltswäschen bei 40°C)
(Bild: Quelle: Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoffforschung e.V., Rudolstadt „Potenziale von Chitosan und Chitosanfasern für antimikrobielle Effekte bei Garnen und Vliesstoffen“)
„Chitosanfaserhaltige Garne verfügen über eine dauerhafte hygienische Aktivität und sind für hautnah getragene Textilien in den Bereichen Fußbekleidung, Unterwäsche und Sportbekleidung prädestiniert.“ (34)
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Fasern, die permanent mit Biopolymeren ausgerüstet sind, haben als Anwendungsziele die Temperaturregelung, die Regelung der Feuchtigkeit, die Wasserdampfaktivität und die Bindung von Schweißkomponenten. Bis diese Ziele jedoch alle erreicht werden können, ist noch intensive Forschungsarbeit nötig. (35)
Zur permanenten Verankerung des Naturstoffs auf das Fasermaterial ist eine einfache Derivatisierung[18] der Biopolymere, zum Beispiel in wässriger Lösung, notwendig. (36)
VI. Schlusswort
und persönliche Stellungnahme
Die Frage, ob nun moderne Textilien bei schweißtreibenden Tätigkeiten riechen müssen oder nicht, ist also geklärt. Laut vieler Hersteller, die sich mit dem Thema „antimikrobielle Ausrüstung zur Schaffung eines Anti-Smell Effekts“ beschäftigen, muss Kleidung bei schweißtreibenden Tätigkeiten nicht mehr riechen.
Doch man sollte sich auch mit der Frage auseinander setzen, ob nicht gerade dieser Sauberkeitswahn unsere Gesundheit gefährden kann. Sind also antimikrobiell ausgerüstete Textilien, die unsere Schweiß- und Geruchsbildung stoppen, überhaupt notwendig?
Laut Herrn Professor Doktor Franz Daschner vom Institut für
Umweltmedizin und Krankenhaushygiene der Universität Freiburg, „ist gar nichts davon hygienisch notwendig -
alles sei völlig überflüssig. Ganz im Gegenteil, die Anwender können geschädigt
werden, etwa durch Allergien. Denn es gibt überhaupt keine antimikrobiellen
Zusätze, die keine Allergien verursachen können.“ (37) Auch Daschners
Mitarbeiter, der Diplom Biologe Armin Schuster, äußert sich skeptisch zu dem
Thema. Laut Schuster „müsste darüber
diskutiert werden, dass – falls antibakterielle Textilien wirklich eine
antibakterielle Wirkung haben sollten – das Risiko besteht, dass durch diese
die natürliche Hautflora quantitativ wie qualitativ verändert wird. Dies sei
aus der Sicht der Gesundheitsvorsorge kontraproduktiv. Leider sind solche
Zusammenhänge bislang noch wenig untersucht und die Hersteller antibakterieller
Textilien werfen diese Fragestellung von sich aus nicht auf. Untersuchungen
dazu kenne er jedenfalls nicht. Zudem stehe er auf dem Standpunkt, dass eine
Störung der Hautflora ohne triftigen Grund abzulehnen sei – Körpergeruch sei
für ihn kein triftiger Grund.“ (38)
Die Hersteller beteuern zwar die Unbedenklichkeit ihrer Produkte und weisen auf durchgeführte Tests hin, doch langfristige Erkenntnisse liegen noch nicht vor, so dass eine Gefahr, ausgelöst durch Antimikrobiotika nicht komplett ausgeschlossen werden kann.
Ich persönlich vertrete den Standpunkt, dass schmutzige und nach Schweiß riechende Textilien schlicht weg gewaschen werden müssen. Allerdings befürworte ich den Einsatz von Cyclodextrinen. Aus eigener Erfahrung kann ich die Wirksamkeit der molekularen Geruchsfänger bestätigen und würde es befürworten, wenn Gewebe, die mit Cyclodextrinen behandelt worden sind, vermehrt bei Konfektionären Einsatz finden würden.
Auch ich sehe den Einsatz von Biozidprodukten[19] bei Textilien eher skeptisch.
