AATCC 30, ASTM E2149: Leitfaden für die Prüfung von Textilien auf Pilz- und Mikrobenbeständigkeit

In der Textilindustrie erfordert die Gewährleistung, dass ein Stoff „schimmelresistent“ und „antibakteriell“ ist, zweitelunterschiedliche technische Anforderungen. Vereinfacht gesagt: AATCC 30 ist ein Antimykotika-Test Entwickelt, um zu prüfen, ob ein Stoff unter feuchten Bedingungen flaumigen Schimmel bildet oder durch mikrobiellen Befall verrottet (an Festigkeit verliert). Andererseits ASTM E2149 ist ein antimikrobieller Test Speziell für Textilien, bei denen der Wirkstoff fest an die Fasern gebunden ist und nicht austritt. Gemessen wird, wie effektiv das Gewebe Bakterien (wie sie beispielsweise im Schweiß vorkommen) bei direktem Kontakt abtötet. Diese beiden Normen gelten als Qualitätsstandards für Funktionstextilien in den Bereichen Outdoor, Medizin und Sportbekleidung.

AATCC 30: Hintergrund und technische Definition

AATCC 30 ist der maßgebliche Standard zur Bewertung der fungiziden Aktivität von Textilien und trägt den offiziellen Titel „Antifungal Activity, Assessment on Textile Materials: Mildew and Rot Resistance of Textile Materials“. Der technische Kern dieses Standards besteht in der Simulation von Umgebungen, in denen Textilien langfristig hoher Luftfeuchtigkeit oder Bodenkontakt ausgesetzt sind, um ihre Beständigkeit gegen Schimmelpilzwachstum und mikrobiellen Abbau der Faserstruktur zu bestimmen. Dabei werden nicht nur ästhetische Schäden (Schimmelflecken), sondern auch die strukturelle Integrität (Zugfestigkeit) des Gewebes bewertet. AATCC 30 ist die wichtigste Referenz für die Bestimmung der biologischen Sicherheit von Zelten, Markisen und Textilien für den Seetransport.

Vergleich der vier Kernverfahren der AATCC 30 (I-IV)

Der AATCC-30-Standard ist in vier unabhängige Verfahren unterteilt, die auf unterschiedlichen Anwendungsszenarien basieren. Jedes Verfahren nutzt verschiedene Pilzstämme und Umgebungsbedingungen, um die Haltbarkeit von Textilien aus verschiedenen Perspektiven zu bewerten. Nachfolgend finden Sie einen detaillierten Vergleich der vier Verfahren:

Verfahrensnummer.	Testname	Kernziel der Evaluierung	Repräsentative Stämme	Typische Produkte
Test I	Bodenvergrabung	Bewertet die Fäulnisbeständigkeit und den Festigkeitserhalt nach dem Vergraben im Boden.	Natürliche Bodenmikrobengemeinschaft	Geotextilien, Sandsäcke, Militärplanen.
Test II	Agarplatte (C. globosum)	Bewertet die Beständigkeit von Naturfasern wie Baumwolle und Leinen gegenüber dem Abbauprozess.	Chaetomium globosum	Reine Baumwollstoffe, Leinenprodukte.
Test III	Agarplatte (A. niger)	Bewertet das Oberflächenschimmelwachstum und die Hemmzonen.	Aspergillus niger	Standardbekleidung, Stoffe für Outdoor-Möbel.
Test IV	Feuchtigkeitsglas	Simuliert Schimmelresistenz in geschlossenen, feuchten und schlecht belüfteten Umgebungen.	Gemischte Sporensuspension	Exportwaren, Polstermöbel für den Innenbereich.

AATCC 30 Test III: Testmethode und Arbeitsablauf

Test III ist das gängigste fungizide Verfahren in kommerziellen Anwendungen und dient primär der Prüfung der Resistenz gegen Aspergillus niger. Dabei wird das Gewebe auf eine nährstoffarme Agarplatte gelegt, die mit einer hohen Konzentration an Pilzsporen beimpft ist. Wächst Schimmel auf der Gewebeoberfläche, nutzt der Pilz das Gewebe als Nahrungsquelle; bleibt das Gewebe hingegen trocken, wurde es erfolgreich fungizid behandelt. Der Arbeitsablauf ist wie folgt:

• Bereiten Sie kreisförmige Testproben mit einem Durchmesser vontel3,8 cm sowie unbehandelte Kontrollproben vor.
• Die Proben werden auf die Oberfläche einer nicht-nährstoffhaltigen Mineralsalz-Agarplatte gelegt, die mit Sporen von Aspergillus niger beimpft ist.
• Die Platten werden 7 Tage lang in einer Klimakammer bei konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit (28 Grad Celsius, über 90 % relative Luftfeuchtigkeit) inkubiert.
• Die Proben sind regelmäßig auf Pilzkeimung an der Oberfläche oder die Bildung einer Hemmzone (eines Bereichs um die Probe herum, in dem kein Schimmel wächst) zu untersuchen.

