Im Rahmen des wfk-Reinraum-Workshops gaben auch Hersteller und Anbieter ihr Wissen weiter. Falk Heim von der Precision Fabrics Group und Stephan Prinz von Klopman erklärten, welche Eigenschaften Reinraumtextilien aufweisen müssen. Frank Everts von Ecolab informierte über Waschverfahren und ein Team von Kannegiesser zeigte auf, welche Anforderungen an die Maschinentechnik gestellt werden.
Anspruchsvolles Geschäftsfeld
Falk Heim von der Precision Fabrics Group (Europe) GmbH, Bamberg, informierte darüber, welche technischen Eigenschaften Reinraumtextilien erfüllen müssen, damit sie den heutigen Anforderungen an den Reinraum, insbesondere aber auch dem Träger der Bekleidung gerecht werden. Eindeutiges Leistungskriterium eines Reinraumgewebes ist die Partikelfiltration, die ein Textil für eine bestimmte Reinheitsklasse qualifiziert. Die Filtrationseigenschaften über einen bestimmten Nutzungszeitraum sind wiederum abhängig von der Porengröße und der Bindungsart.
Wie Falk Heim ausführte, gilt der Grundsatz, dass die Porengröße der jeweiligen Reinraumklasse angepasst, insgesamt aber möglichst gering sein sollte, um selbst kleinste Partikel zurückzuhalten. Dieser Anspruch könne erfüllt werden durch Webart und Ausrüstung sowie den Einsatz bestimmter Garne. Dabei darf aber der Tragekomfort nicht vernachlässigt werden. Wichtige Aspekte für die Auswahl geeigneter Reinraumbekleidung sind der hautsensorische und der thermophysiologische Komfort, insbesondere die Wärmeentwicklung beim Tragen. Ein geringer Wasserdampfdurchgangswiderstand, der eine hohe Atmungsaktivität gewährleistet, kann durch leichte und dünne Gewebe in Leinwandkonstruktion erreicht werden.
Moderne antimikrobielle Ausrüstungen (Aegis Microbe Shield) gehen eine dauerhafte Verbindung mit dem Polyestergarn ein und vermindern das Wachstum von Mikroorganismen auf dem Gewebe. Die Zellmembranen der Mikroorganismen werden bei Kontakt mit dem Gewebe aufgeschlitzt, was deren weitere Vermehrung verhindert. Die Ausrüstungen sind also keine migrierenden Chemikalien und für die gesamte Lebenszeit des Textils nicht auswaschbar. Ein angenehmer Nebeneffekt ist die geringere Geruchsbelästigung infolge Reduzierung der Mikroorganismen. Diese Eigenschaft ist besonders für Anzüge, die nicht jeden Tag gewechselt werden, von Bedeutung. Ein weiteres Auswahlkriterium sind laut Falk Heim je nach Anwendungsgebiet Antistatik- bzw. ESD-Eigenschaften. Eine statische Aufladung zieht Partikel entweder an oder stößt sie ab, was unter Reinraumbedingungen aber unbedingt zu vermeiden ist. Durch eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit kann dieses Phänomen aber beherrscht werden. Um diesen Effekt zu erreichen, werden in Textilien für die Nutzung unter hohen Reinraumanforderungen Karbonfäden eingewebt. Im ESD-Bereich sind hingegen Metallfäden das Material der ersten Wahl.
Den Anspruch an hohe Abriebfestigkeit erfüllen Polyestergarne. Gegenüber der relativ schweren und dicken Köperbindung mit luftdurchlässigen großen Poren und hohem Wasserdampfdurchgangswiderstand ist die Leinwandbindung zu bevorzugen. Diese Gewebeart zeichnet sich durch ein geringeres Gewicht (bis zu 25 Prozent), eine geringere Porengröße und einen niedrigen Wasserdampfdurchgangswiderstand aus. Überdies ist sie aufgrund ihrer längeren Haltbarkeit auch betriebswirtschaftlich interessant.
