Eindämmung von Covid-19

Meinolf Droege,

Beschichtungen mit Silber-Nanopartikeln

Mit einem kürzlich gestarteten Forschungsprojekt will das Europäische Zentrum für Dispersionstechnologien (EZD) in Selb, eine Einrichtung des Kunststoff-Zentrums SKZ, zur Eindämmung von Covid-19 beitragen. Ziel ist es, eine antivirale Beschichtung zu entwickeln, die auf Kunststoffoberflächen aufgebracht werden kann, um somit Viren und Bakterien auf Oberflächen zu eliminieren. Im Projekt kooperiert das EZD mit den Unternehmen RAS aus Regensburg, einem Nanosilberhersteller, sowie BKW Kunststoff aus Selb.

Antimikrobielle Pulverbeschichtung von Kunststoffen –Andreas Rank, wissenschaftlicher Mitarbeiter am EZD (links) und Felipe Wolff-Fabris, EZD-Leiter © EZD

Die Projektidee stieß im Bayerischen Wirtschaftsministerium auf Interesse und wird finanziell unterstützt. Es wird ein Zuschuss von etwa 650 000 Euro aus dem Bayerischen Technologieförderungs-Programm plus (BayTP+) gewährt. Das Projekt läuft über 36 Monate.

Die Corona-Pandemie hat gezeigt, wie wichtig antimikrobielle Oberflächen sind, um Viren und Bakterien möglichst früh zu eliminieren und somit Übertragungswege zu unterbrechen. Hier setzt das am EZD gestartete Projekt an. Kernziele sind die Entwicklung, Applikation und Analyse antimikrobieller, speziell antiviraler, Beschichtungen für Kunststoffbauteile und –textilien. Dazu wird ein Pulverbeschichtungsmaterial mit Silber-Nanopartikeln modifiziert, die gegen Coronaviren wirksam sind. Das EZD verwendet im Rahmen des Projekts Pulverlacke, da diese umweltfreundlicher und beständiger als Nasslacke sind und somit eine Langzeitwirkung haben. Ein Nachteil ist allerdings, dass Pulverlacke nur auf elektrisch leitfähige Materialien aufgebracht werden können und dies sind die meisten Kunststoffe nicht. Daher wird auf die Kunststoffoberfläche ein elektrisch leitfähiger Primer aufgetragen. Derzeit besteht also die Aufgabe darin, den Pulverlack entsprechend mit Silberpartikeln zu modifizieren und auf die Kunststoffoberfläche aufzubringen. Die Silber-Nanopartikel stellte das Unternehmen RAS her.

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Die ersten Kunststoffbauteile wurden mit dem Nanosilber-modifizierten Pulverlack bereits erfolgreich beschichtet und werden nun untersucht. Erster Meilenstein des Projekts soll im Dezember 2020 der Nachweis der antimikrobiellen Wirkung sein. Danach werden Primer, Beschichtungsmaterial und der Prozess optimiert und weiterentwickelt. Die Erkenntnisse des Projekts werden dann auf virusabtötende Kunststoffoberflächen, wie Textilien oder Vliesstoffe für Masken übertragen.

Neben der chemischen Struktur des Kunststoffs haben auch die Bauteilgeometrie und die Vorbehandlung Einfluss auf die Lackierbarkeit. Diese Aspekte werden bei BKW Kunststoff untersucht. Zudem wird ein Konzept einschließlich technischer Umsetzung zur nachhaltigen Wiederaufbereitung der Oberflächen erarbeitet.

Das EZD hat in den letzten Jahren Kompetenzen im Bereich Pulverbeschichtung aufgebaut und will diese ausbauen. Die Verwendung von Nanosilber in Pulverlacken sowie die anschließende Applikation auf Kunststoffe sei hochinnovativ. Die Pulverbeschichtung, die im Rahmen des Projekts am EZD erarbeitet wird, soll für unterschiedlichste Bauteile und Geräte tauglich sein, beispielsweise auf Komponenten für Krankenhausbetten, medizinische Geräte, Telefonhörer oder Toiletten-Sitze. Besonders in öffentlichen Einrichtungen mit hohem Publikumsverkehr hat dies eine hohe Bedeutung im Kampf gegen Covid-19 aber auch gegen multiresistente Bakterien, da diese Beschichtung eine antivirale und eine antibakterielle Wirkung haben soll.

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