AATCC 30: Bewertungssystem und Bestehenskriterien

Die Ergebnisse des AATCC-30-Tests III werden durch eine Kombination aus makroskopischer (mit bloßem Auge erkennbarer) und mikroskopischer Beobachtung ermittelt. Die Kriterien bewerten nicht nur die Reinheit der Probenoberfläche, sondern auch die Diffusionsfähigkeit des Antimykotikums. Im Folgenden ist das gängige industrielle Bewertungssystem aufgeführt:

Bewertungskriterien für Antimykotika:

• Kein Wachstum: Auf der Probenoberfläche ist kein Schimmelpilz sichtbar, auch nicht unter dem Mikroskop. Dies gilt als „bestanden“. Eine Hemmzone deutet auf eine hervorragende Leistung hin.
• Mikroskopisches Wachstum: Schimmelflecken sind mit bloßem Auge nicht sichtbar, aber Hyphen (Pilzfäden) sind unter 50-facher Vergrößerung erkennbar. Dies gilt üblicherweise als „nicht bestanden“
• Makroskopisches Wachstum: Schimmelflecken sind mit bloßem Auge deutlich sichtbar. Das ist ein „Fehler“
• Hemmzone: Ein Bereich außerhalb des Probenrandes ohne Pilzwachstum. Typischerweise deutet eine Zone mit einer Breite von mehr als 1 mm auf eine ausgezeichnete fungizide Wirkung hin.

ASTM E2149: Hintergrund und technische Definition

ASTM E2149 ist ein quantitativer Standard zur Bewertung der antimikrobiellen Aktivität nicht auswaschbarer Wirkstoffe unter dynamischen Bedingungen. Das Verfahren mit dem Titel „Standardprüfverfahren zur Bestimmung der antimikrobiellen Aktivität antimikrobieller Wirkstoffe unter dynamischen Kontaktbedingungen“ wurde speziell für antimikrobielle Textilien entwickelt, bei denen der Wirkstoff dauerhaft an die Faser gebunden ist und nicht wandert oder ausgewaschen wird (z. B. Silberionen- oder quaternäre Ammoniumbehandlungen). Das technische Prinzip beruht auf mechanischer Bewegung, um den Kontakt zwischen Bakterien und den antimikrobiellen Stellen auf dem Textil zu erzwingen. Es ist der wichtigste technische Nachweis für die Kennzeichnung „antibakteriell und geruchshemmend“ bei Sportbekleidung, Socken und Funktionsunterwäsche.

ASTM E2149: Dynamisches Kontaktprüfverfahren

ASTM E2149 verwendet die einzigartige „Schüttelkolbenmethode“, die durch Hochgeschwindigkeitsschütteln einen gründlichen Kontakt zwischen Bakterien und Textil gewährleistet. Diese Methode simuliert den realen Prozess, bei dem Bakterien im Schweiß während körperlicher Aktivität durch die Textilfasern fließen. Der Kernvorgang ist wie folgt:

• Bereiten Sie eine Bakteriensuspension mit einer bestimmten Konzentration unter Verwendung von Staphylococcus aureus oder Escherichia coli vor.
• Schneiden Sie 1 Gramm der Probe in kleine Stücke und geben Sie diese in einen Kolben, der die Bakteriensuspension enthält.
• Den Kolben auf einen Schüttler stellen und 1 Stunde lang mit einer hohen Geschwindigkeit von 285 Umdrehungen pro Minute schütteln.
• Nach dem Schütteln Proben für die Anzucht entnehmen und die Anzahl der verbleibenden lebensfähigen Bakterien zählen.