In den USA zählen nach dem FIFRA[20] Gesetz antibakterielle Textilien zu den Biozidprodukten. Diese müssen mit einem Wirkungsnachweis bei der EPAangemeldet werden. Hersteller, die also über die angemeldeten Wirkstoffe hinaus antimikrobielle Substanzen verwenden, können von der EPA belangt werden.
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In Deutschland unterliegen Biozid-Produkte derzeit noch keiner Zulassungspflicht. Für sie ist ein Zulassungsverfahren im Rahmen der Umsetzung der europäischen Biozid-Richtlinie in ein deutsches Biozid-Gesetz geplant. Zulassungsbehörde wird die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BauA) sein. Das BfR hat die Aufgabe, Biozid-Produkte und biozide Wirkstoffe hinsichtlich ihres gesundheitlichen Risikos zu bewerten. (39)
Solange der Verbraucher also keine absolute Sicherheit
hinsichtlich der gesundheitlichen Unbedenklichkeit hat, würde ich persönlich vom
Kauf solcher Produkte absehen.
Ich hoffe, dass ich einen informativen Einblick in das doch sehr heikle Thema gewähren konnte und möchte mich bei den in meiner Facharbeit genannten Firmen herzlich für die mir überlassenen Informationen bedanken.
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Quellenverzeichnis
(1) Siehe: Erika Thiel: „Geschichte des Kostüms- die europäische Mode von den Anfängen bis zur Gegenwart“; Henschel Verlag Berlin; S. 275 f.
(2) vgl. M. Knoke/H. Bernhardt: Mikroökologie des Menschen; edition medizin; VCH Verlagsgesellschaft mbH; Weinheim 1986. S. 107 ff.
(3) vgl. M. Atzmüller/ K. Grammer; Biologie des Geruchs: „Die Bedeutung von Pheromonen für Verhalten und Reproduktion“; Speculum 18.Jahrgang, 1/2000; S. 14 f.
(4) vgl. www.sub.uni-hamburg.de/disse/739/dissertation.pdf: „Untersuchung der Adhäsion von Corynebakterien an humane Haut“- Zusammenfassung
(5)
vgl.
www.hausarzt.qualimedic.de
(6)
vgl. ITB
International Textile Bulletin 5/2000 ONS-Nr. 1-716:”Antimikrobielle
Textilien”; Seite 18
(7) vgl. Dr.Helmut Mucha/Dr. Dirk Höfer/Dipl. Ing. (FH) Sigrid Aßfalg/Dr. Maximilian Swerev: „Antimikrobielle Ausrüstungen, Modifikationen- Anforderungen und Bewertung“ -Hohensteiner Institute, Schloss Hohenstein;74357 Bönnigheim; S. 2 f.
(8) vgl. P. Raschle: „Möglichkeiten und Grenzen- antibakterielle Wirkstoffe und Textilien“; Zeitschriftenaufsatz: Textilveredelung *Band 36 (2001) Heft9/10, Seite 16
(9) vgl. Textilveredlung 11/12 2003; Dr. Werner W. Volz Rotta GmbH (D); „Anti-Smell Ausrüstungen in der Textilveredlung“; Seite 17
(10)siehe Textil–Fachwörterbuch von Alois Kießling und Max Matthes; Schiele & Schön, 1993
(11)vgl. Informationsbroschüre: „Ciba® TINOSAN®
antimicrobials, Safety and ecology in textile applications“; ®2002 Ciba
Specialty Chemicals Inc. Pub. No. 8600003E.Apr-02
(12)vgl. Informationsbroschüre: “Frische zum Anziehen- Funktionelle Textilausrüstung“; Th. Esche/Okt.03/1; ciba
(13)vgl. Informationsbroschüre: Rhovyl`As®antibacterial- DIE ANTIBAKTERIELLE FASER, Datum der Veröffentlichung 30.06.1999, S. 3 ff.
(14)vgl. Informationsbroschüre: Statischer & Bakterieller Schutz in Textilien- R.STAT/N, Leitfähige und antibakterielle Polyamidfasern;
(15)vgl. Informationsbroschüre:
“Skinlife”; http://www.nylstar.com/all/dload/downl.html;
S. 1 f.
(17)vgl. Backup Information Sanitized® T
96-20 “Hygiene protection makes you feel good and comfortable”;
Marketing/CorporateIdentity/Backup/Textil/T96-20 T3100E01.indd; S. 1 ff.
