Vitamine aus Jeans und T-Shirt |
 | 19.12.2005 12:25 Uhr |
Vitamine aus Jeans und T-Shirt
von Hans-Jürgen Buschmann und Eckhard Schollmeyer, Krefeld
Mit der Einlagerung von kosmetischen und pharmazeutischen Wirkstoffen in Textilien entwickeln sich diese vom reinen Bedarfsgegenstand zum textilen Medizinprodukt. Moderne Technologien eröffnen Jeans, T-Shirt und Co. damit neue Märkte.
Heutzutage ist es fast selbstverständlich, dass Textilien hautverträglich und reizarm hergestellt werden. Inzwischen erwarten viele Verbraucher aber darüber hinaus, dass Kleidung möglichst auch noch hautpflegend wirkt (1). Daher beschäftigt sich die Textilforschung intensiv mit der Frage, wie so genannte kosmetische oder Wellness-Textilien beschaffen sein sollten.
In Japan wird eine Faser produziert, in die eine Vorstufe (Precursor) von Vitamin C eingelagert ist. Der Precursor wird erst nach Absorption durch die Haut in Vitamin C umgewandelt. Seit kurzem ist auch eine Faser auf dem Markt, deren eingelagerte Wirkstoffvorstufe sich zu Vitamin E umsetzt (2). Die Fasern werden zu Textilien verarbeitet, die die Vitamine an die Haut abgeben. Für andere Wirkstoffe als Vitamin C und E ist dies bislang aber nicht realisiert.
Auch in Zukunft wird der Einsatz auf wenige Substanzen beschränkt sein, da diese in der Lage sein müssen, kontinuierlich aus dem Faserinneren an die Faseroberfläche zu migrieren, um eine konstante Konzentration der Wirksubstanz auf dem textilen Material zu erzielen. Gelingt dies nicht, werden sie bei der Wäsche von der Oberfläche entfernt und nicht mehr aus dem Faserinnern nachgeliefert.
Neben der Einlagerung in Fasern ist es auch möglich, Wirksubstanzen auf die Faseroberfläche aufzutragen. Um das Verdampfen von leichtflüchtigen Stoffen zu verhindern, werden die Substanzen in einer polymeren Matrix eingelagert. Beim Kontakt mit der Haut werden sie aus der Matrix freigesetzt und können über die Haut aufgenommen werden.
Auf diese Weise lassen sich erheblich mehr Substanzen verarbeiten als bei der Fasereinlagerung. Beispiele sind Aloe Vera, Jojoba und Vitamin E. Nachteil dieser Methode ist die fehlende Waschpermanenz. Nach einigen Waschgängen befinden sich keine Wirksubstanzen mehr auf der Gewebeoberfläche.
Jeans gegen Cellulitis
Um die Waschbeständigkeit zu erhöhen, können Substanzen in Mikrokapseln eingeschlossen werden. Die Hüllen dieser Kapseln bestehen aus unterschiedlichen Polymeren, die zum Beispiel durch Feuchtigkeit, Wärme, mechanische Beanspruchung oder andere Einflüsse zerstört werden (3). Im Innern der Mikrokapseln können prinzipiell alle chemischen Substanzen eingeschlossen werden, so dass sich unbeschränkte Variationsmöglichkeiten bei der Modifizierung von Textilien ergeben. Die Kapseln können sowohl an natürliche als auch an synthetische Fasern gebunden werden. So wird zum Beispiel Kleidung mit einer aromatherapeutischen Wirkung angeboten (4). Für textile Anwendungen ist darüber hinaus eine Vielzahl mikroverkapselter Substanzen wie Squalane, Vitamin E, Lemon-, Orangen- und Lavendelöl erhältlich (5). Ein weiteres Beispiel sind Jeans, die mit Mikrokapseln ausgerüstet sind. Sie sollen in der Lage sein, das Erscheinungsbild von Cellulitis zu mildern.
