Ob in Büroräumen oder Klassenzimmern: Luftfilter haben seit dem Ausbruch der Pandemie Hochkonjunktur. Mit ihrer Hilfe können virenbelastete Aerosole aus den Räumen entfernt und so das Ansteckungsrisiko reduziert werden. Doch Filtermaterialien sollten auch umweltfreundlich sein. Aus diesem Grund haben Forschende der Zuse-Gemeinschaft Vliesstoffe aus Biokunststoff als Filtermaterial unter die Lupe genommen und diese auf Filterleistung und Haltbarkeit untersucht.

Eignung von PLA-Vliesstoffen für Bio-Filter getestet

Im Fokus des Projektes „BioFilter“ stand die Eignung von Polylactid – kurz PLA. Der Biokunstoff, auch bekannt als Polymilchsäure, wird bereits vielfältig eingesetzt, vor allem in der Verpackungsindustrie. Der Nachteil: PLA wird leicht spröde, hat mit 60 Grad Celsius eine niedrige Temperaturbeständigkeit und ist daher beispielsweise für Heißgetränke wenig geeignet. Forschende vom Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West (DTNW) und vom Sächsischen Textilforschungsinstitut (STFI) testeten jetzt im Projekt die Eigenschaften verschiedener PLA-Granulate im Hinblick auf deren Eignung für Vliesstoffe für Bio-Filter.

Gute Filterleistung und Stabilität bei geringen Temperaturen

Untersucht wurden jedoch nicht die Vliesstoffe selbst, sondern sogenannte Monofilamente. Die mit Fäden vergleichbaren PLA-Fasern wurden im Klimaschrank auf Alterung und Haltbarkeit geprüft. Dabei zeigte sich: Bei Temperaturen ab 70 Grad Celsius wurden die Monofilamente nach zwei Wochen brüchig. Unter normalen Bedingungen jedoch waren die PLA-Fäden auch nach simulierten drei Jahren noch stabil. Auch die Filterleistung der PLA-Vliesstoffe konnte mit den Luftfiltern aus herkömmlichen Kunststoffen mithalten. „Der Fokus für die Nutzung von PLA als Filtermaterial wird meiner Ansicht nach auf Anwendungen liegen, bei denen geringe Temperaturen vorliegen, mit denen PLA sehr gut zurechtkommt“, resümiert DTNW-Wissenschaftlerin Christina Schippers.

Auch zur Wasser-Öl-Filtration geeignet

Neben der Eignung für Luftfilter wurde der Biokunstoff PLA auch auf andere Einflussfaktoren wie mechanische Belastungen durch Luftströme geprüft. Die Ergebnisse des Projektes sind für die Projektpartner die Grundlage, künftig die Einsatzgebiete von PLA-Vliesstoff-Filtern klar abgrenzen zu können. Darüber hinaus steht fest: Derartige Bio-Filter könnten nicht nur Corona-Viren aus der Luft filtern, sondern auch in Großküchen zur Wasser-Öl-Filtration oder in der Industrie bei Motorenölen eingesetzt werden.

Das Projekt „BioFilter“ wurde im Rahmen des Clusters Bioökonomie der Zuse-Gemeinschaft realisiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft unterstützt. „Für uns ist die Bioökonomie ein branchenübergreifendes Top-Thema, das zahlreiche Institute der Zuse-Gemeinschaft verbindet und durch Kooperationen wie beim ‚Bio-Filter‘ gelebt wird“, erklärt die künftige STFI-Geschäftsführerin Heike Illing-Günther.

bb