INTELTEX - Centrum vývoja textilnej inteligencie a antimikrobiálnych technológií

Popis projektu

Motiváciami pre aktivity projektu sú snaha efektívne chrániť zamestnancov v sektore zdravotnej starostlivosti, ktorý sú najviac vystavení riziku nákazy ochorením COVID-19, a potreba budovania domácich kapacít pre vývoj OOP a ďalších prostriedkov ochrany pred nákazou vírusom SARS-CoV-2 spôsobujúcim práve prebiehajúcu pandémiu.

Cieľmi projektu sú vybudovanie Centra textilnej inteligencie , vývoj antimikrobiálneho zariadenia na úpravu vzduchu aktívne likvidujúce hovírusy a ostatné mikróby v nasávanom vzduchu a výskum a overenie nových materiálov pre tzv. čisté izby.

Uvedené ciele predpokladajú využite textílií s novými vlastnosťami, ktoré budú vyvíjané žiadateľom Fibrochem v úzkej spolupráci s výskumnou inštitúciou VÚB a.s . (CZ) napojenej na techologické klastre Clutex (CZ ) a FK Textil (DE).

Cieľom tejto aktivity je vyvinúť a vytvoriť antimikrobiálne zariadenie vhodné pre rekuperačné jednotky, ktoré bude likvidovať vírusy a baktérie prichádzajúce do vnútorných obytných a neobytných priestorov. Zariadenie bude mať za úlohu likvidovať všetky typy vírusov a baktérií v ovzduší vo verejných, ale aj ubytovacích priestoroch a vo vzduchových systémoch zabezpečujúcich prísun vzduchu z okolia.

Cieľom je vytvoriť unikátnu čistú izbu („clean room“), v ktorej budú použité inovatívne materiály a technológie, ktoré svojimi charakteristikami vytvoria maximálne sterilnú a dezinfikovanú izbu podľa medzinárodnej normy ISO 14644, ktorá pozitívne ovplyvní rekonvalescenciu a zdravotný stav pacientov.

Cieľovou skupinou sú všetky štátne a súkromné organizácie zaoberajúce sa starostlivosťou o seniorov, ľudí ZŤP a iných osôb odkázaných na každodennú sociálnu pomoc, ktoré používaním toho zariadenia a odevov s antimikrobiálnou aktivitou značne eliminujú riziko nákazy.

Aktivity

Aktivita č.1

Podrobný popis výskumno-vývojovej aktivity

S využitím laboratórnych, pilotných a priemyselných výrobných zariadení žiadateľa budú pripravené vzorky vlákien s rôznym obsahom antimikrobiálnych aditív na báze zinku a ďalších modifikátorov v hmote vlákna. Vyrábané vlákna budú v jemnostiach od 33 do 660 dtex, s priemermi fibríl 16-31 μm a počtom 16-200 fibríl v závislosti od jemnosti vlákien. Tieto budú použité na výrobu lôžkovín (posteľné súpravy), vrchného ošatenia pre zamestnancov zdravotníckych zariadení ( pracovné odevy) a ochranných odevov ( návleky na obuv, plášte, čiapky). Tieto budú potom zaslané na vyhodnotenie zdravotnej nezávadnosti a pracie skúšky. Po potvrdení zdravotnej nezávadnosti daného zloženia vlákien budú vyrobené a kódovo očíslované prototypy zaslané do oslovených ošetrovateľských zariadení kde budú dlhodobo hodnotené ich úžitkové vlastnosti, subjektívny komfort a vplyv na vznik a liečbu dekubitov. Priebežná spätná väzba od partnera vybraných zdravotníckych zariadení a konzultácie so zahraničným partnerom VÚB a.s. budú slúžiť ako požiadavka podľa ktorej budú navrhované zloženia a spôsob finalizácie následných vzoriek. Vybrané vzorky budú vyhodnotené akreditovaným externým laboratóriom podľa normy ISO 18184:2019 – Antivirálna aktivita textílií.

Náhradou bavlny a polyesterov za zdravotne nezávadný polypropylén funkcionalizovaný antibakteriálnymi aditívami a úpravou podľa požiadaviek pracovníkov v oblasti zdravotnej starostlivosti vyplývajúcich z reálnych prevádzkových podmienok je možné dospieť k odevom, lôžkovín, rúškam a ďalším OOP s antimikrobiálnou, špeciálne antivirálnou, aktivitou sa zníži riziko šírenia nákaz v zdravotníckych zariadeniach a zvýši komfort pacientov úspešnosť liečby. Táto aktivita textílií má byť trvalá a bez výrazného vplyvu opakovaných praní. Tiež sprístupnením vyvinutých produktov na trh žiadateľ zvýši svoju konkurencieschopnosť a zvýši domáce kapacity pre výrobu OOP ako sú rúška, návleky na obuv a rukavice.

Ciele aktivity

Cieľmi aktivity sú 1) vybudovanie a zavedenie Centra textilnej inteligencie pozostávajúce z pilotnej výroby polymérnych zmesí a vlákien, pilotnej výroby textílií a prototypov v laboratórnej mierke a laboratória na hodnotenie vláken a textílií, 2) príprava sád prototypov posteľovín, odevov pre pacientov a zdravotníkov a OOP (rúška, rukavice, návleky) a 3) vývoj nových odevov, posteľovín a OOP so zvýšeným komfortom a antivirálnou funkcionalizáciou.