Da die Anzahl geschlossener Mikrokapseln durch Tragen und Waschen der Kleidung verringert wird, nimmt der Pflegeeffekt der Textilien mit der Zeit ab. Seit Mitte 2005 bietet ein Hersteller »Nachlade-Päckchen« an. Nach der Wäsche können die Mikrokapseln direkt auf das nasse Textil gegeben werden. Bei der anschließenden Trocknung werden die Wirkstoffkapseln erneut an die Fasern angeheftet.
Kleidung mit Cyclodextrinen
Cyclodextrine werden beim enzymatischen Abbau von Stärke gebildet. Es sind makrozyklische Moleküle, die aus sechs, sieben, acht oder neun Glykopyranose-Einheiten bestehen und einen hydrophoben Hohlraum besitzen. In diese Hohlräume können andere Moleküle eingeschlossen werden. Dadurch verändern sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der eingelagerten Moleküle. So wird zum Beispiel der Dampfdruck reduziert und bei schwerlöslichen Substanzen die Löslichkeit erhöht. Gegen Sauerstoff und Licht empfindliche Moleküle werden durch die Komplexbildung stabilisiert (6). Da Cyclodextrine weder toxisch noch hautreizend sind, werden sie zunehmend in der Praxis eingesetzt. Inzwischen gibt es eine Vielzahl pharmazeutischer Präparate und kosmetischer Produkte, in denen die Eigenschaften der Cyclodextrine genutzt werden (7, 8).
Um sie für textile Anwendungen zu nutzen, müssen sie wegen ihrer Wasserlöslichkeit auf der Gewebeoberfläche chemisch gebunden werden. Geeignete Cyclodextrinderivate können ähnlich wie Farbstoffe auf den unterschiedlichen Fasermaterialien permanent verankert werden (9). Damit ist gewährleistet, dass sich die Cyclodextrin-Menge auf dem Gewebe nicht durch Waschen oder Reinigen verringert.
Wirkung gegen Schweißgeruch
Bei körpernah getragenen Textilien binden Cyclodextrine die im Schweiß enthaltenen organischen Moleküle, beziehungsweise deren mikrobiologischen Abbauprodukte (10). Dadurch wird die Entstehung und Freisetzung des typischen Schweißgeruchs verhindert, ohne aktiv in den Stoffwechsel der Mikroorganismen auf der Haut einzugreifen.
Nach der Wäsche können in Cyclodextrine auch Duftstoffe eingelagert werden. Dazu besprüht man das entsprechende Kleidungsstück mit dem gewünschten Duft. Alle Komponenten des Duftstoffs, die nicht in die Cyclodextrine eingelagert werden, verdampfen schnell. Die Freisetzung der komplexgebundenen Duftstoffe erfolgt erst beim Tragen des Textils durch den Kontakt mit dem dünnen Wasserfilm auf der Hautoberfläche (11). Luftfeuchtigkeit und -temperatur haben keinen Einfluss auf die Freisetzung. An Stelle der Duftstoffe können auch kosmetisch Wirksubstanzen an Cyclodextrine gebunden und bei Hautkontakt wieder freigesetzt werden. Für Vitamin E ist dies bereits nachgewiesen (12). Zurzeit werden verschiedene Varianten zur Beladung mit unterschiedlichen kosmetischen Stoffen sowie zu deren Freisetzung untersucht (13).
Dank: Wir danken dem Forschungskuratorium Textil e. V. und der Forschungsgemeinschaft für die kosmetische Industrie e. V. für die finanzielle Förderung des Forschungsvorhabens (AiF-Nr. 170ZN), die aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen »Otto-von-Guericke« e. V. (AiF) erfolgte.
Literatur bei den Verfassern
Anschrift der Verfasser:
Hans-Jürgen Buschmann
Eckhard Schollmeyer
Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West e. V.
Adlerstraße 1
47798 Krefeld