(18)vgl. Backup Information Sanitized® T 99-19 “Hygieneschutz, um sich frisch und wohl zu fühlen“; Marketing/CorporateIdentity/Backup/Textil/T 99-19_a_dt.indd; Dok. Nr.: T5302D01A; S. 1 ff.
(19)vgl. Informationsbroschüre Antimicrobial Protection „Sportler brauchen Schutz vor Mikroben“, Sanitized
(20)vgl. Informationsbroschüre: Trevira Bioactive, Hightech-Fasern für hohe hygienische Anforderungen (Die antimikrobiellen Fasern von Trevira); www.trevira.com
(21)siehe Brief von Herrn Dr Ulrich Girrbach der Trevira GmbH an Herrn Dr. Rauch, Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser, 12.09.2003
(22)vgl. www.rohner-socks.com
(23)vgl. http://www.dryarn.com/html/pagine/higienic.html
(24)vgl. Textilveredlung 11/12 2000 Dr. D. Knittel, Prof. Dr. E. Schollmeyer; DTNW „Funktionalisierung von Fasern mit dünnen Schichten aus Biopolymeren“; S. 29 f.
(25) vgl. Wacker-Chemie GmbH, FEATURE-DIENST Nummer 1, März
2003: „Die molekularen Geruchsfänger“ S. 3 ff. www.wacker.com
(26) vgl. H.-J. Buschmann/D. Knittel/E. Schollmeyer:
„Textile Materialien mit Cyclodextrinen“;DTNW, Krefeld; Melliand Textilberichte
5/2001
(27)vgl. Dr. Hans-Jürgen Buschmann: „Frische Brise aus der Kneipe“, Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West, Seite 16
(28)vgl. Informationsbroschüre: Backup Information ACTIFRESH® T 20-10; Clariant, Sanitized AG, S. 2 ff.
(29)vgl. Nachrichten aus der Chemie/49/Mai 2001: „Cyclodextrine und Textilien“; www.gdch.de; Seite 620
(30)vgl. Verkaufsanleitung X-Static THE SILVER FIBER; S. 3 f.
(31)vgl. Informationsbroschüre Biotec Silver mit Bioactive by Trevira; www.lauffenmuehle.de
(32)vgl. Informationsbroschüre „Sanitized® Silber“- natürlicher Wirkstoff gegen Bakterien; Sanitized AG; Pfad:CorporateIdentity/Artikel/Masterbatch/Silber/Sanitized Silber dt. indd; Dok.Nr.: MB05 D01; S. 1 f.
(33)vgl. Textilveredlung 33 (1998), Nr. ¾; D.Knittel, E.Schollmeyer; „Chitosan und seine Derivate für die Textilveredelung“ Teil 1:Ausgangsposition; S. 67 ff.
(34)vgl. Dipl.-Chem. C. Knobelsdorf, Dr.-Ing.K.-P. Mieck; Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoffforschung e.V., Rudolstadt„Potenziale von Chitosan und Chitosanfasern für antimikrobielle Effekte bei Garnen und Vliesstoffen“; S. 353 f.
(35)vgl. avantex; Internationales Symposium für Hochtechnologie-Bekleidungstextilien vom 27.11.2000; DTNW; „Funktionalisierung von Faseroberflächen mit Komplexbildnern und Biopolymeren“; S. 4 f.
(36)vgl. Textilveredlung Dr. D. Knittel, Prof. Dr. E. Schollmeyer; DTNW „Funktionalisierung von Fasern mit dünnen Schichten aus Biopolymeren“; S. 29 f.
(37)siehe: http://www.baeder-fuehrer.de/Newsletter/30574.html
(38)siehe: aus einer E_Mail vom14.11.2003 von Diplom Biologe Armin Schuster, Ressort Krankenhausökologie der Uniklinik Freiburg
(39)siehe: http://www.bgvv.de/cms/detail.php?template=internet_de_index_js
Facharbeit im Fach Warenkunde
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Thema:
„Müssen moderne Textilien bei
schweißtreibenden Tätigkeiten riechen und wie lässt sich dieses Problem
beseitigen?“
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Lara Thiemann Münchberg, 06.Mai 2004