NANODRIP - Regenerierbare Anti-Biofilm Aktivität von Polymeren auf der Basis nanoskaliger N-halamine Partikel

Das Projekt der Partner Netafim LTD., Bar-Ilan University, Israel und Taros Chemicals, Fraunhofer ICT, Deutschland, hat das Ziel, ein neues Konzept für die Produktion von Bewässerungssystemen - insbesondere der Dripper - mit regenerierbarer Anti-Biofilm Funktion für die Landwirtschaft in trockenen Regionen vom Labor zur Marktreife zu bringen. Das Grundkonzept besteht in der Einarbeitung von etwa 2 gew.% N-halamine Nanopartikeln in Polyethylen, woraus die Dripper hergestellt werden. Nach der Herstellung werden die Dripper in der Anwendungssituation mit Hilfe einer < 40 ppm Natriumhypochlorid Lösung behandelt, wodurch die im Polymer verteilten Nanopartikel mit ihrer großen spezifischen Oberfläche chloriert werden. Diese setzen ausschließlich in der Gegenwart von organischen Substanzen (z.B. Algen oder Bakterien) das Chlor wieder frei. Die prinzipielle Machbarkeit des Konzeptes ist im Rahmen von orientierenden Studien nachgewiesen worden und hat im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik ein hohes Einsparungspotenzial an chemischen Wasserzusätzen zur Vermeidung des Verstopfens der Dripper. Die Nanopartikel werden in einem zur Zeit im Labormaßstab realisierten Batchverfahren hergestellt, das im Rahmen des Projektes hochskaliert und in ein kontinuierliches Verfahren überführt werden soll. Die Einarbeitung der Partikel in den zur Herstellung der Dripper verwendeten Kunststoff soll direkt unter Nutzung der im Herstellungsprozess entstehenden Partikelsuspension im Extrusionsprozess erfolgen (NanoDirekt Verfahren). Die aus dem so gewonnenen Komposit hergestellten Dripper werden hinsichtlich der Materialmorphologie, der Anti-Biofilm Aktivität und der Regenerierbarkeit optimiert und in Feldversuchen qualifiziert. Neben den Bewässerungssystemen gibt es eine Reihe weiterer Anwendungsbereiche für das Konzept wie die Membrantechnik, Wasseraufbereitung, Klimatechnik, Hygienebereiche, usw. Dadurch wird diese Technologie zu einer breit Anwendbaren Lösung für Anti-Biofilm-Anwendunge