Dieser Beitrag gibt, basierend auf einem BMBF-Verbundvorhaben, Einblicke in die umfassende Bewertung von OPTextilien. Ziel des Vorhabens ist es, Entscheidern in Krankenhäusern Anregungen und Know-how für ihren Berufsalltag und Produzenten von OP-Textilien Impulse für die Gestaltung ihrer Produkte zu geben. Es werden die hygienischen Anforderungen zur Vermeidung nosokomialer Infektionen, die die Schutzwirkung der Textilien garantierenden textiltechnologischen Voraussetzungen sowie die zur Erfüllung der Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit notwendigen Anforderungen an OP-Textilien dargestellt. Der Beitrag verdeutlicht, dass die Beachtung all dieser Kriterien und deren Zusammenführung für eine bewusste Entscheidung zum Einsatz von OP-Textilien notwendig ist. / This article describes a holistic assessment approach for operating room (OR) textiles, based on a joint research project funded by the German Ministry of Education and Research. The objective of the project is to ease decision processes for decision makers in hospitals and OR textile manufacturers. The hygienic demands for protection against nosocominal infections, the technological requirements to guarantee textiles their protective properties, as well as the bases for an economically and environmentally optimum decision, are discussed. To permit a holistic procurement decision regarding OR textiles, it is necessary to consider all these criteria and their integration, as proposed in this article.

Dieser Beitrag gibt, basierend auf einem BMBF-Verbundvorhaben, Einblicke in die umfassende Bewertung von OPTextilien. Ziel des Vorhabens ist es, Entscheidern in Krankenhäusern Anregungen und Know-how für ihren Berufsalltag und Produzenten von OP-Textilien Impulse für die Gestaltung ihrer Produkte zu geben. Es werden die hygienischen Anforderungen zur Vermeidung nosokomialer Infektionen, die die Schutzwirkung der Textilien garantierenden textiltechnologischen Voraussetzungen sowie die zur Erfüllung der Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit notwendigen Anforderungen an OP-Textilien dargestellt. Der Beitrag verdeutlicht, dass die Beachtung all dieser Kriterien und deren Zusammenführung für eine bewusste Entscheidung zum Einsatz von OP-Textilien notwendig ist. / This article describes a holistic assessment approach for operating room (OR) textiles, based on a joint research project funded by the German Ministry of Education and Research. The objective of the project is to ease decision processes for decision makers in hospitals and OR textile manufacturers. The hygienic demands for protection against nosocominal infections, the technological requirements to guarantee textiles their protective properties, as well as the bases for an economically and environmentally optimum decision, are discussed. To permit a holistic procurement decision regarding OR textiles, it is necessary to consider all these criteria and their integration, as proposed in this article.