Stephan Prinz von der Klopman GmbH vermittelte über die Beurteilungskriterien für die Auswahl von Reinraumtextilien hinaus einen Marktüberblick. Für den Einsatz im Bereich Elektronik besteht in Europa ein Bedarf von etwa 1,5 Millionen Bekleidungsteilen pro Jahr. Für Labors, Biotechnologie und die Pharmaindustrie werden im Jahr etwa eine Million Bekleidungsteile benötigt. Im Segment Krankenhaus/OP werden nach Angaben der Deutschen Krankenhaus-Gesellschaft in Deutschland jedes Jahr rund zwölf Millionen Operationen - davon neun Millionen ambulant - durchgeführt. Die Mehrwegtextilien nehmen dabei einen Anteil zwischen zehn und 30 Prozent ein. Die Anzahl der Mehrwegsets pro Jahr wird auf 0,7 bis eine Million geschätzt. Das sind täglich ca. 4.000 OP-Sets.
Leider werde bis heute zu wenig der Aspekt der Nachhaltigkeit berücksichtigt, gab der Referent zu bedenken. Die Gewebe sollen eine Lebensdauer von 100 bis 150 Zyklen erreichen. Die Haltbarkeit kann indessen beeinflusst werden durch chemisch-physikalische Einflüsse beim Wiederaufbereiten sowie durch Oberflächenbeschädigungen. Innovationen der nahen Zukunft sind mechanisch belastbare Laminate und Fasercomposites (z.B. Aramide, PE-Folien und andere Materialien).
Jessica Niggemann von der Herbert Kannegiesser GmbH stellte neue Maschinen für die Aufbereitung von Reinraumtextilien vor. Die „Favorit plus“ Waschschleudermaschine ist eine Weiterentwicklung der „Favorit“ mit - wie der Name schon sagt - etlichen Verbesserungen. Durch seitlich angeschlagene Innentrommeltüren wird ein geringerer Abstand des Bedieners zur Maschine und somit eine bessere Ergonomie erreicht. Weitere Neuentwicklungen sind die komfortable Bedienung durch Touchscreen und die intuitive Menüführung sowie eine ergonomisch vorteilhafte Beladekantenhöhe. Eine Trennwandverbindung aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk soll stabile Druckverhältnisse gewährleisten, d.h. normalen Druck auf der unreinen und erhöhten Druck auf der reinen Seite. Durch die Materialwahl und das Design wird eine Ablagerung von Partikeln vermieden: Die glatte Verkleidung sowie die Wasserventile sind aus Edelstahl gefertigt. Im reinen Bereich wurde auf Rammschutzleisten verzichtet. Durch eine indirekte Dampfheizung wird ein Partikeleintrag durch Dampf vermieden. Für den Einsatz von deionisiertem Wasser wurden eine Innen- und eine Außentrommel aus V4A entwickelt, das Kragengummi ist faltenfrei. Weitere Vorteile: Die Dosierung erfolgt ausschließlich extern über eine Dosierbombe aus Edelstahl und macht den Waschmittelkasten in der Maschine überflüssig. Die abgedichteten Verkleidungsbleche und ein Innentrommellabyrinth verhindern ebenfalls, dass Partikel aus der Maschine in den Reinraum bzw. beim Schleudern zwischen Innen- und Außentrommel gelangen. Unter der Maschine befindet sich keine Abwasseranbindung, die Maschine ist mit einer pH-Messwerteinrichtung ausgestattet. Der Titrieranschluss befindet sich an der Außentrommel. Durch das Klappen-Ablass-Ventil werden die Ablasszeiten stark reduziert und Partikelablagerungen verhindert. Diesen Anspruch soll auch die Innentrommel erfüllen, an deren Oberfläche durch ein elektrochemisches Verfahren die Mikrorauheiten abgetragen worden sind. Als willkommenen Nebeneffekt verspricht der Hersteller die Schonung der Ware. Die Abluftklappensteuerung wird pneumatisch betrieben. Die Außentrommeltür auf der reinen Seite wird in den Reinraum geöffnet. Somit ist kein Partikeleintrag auf die Wäsche von außen möglich. Eine Edelstahl-Siphonbox verhindert das Eindringen von Partikeln während des Schleuderns und des Abpumpens.
