Die meisten antimikrobiellen Wischtücher, die überwiegend aus synthetischen Fasern wie Polyester und Polypropylen bestehen, werden nach einmaligem Gebrauch entsorgt und landen auf Deponien, wo sie Hunderte von Jahren verbleiben und zu einer Umweltverschmutzung durch Mikroplastikfasern werden können. Aber Forscher des Agricultural Research Service (ARS) des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) haben kürzlich nachhaltige, maschinenwaschbare antimikrobielle Tücher entwickelt, die mindestens 30 Mal zur Reinigung harter und nicht poröser Oberflächen verwendet werden können.
Aufgrund des wachsenden Bewusstseins für den persönlichen Gesundheitsschutz hat die Verwendung von antimikrobiellen Wischtüchern bemerkenswert zugenommen. Laut dem Bericht „Antimicrobial Wipes Market Outlook“ wird der weltweite Markt für antimikrobielle Tücher bis 2030 auf 21,6 Milliarden US-Dollar geschätzt.
ARS-Forscher entwickelten antimikrobielle Wischtücher unter Verwendung von Rohbaumwollfasern, die in Gegenwart eines Silbervorläufers auf natürliche Weise Silbernanopartikel in der Faser produzierten. Diese eingebetteten Silbernanopartikel können dann Silberionen freisetzen, die als antibakterielle Wirkstoffe wirken und schädliche Bakterien abtöten.
„Silber-Nanopartikel sind eines der beliebtesten antimikrobiellen Mittel, die zur Herstellung von geruchshemmenden, antiinfektiösen Textilprodukten und anderen Produkten für die persönliche Gesundheit verwendet werden“, sagte Sunghyun Nam, Forschungsingenieur an der Cotton Chemistry and Utilization Research Unit von ARS in New Orleans.
Laut Nam können Menschen Oberflächen reinigen, indem sie die antimikrobiellen Tücher mit Leitungswasser benetzen und dann die Oberflächen abwischen. In ihrer Forschung fanden Wissenschaftler heraus, dass die Tücher 99,9 % der schädlichen Bakterien S. aureus und P. aeruginosa auf Oberflächen abtöteten.
Die Technologie hinter dieser Forschung ist in mehreren Aspekten vorteilhaft. Es entfällt die herkömmliche Vorbehandlung der Baumwoll-Rohfaser (wie Waschen und Bleichen), die einen hohen Chemikalien- und Energieaufwand erfordert. Es benötigt keine chemischen Mittel außer einem Silbervorläufer.
Es wandelt auch Baumwollfasern selbst in antimikrobielle Wirkstoffe um, anstatt als Träger von antimikrobiellen Wirkstoffen zu dienen, was sie wiederverwendbar macht. Die antimikrobiellen Tücher werden aus natürlichen Baumwollfasern und nicht aus herkömmlichen synthetischen Fasern auf Erdölbasis hergestellt.
Um die Tücher wiederzuverwenden, können die Leute sie einfach in der Wäsche waschen.
„Wir fanden auch heraus, dass die Tücher auch nach 30-maligem Waschen in der Wäsche noch erfolgreich Krankheitserreger abtöteten“, sagte Nam. „Die Tücher regenerieren ihre antimikrobielle Oberfläche jedes Mal, wenn sie nass gemacht oder gewaschen werden, weil die eingebetteten Nanopartikel als Reservoir für Silberionen fungieren.“
Nam sagte, dass ein weiterer wichtiger Vorteil der Einbettungstechnologie darin besteht, die negativen Umweltauswirkungen im Zusammenhang mit dem Auswaschen von Nanopartikeln zu minimieren.
„Diese Tücher sind so konzipiert, dass sie über die gesamte Nutzungsdauer nach und nach geringe Mengen an Silberionen aus den in die Baumwollfaser eingebetteten Nanopartikeln abgeben und Nanopartikel abbauen“, sagte Nam.
Durch die Entwicklung wiederverwendbarer und waschbarer antimikrobieller Tücher zielen Nam und ihre Kollegen darauf ab, nachhaltige Alternativen zu finden, um Umweltabfälle durch die Entsorgung von antimikrobiellen Einwegtüchern zu reduzieren.
Weitere Einzelheiten über die Studie und die Technologie hinter den antimikrobiellen Tüchern werden in der Zeitschrift veröffentlicht Moleküle.
Mehr Informationen:
Sunghyun Nam et al., Waschbare antimikrobielle Wischtücher, hergestellt aus einer Mischung aus Nanokomposit-Rohbaumwollfaser, Moleküle (2023). DOI: 10.3390/molecules28031051