Durch die systematischen und umfangreichen experimentellen Untersuchungen werden in dieser Arbeit erstmalig die Einflüsse der textiltechnologischen Parameter des Garn- und Gewebebildungsprozesses auf die Porenstruktur und die davon abhängige Barrierewirkung von marktrelevanten OP-Geweben grundlegend analysiert. Daraus resultiert der Schwerpunkt der Arbeit – die Erarbeitung von Modellen – mit denen die Zusammenhänge zwischen strukturbedingten Einflussgrößen von Geweben und deren Barrierewirkung gegenüber kontaminierten Flüssigkeiten charakterisiert werden kann. Aufgrund des maßgeblichen Einflusses der Mikrostruktur auf das makroskopische Materialverhalten wird ein hierarchisches Strukturmodell eingeführt, welches zwischen der Makro-, Meso- und Mikroebene unterscheidet. Diese Strukturebenen erfassen die Gewebestruktur in unterschiedlichen Modellierungsniveaus. Die Systematisierungskriterien Garnfeinheit, Gewebebindung und Fadendichte beschreiben die Mesoebene. Die Filamentfeinheit und der Filamentquerschnitt sind wesentliche Kenngröße der Mikroebene. Das anhand des Darcy-Gesetzes entwickelte Modell für die Beschreibung der Mesoebene ist anschaulicher und beinhaltet den Einfluss der Bindung und der Formänderungen der Filamentgarne bei der Gewebeherstellung. Bei der Analyse der Porenstruktur werden mit Hilfe der optischen Methode – Bildanalyse – systematische Untersuchungen an der Morphologie des Gewebes durchgeführt, die bisher noch nicht realisierbar waren. Hier besteht die Möglichkeit, in das Gewebeinnere „hineinzusehen“ und sich nicht nur auf die funktionalen Parameter zu beschränken. Um die Transportmechanismen von Mikroorganismen unter praxisrelevanten Bedingungen zu simulieren, wird ein Verfahren entwickelt. Die Entwicklung erstreckt sich auf die Simulation des Drucks und der Reibung sowie die Simulation der im OP-Saal vorhandenen Flüssigkeiten mit synthetischem Blut und mit Mikrokugeln kontaminiertem Wasser. Das Verfahren ergänzt die optischen Untersuchungen und trägt zur Interpretation bei. Die qualitativen mikroskopischen Untersuchungen durch die Betrachtung der Gewebeoberfläche und -querschnitte unterstützen die Lokalisierung der Partikel im und auf dem Gewebe. Sie liefern interessante Aussagen und Informationen über die Durchgangsmechanismen von partikelbeladenen Flüssigkeiten durch das Gewebe. Der experimentelle Teil befasst sich mit der kritischen Auswahl und Charakterisierung repräsentativer OP-Textilien. Die wissenschaftlichen Fragestellungen werden an 6 repräsentativen PES-Filamentgeweben von 23 marktrelevanten PES-Filamentgeweben für OP-Textilien untersucht und beantwortet. Diese werden hinsichtlich des Einflusses der textiltechnologischen Parameter – Filamentfeinheit, -querschnitt, und Filamentgarnfeinheit sowie der webtechnischen Parameter – auf die strukturbedingte Barrierewirkung anhand der entwickelten Modelle und des Penetrationsversuches evaluiert. Auf diesen Ergebnissen aufbauend werden die Ansätze für die Optimierung der Gewebestruktur hinsichtlich der Barrierewirkung erstellt. Durch die Kombination von feinen Garnen mit hoher Fadendichte unter Ausnutzung von technologischen Möglichkeiten werden Mustergewebe aus PES-Mikrofilamentgarnen mit hoher Barrierewirkung hergestellt. Die experimentelle Untersuchung der am Institut für Textil- und Bekleidungstechnik entwickelten Mustergewebe und die theoretischen Modellrechnungen bestätigen das vorhandene textiltechnische Potenzial zur Optimierung von Mikrofilamentgeweben, d. h., einer weiteren Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber partikelbeladenen Flüssigkeiten. Die Porenweiten in der Mesoebene können wirkungsvoll durch den Einsatz von feinen Filamentgarnen und das Erreichen der hohen Fadendichten in beiden Fadensystemen um die 50 % reduziert werden. Im Vergleich zu marktrelevanten OP-Geweben weisen die Mustergewebe eine erheblich hohe Barrierewirkung gegenüber synthetischem Blut und mit Mikrokugeln kontaminiertem Wasser auf. Diese Arbeit zur grundlegenden Analyse der strukturbedingten Barriereeigenschaften bietet Grundlagen für künftig notwendige Entscheidungen in der Produktentwicklung, Produktion, Produktnormung sowie Produktevaluierung. Sie kann in unterschiedliche Richtung fortgesetzt werden und die Optimierung flüssigkeits- und partikeldichter Gewebe im Gesundheitswesen, Reinraumtechnik im Speziellen oder von Schutztextilien im Allgemeinen, aber auch die Konkretisierung und Übertragung der Modellansätze betreffen.

Die vorliegende Ausgabe beschäftigt sich mit dem Thema „Erstellung einer Sachbilanz-Studie und Modellierung des Lebensweges von Operationstextilien". Das Ergebnis der Sachbilanz ist, dass die Mehrwegtextilien, im Vergleich zu den Einwegtextilien, einen geringeren Stoff- und Energiefluss erzeugen. Die Modellierung der Lebenszyklen ist in der Software Umberto vorgenommen. Sie visualisiert die Stoffflüsse zwischen den einzelnen Modulen des Lebensweges sehr gut. Es konnte verdeutlicht werden, dass der Wasserfluss der mengenmäßig größte Stoffstrom ist. Die größten Wasserverbräuche werden bei den Mehrwegtextilien in der Wäscherei und der Textilveredlung getätigt; bei den Einwegtextilien sind dies hingegen die Textilveredlung und die Kunststoffherstellung. Als Ergebnis der gesamten Überlegungen wird festgehalten, dass die erstellte Sachbilanz einen guten Hinweis auf die Umweltverträglichkeit der OP-Textilien gibt. Eine anschließende Ökobilanz, aufbauend auf den gewonnenen Daten, könnte die ermittelten Ergebnisse bestätigen.