Eine weitere Innovation für Reinraummaschinen ist Scaletron plus, ein elektronisches Wiegesystem. Die Maschine steht auf vier Wiegezellen, die das Wäschegewicht beim Beladen registrieren und während des Prozesses kontinuierlich auch die freie und die gebundene Wassermenge erfassen. Auf diesen Werten basierend werden präzise die erforderlichen Mengen für die Waschchemie und die Waschmittelnachspülung ermittelt. Ein Beispiel: Die Maschine wird mit 216 l (90 Prozent) vorgefüllt und danach werden 20 l Chemie und Waschmittelnachspülung hinzugegeben. Nach dem Wiegen beträgt das Realgewicht 236 l. Es wird auf 240 l (100 Prozent) aufgefüllt. Der Reinraumtrockner TM 50 High Clean gliedert sich in zwei Einheiten, nämlich den Medienteil und den eigentlichen Trockner. Er wird ebenso wie Favorit plus in voller Edelstahlausführung ohne Rammschutzleiste und mit elektrolytisch polierter Innentrommel sowie einer Spezialtürdichtung und einer Trennwandverbindung aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Kautschuk geliefert. Das Gerät ist mit einer Heizregister-Bypasseinrichtung für effektives Kühlen ohne Auskühlen des Heizregisters ausgestattet. Je nach Reinraumklasse gibt es externe Filtereinheiten für die Zuluftqualität 10/100 (zwei Vorfilter und zwei Hauptfilter) oder 1.000/10.000 (ein Vorfilter und ein Hauptfilter).
Die externe Umlufteinrichtung senkt den Energiebedarf laut Anbieter um ca. 30 Prozent. Die Umluft wird vor dem Filter beigemischt und die Zuluft zum Schutz des Filters thermoüberwacht. Die Umluftklappenverzögerung für den Erstaustrag der Oberflächenpartikel ist zeitlich parametrierbar. Über eine Online-Partikelmessung werden die Partikel in der Abluft gezählt und in der Cool-down-Phase gemessen. Bei einer Überschreitung der maximal zulässigen Partikelwerte erfolgt ein „intelligenter“ Cool-down-Neuanlauf. Im „Technikum“ des Instituts hatten die Teilnehmer Gelegenheit, sich anhand eines Prototyps der Favorit plus auch „direkt am Objekt“ über die Technik für die Pflege von Reinraumtextilien zu informieren. Darüber hinaus berichtete Wilhelm Bringewatt von der Herbert Kannegiesser GmbH über Untersuchungen in Kooperation mit dem wfk zur Energierückgewinnung über den Wasserinhalt in der Abluft durch Wärmetauscher an einer Zwei-Roller-Hochleistungsmangel. In der Vergangenheit waren ähnliche Versuche gescheitert, weil das Wachs die Wärmetauscher zusetzte.
In dem neu entwickelten Energiemanagementsystem mit einem Kondensationswärmetauscher als zentralem Bauteil perlt das Wachs mit der Kondensation vom Wärmetauscher ab. Das System ist für den Einsatz an Mangeln und Finishern geeignet und kann den Energiebedarf um bis zu 50 Prozent senken. Nach Schilderungen von Wilhelm Bringewatt amortisiert es sich innerhalb eines angemessenen Zeitraums in Wäschereien mit einer Tagesproduktion von über 10 t.
„Waschverfahren zur sachgemäßen Aufarbeitung von Reinraumtextilien“ waren das Thema von Frank Everts, European Training Manager TCD bei der Ecolab Deutschland GmbH, Düsseldorf. Bei der Auswahl der Chemie müssten Kriterien wie zuweilen sehr spezielle Anforderungen im Hinblick auf Rückstände in den Textilien, eine normengerechte Desinfektion und Partikelarmut berücksichtigt werden. Gerade hinsichtlich der Restpartikel nehme das Ausspülverfahren eine zentrale Bedeutung ein, unterstrich Everts. Für sämtliche Produktionsabläufe gelten GMP-Bedingungen (Good Manufacturing Practice bedeutet gute Herstellungspraxis).
Speziell für die Anwendung in Reinräumen hat Ecolab die „Protocol“-Produktpalette entwickelt. Anhand eines Ein-Bad-Verfahrens mit Protocol-Palette Ozonit PERformance zur Desinfektion für normal verschmutzte Reinraumbekleidung aus 100 Prozent PES erläuterte der Referent die Anwendung in der Praxis. Er unterstrich, dass dieses Beispiel nur als Empfehlung zu verstehen sei und die Waschprozesse stets in Abstimmung mit dem Außendienst von Ecolab in die Praxis des Anwenders umzusetzen sind.
Reinhard Wylegalla