Aktivita č.2

Podrobný popis výskumno-vývojovej aktivity

Cieľom aktivity bude pripraviť, otestovať a optimalizovať filtračné a technické textílie pre konštrukciu vstupného filtra a nosnej fotokatalytickej vrstvy pre reaktor eliminujúci patogény pomocou generovaných voľných radikálov.

Úloha 1 Výroba počiatočnej sady vzoriek filtračných textílií pre vstupný filter antimikrobiálneho zariadenia. Tieto budú vyhodnotené partnerom TUKE z pohľadu tlakovej straty a filtračnej účinnosti.

Úloha 2 Výroba sady modifikovaných vzoriek filtračných textílií pre vstupný filter antimikrobiálneho zariadenia. Každá vzorka bude vyrobená na základe návrhov riešenia nedostatkov zistených pri hodnotení počiatočnej sady vzoriek filtračných textílií

Úloha 3 Príprava vybranej filtračnej textílie s virucídnymi aditívami

Úloha 4 Príprava polymérnej zmesi s vysokým obsahom fotokatalytického materiálu

Ciele aktivity

Metódy dosiahnutia cieľov

Fibrochem bude pre realizáciu aktivity využívať laboratória a pilotné výrobné zariadenie. Stručný popis aktuálneho stavu výskumno-vývojovej a súvisiacej vzdelávacej infraštruktúry, metódami prípravy polymérnych zmesí a simultánneho zvlákňovania a dĺženia vlákien. Fotokatalytické materiály a ďalšie plnivá pre fotokatalytickú vrstvu a ich zmesi budú žiadateľovi dodané partnerom TUKE. Vlákna vysokej jemnosti a s vysokým obsahom plnív budú pripravené na miestnych zvlákňovaco-dĺžiacich linkách. Dôležitú úlohu v plnení cieľov aktivity tvorí spätná väzba partnera TUKE. Vzhľadom na veľké množstvo faktorov ovplyvňujúcich efektivitu filtrácie textilných materiálov predstavuje overovanie vlastností na maximálnom možnom počte navrhnutých a vyrobených textilných vzoriek istý spôsob skorej identifikácie podstatných faktorov a vhodných vlastností pre optimalizáciu vyvíjaných textílií. Tiež vysoký merný povrch vlákiem spolu s ich mechanickou pevnosťou a možnosťou slúžiť ako nosič rôznych mikro- a nanočastíc sú predpokladom pre vývoj vlákien a textílií s dobrým potenciálom rýchleho zavedenia do praxe a ďalšej funkcionalizácie.

Unikátnosť navrhovaného riešenia

Vstupný filter s virucídnou aktivitou zabezpečenou obsahom príslušných aditív zníži počet aktívnych patogénov v prúde vzduchu vstupujúceho do zariadenia vyvíjaného v aktivite H3. Použitie textílie ako nosiča fotokatalytickej vrstvy značne zvyšuje merný povrch tejto aktívnej vrstvy.

Aktivita č.3

Podrobný popis výskumno-vývojovej aktivity

- Výskum a vývoj antimikrobiálneho zariadenia pre likvidáciu organických zlúčenín a vírusov v ovzduší

- Výsledkom tejto aktivity, bude prototyp , inštalovaný do domovoch sociálnych služieb s “čistými izbami”

- zariadenie bude otestované v certifikovaných testovacích laboratóriách

- Riešiteľský kolektív využije existujúce prístrojové a softvérové vybavenie dostupné na univerzite a takisto na zvýšenie efektívnosti využije novo získané zariadenia zo zdrojov tohto projektu pre testovanie a výrobu prototypu

-Na návrh , vývoj a simuláciu budú použité existujúce softwarové nástroje na Strojníckej fakulte TUKE – programy SolidWorks, Ansys a iné.

- Hlavnými spolupracujúcimi aktivitami je aktivita H2, ktorá dodáva mechanické antibakteriálne a fotokatalytické materiály potrebné pre antimikrobiálne zariadenie

- Počas celej aktivity budú výsledky publikované na webovej stránke a hlavné vedecké prínosy budú publikované v impaktovaných časopisoch. Po výrobe a otestovaní prototypu sa predpokladá podanie medzinárodných patentov spoločne so spoločnosťou Chemosvit Fibrochem v pomere, ktorý vzíde z finálneho riešenia antimikrobiálneho zariadenia.

- Súčasťou tejto aktivity je vytvorenie čistej miestnosti tzv. “Clean Room”, v ktorej budú aplikované inovatívne výstupy zo všetkých aktivít, ktoré budú monitorované a vyhodnocované priebežne, od vytvorenia prvých prototypov až do skončenia projektu. Všetky dáta budú slúžiť na optimalizáciu použitých materiálov a technológií so zreteľom na zabezpečenie najvyššej možnej účinnosti s ohľadom na minimalizáciu nákladov.

-Vytvorenie čistej miestnosti tzv. “Clean room” bude prebiehať v súlade s medzinárodnou normou ISO 14644, ktorá definuje nevyhnutné požiadavky pre “Clean room”. Zadefinovanými postupmi v tejto norme vznikne takáto “Clean room”, ktorá bude v priebehu trvania projektu a aj po skončení projektu pravidelne monitorovaná a vyhodnocovaná výlučne so zadefinovanými postupmi a hodnotami v norme ISO 14644

Prezentácie v médiach