Durch die systematischen und umfangreichen experimentellen Untersuchungen werden in dieser Arbeit erstmalig die Einflüsse der textiltechnologischen Parameter des Garn- und Gewebebildungsprozesses auf die Porenstruktur und die davon abhängige Barrierewirkung von marktrelevanten OP-Geweben grundlegend analysiert. Daraus resultiert der Schwerpunkt der Arbeit – die Erarbeitung von Modellen – mit denen die Zusammenhänge zwischen strukturbedingten Einflussgrößen von Geweben und deren Barrierewirkung gegenüber kontaminierten Flüssigkeiten charakterisiert werden kann. Aufgrund des maßgeblichen Einflusses der Mikrostruktur auf das makroskopische Materialverhalten wird ein hierarchisches Strukturmodell eingeführt, welches zwischen der Makro-, Meso- und Mikroebene unterscheidet. Diese Strukturebenen erfassen die Gewebestruktur in unterschiedlichen Modellierungsniveaus. Die Systematisierungskriterien Garnfeinheit, Gewebebindung und Fadendichte beschreiben die Mesoebene. Die Filamentfeinheit und der Filamentquerschnitt sind wesentliche Kenngröße der Mikroebene. Das anhand des Darcy-Gesetzes entwickelte Modell für die Beschreibung der Mesoebene ist anschaulicher und beinhaltet den Einfluss der Bindung und der Formänderungen der Filamentgarne bei der Gewebeherstellung. Bei der Analyse der Porenstruktur werden mit Hilfe der optischen Methode – Bildanalyse – systematische Untersuchungen an der Morphologie des Gewebes durchgeführt, die bisher noch nicht realisierbar waren. Hier besteht die Möglichkeit, in das Gewebeinnere „hineinzusehen“ und sich nicht nur auf die funktionalen Parameter zu beschränken. Um die Transportmechanismen von Mikroorganismen unter praxisrelevanten Bedingungen zu simulieren, wird ein Verfahren entwickelt. Die Entwicklung erstreckt sich auf die Simulation des Drucks und der Reibung sowie die Simulation der im OP-Saal vorhandenen Flüssigkeiten mit synthetischem Blut und mit Mikrokugeln kontaminiertem Wasser. Das Verfahren ergänzt die optischen Untersuchungen und trägt zur Interpretation bei. Die qualitativen mikroskopischen Untersuchungen durch die Betrachtung der Gewebeoberfläche und -querschnitte unterstützen die Lokalisierung der Partikel im und auf dem Gewebe. Sie liefern interessante Aussagen und Informationen über die Durchgangsmechanismen von partikelbeladenen Flüssigkeiten durch das Gewebe. Der experimentelle Teil befasst sich mit der kritischen Auswahl und Charakterisierung repräsentativer OP-Textilien. Die wissenschaftlichen Fragestellungen werden an 6 repräsentativen PES-Filamentgeweben von 23 marktrelevanten PES-Filamentgeweben für OP-Textilien untersucht und beantwortet. Diese werden hinsichtlich des Einflusses der textiltechnologischen Parameter – Filamentfeinheit, -querschnitt, und Filamentgarnfeinheit sowie der webtechnischen Parameter – auf die strukturbedingte Barrierewirkung anhand der entwickelten Modelle und des Penetrationsversuches evaluiert. Auf diesen Ergebnissen aufbauend werden die Ansätze für die Optimierung der Gewebestruktur hinsichtlich der Barrierewirkung erstellt. Durch die Kombination von feinen Garnen mit hoher Fadendichte unter Ausnutzung von technologischen Möglichkeiten werden Mustergewebe aus PES-Mikrofilamentgarnen mit hoher Barrierewirkung hergestellt. Die experimentelle Untersuchung der am Institut für Textil- und Bekleidungstechnik entwickelten Mustergewebe und die theoretischen Modellrechnungen bestätigen das vorhandene textiltechnische Potenzial zur Optimierung von Mikrofilamentgeweben, d. h., einer weiteren Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber partikelbeladenen Flüssigkeiten. Die Porenweiten in der Mesoebene können wirkungsvoll durch den Einsatz von feinen Filamentgarnen und das Erreichen der hohen Fadendichten in beiden Fadensystemen um die 50 % reduziert werden. Im Vergleich zu marktrelevanten OP-Geweben weisen die Mustergewebe eine erheblich hohe Barrierewirkung gegenüber synthetischem Blut und mit Mikrokugeln kontaminiertem Wasser auf. Diese Arbeit zur grundlegenden Analyse der strukturbedingten Barriereeigenschaften bietet Grundlagen für künftig notwendige Entscheidungen in der Produktentwicklung, Produktion, Produktnormung sowie Produktevaluierung. Sie kann in unterschiedliche Richtung fortgesetzt werden und die Optimierung flüssigkeits- und partikeldichter Gewebe im Gesundheitswesen, Reinraumtechnik im Speziellen oder von Schutztextilien im Allgemeinen, aber auch die Konkretisierung und Übertragung der Modellansätze betreffen.

Die vorliegende Ausgabe beschäftigt sich mit dem Thema „Erstellung einer Sachbilanz-Studie und Modellierung des Lebensweges von Operationstextilien". Das Ergebnis der Sachbilanz ist, dass die Mehrwegtextilien, im Vergleich zu den Einwegtextilien, einen geringeren Stoff- und Energiefluss erzeugen. Die Modellierung der Lebenszyklen ist in der Software Umberto vorgenommen. Sie visualisiert die Stoffflüsse zwischen den einzelnen Modulen des Lebensweges sehr gut. Es konnte verdeutlicht werden, dass der Wasserfluss der mengenmäßig größte Stoffstrom ist. Die größten Wasserverbräuche werden bei den Mehrwegtextilien in der Wäscherei und der Textilveredlung getätigt; bei den Einwegtextilien sind dies hingegen die Textilveredlung und die Kunststoffherstellung. Als Ergebnis der gesamten Überlegungen wird festgehalten, dass die erstellte Sachbilanz einen guten Hinweis auf die Umweltverträglichkeit der OP-Textilien gibt. Eine anschließende Ökobilanz, aufbauend auf den gewonnenen Daten, könnte die ermittelten Ergebnisse bestätigen.