ASTM E2149: Bestehenskriterien und Berechnung der antimikrobiellen Wirksamkeit

Die Bestimmung nach ASTM E2149 basiert auf der „Bakterienreduktionsrate“. Der Test vergleicht die Gesamtbakterienzahl der Versuchsprobe mit der einer unbehandelten Kontrollprobe nach einstündigem Schütteln, um den Prozentsatz abgetöteter Bakterien zu berechnen. Die Berechnung erfolgt wie folgt: Die Bakterienzahl der Versuchsprobe wird von der Bakterienzahl der Kontrollprobe subtrahiert, das Ergebnis wird durch die Bakterienzahl der Kontrollprobe dividiert. Für die Zulassung durch den Handel ist üblicherweise eine Reduktionsrate von 99 % oder 99,9 % oder höher erforderlich. Liegt die Reduktion unter 50 %, gilt das Gewebe als nicht ausreichend antimikrobiell wirksam.

Wesentliche Unterschiede zwischen AATCC 30 und ASTM E2149

Bei der Entwicklung funktionaler Textilien ist das Verständnis der Unterschiede zwischen diesen beiden Standards unerlässlich. Die folgende Tabelle veranschaulicht die Unterschiede in verschiedenen Dimensionen:

Dimension	AATCC 30 (Antimykotikum)	ASTM E2149 (Antimikrobiell)
Zielorganismus	Pilze (z. B. Aspergillus niger, Chaetomium globosum).	Bakterien (z. B. S. aureus, E. coli).
Testlogik	Beobachtet, ob Pilze den Stoff „besiedeln“ und darauf wachsen können.	Berechnet die Anzahl der Bakterien, die beim Kontakt abgetötet werden.
Kontaktmethode	Statischer Kontakt/Inkubation.	Dynamische mechanische Bewegung/Kollision.
Branchenfokus	Außenbereich, Geotextilien, Lagerhaltung und Versand.	Sportbekleidung, Unterwäsche, medizinische Textilien.

Anforderungen an die Textilveredelung und Prozessvorschläge

Die Entwicklung hochwertiger Textilien, die beiden Standards entsprechen, erfordert eine präzise Steuerung des Veredelungsprozesses. Standardmäßige antibakterielle Mittel versagen häufig bei Antimykotika-Tests; daher sind spezifische Prozessanpassungen notwendig:

• Agentenspezifität: Für die Prüfung auf Pilzbefall werden Antimykotika benötigt, zur Geruchskontrolle antibakterielle Mittel. Für einen umfassenden Schutz wird eine kombinierte Oberflächenbehandlung empfohlen.
• Oberflächenspannungssteuerung: Wenn überschüssige Rückstände oder Weichmacher auf der Stoffoberfläche verbleiben, können sie die antimikrobiellen Stellen wie einen Film bedecken, was zu einem Nichtbestehen des ASTM E2149-Tests führt.
• Trocknung und Gleichgewicht: Antifungale Tests reagieren sehr empfindlich auf Feuchtigkeit. Textilien müssen nach der Behandlung gründlich getrocknet werden und vor der Prüfung in einer kontrollierten Umgebung ein Gleichgewicht erreichen können.
• Haltbarkeitsleistung: Da es sich um einen dynamischen Kontakttest handelt, muss das antimikrobielle Mittel fest mit der Faser verbunden sein; andernfalls lässt die Wirkung nach mehrmaligem Waschen rasch nach.

Häufige technische Missverständnisse bezüglich dieser Standards

• Irrtum 1: Antibakterielle Stoffe sind auch antimykotisch. Falsch. Bakterien und Pilze besitzentelunterschiedliche biologische Strukturen. Chemikalien, die Staphylococcus aureus abtöten, können gegen das Wachstum von Aspergillus niger völlig wirkungslos sein.
• Irrtum 2: Eine große Hemmzone bedeutet immer ein besseres Gewebe. Falsch. ASTM E2149 bezieht sich auf fixe Wirkstoffe, die typischerweise keine Hemmzone erzeugen, aber dennoch eine Abtötungsrate von 99,9 % erreichen können.
• Irrtum 3: ASTM E2149 kann antivirale Eigenschaften testen. Falsch. Dieser Standard gilt nur für Bakterien. Viren sind viel kleiner und erfordern eine Bewertung nach spezifischen Standards wie ISO 18184.
• Irrtum Nr. 4: Synthetische Fasern benötigen keine Behandlung mit Antimykotika. Falsch. Polyester selbst bietet zwar keinen Nährboden für Schimmelpilze, aber Rückstände wie Appretur, Öle und Schmutz auf dem Stoff sind ideale Nahrungsquellen für Pilze.

FAQ: Häufig gestellte technische Fragen