Mit Licht gegen verschmutzte Kleidung

Reinigung durch Licht: Hartnäckige gelbe Flecken in Textilien können durch Bestrahlung mit einem hochintensiven blauen LED-Licht entfernt werden, wie eine neue Studie zeigt. Die Forschenden demonstrierten die Wirksamkeit ihrer Blaulicht-Methode, indem sie Flecken von Orangensaft, Tomatensaft und schweißähnlichen Substanzen auf verschiedenen Stoffen entfernten. Selbst empfindliche Textilien wie Seide konnten so gereinigt werden.

Schweiß und Essensreste können selbst nach dem Waschen noch gelbliche Flecken auf unserer Kleidung hinterlassen und diese ruinieren. Verursacht werden die Flecken unter anderem durch die Fettsäuren Squalen und Ölsäure, die aus Hautpflegeprodukten, Talg und Schweiß stammen. Darüber hinaus können auch natürliche Pigmente wie Beta-Carotin, Lycopin und Beta-Cryptoxanthin, die in Orangen, Tomaten und anderem Obst und Gemüse enthalten sind, solche hartnäckigen Flecken hinterlassen. 

Neue Bleichtechnik entwickelt

Zwar können Bleichmittel wie Wasserstoffperoxid oder Lösungsmittel für die chemische Reinigung die gelben Flecken entfernen. Diese Chemikalien sind jedoch umweltschädlich und benötigen zum Bleichen zusätzlich Hitze. Sie sind daher nicht für alle Stoffe geeignet, insbesondere nicht für empfindliche Textilien wie Seide. Auch das UV-Licht der Sonne kann als natürliches Bleichmittel verwendet werden, aber empfindliche Textilien ebenfalls beschädigen. 

Jetzt haben Tomohiro Sugahara und Hisanari Yoneda von der japanischen Firma Asahi Kasei eine textilschonendere Bleichmethode entwickelt, um gelbe Flecken zu entfernen. „Unsere Methode nutzt sichtbares blaues Licht in Kombination mit Luftsauerstoff, der als Oxidationsmittel fungiert, um den Fotobleichprozess voranzutreiben“, erklärt Sugahara. „Dieser Ansatz vermeidet den Einsatz von aggressiven chemischen Oxidationsmitteln, die typischerweise bei herkömmlichen Bleichmethoden erforderlich sind, und macht ihn von Natur aus nachhaltiger.“

Aufhellung mittels blauem LED-Licht

Wie gut die Technik funktioniert, testen die Forschenden zunächst an vergilbten Harzpolymeren aus Tetrabutylstilbenequinone (TBSQ), das bei der Lagerung von Kleidung entstehen kann, anschließend an den natürlichen Farbmolekülen Beta-Carotin, Lycopin und Squalen. Diese Reinsubstanzen bestrahlten sie jeweils drei Stunden lang mit hochintensivem blauen LED-Licht mit einer Wellenlänge von 445 Nanometern.

Bei der anschließenden Kontrolle stellten sie fest: Alle Proben verloren an Farbe. Das Blaulicht hatte demnach die gelben Substanzen jeweils erfolgreich ausgeblichen und in farblose Verbindungen umgewandelt. Spektroskopische Analysen bestätigten, dass der Sauerstoff in der Luft diesen fotochemischen Bleichprozess unterstützte, indem er chemische Bindungen in den Molekülen aufbrach. Weder das Blaulicht noch der Sauerstoff alleine reichten für die Bleiche aus, nur die Kombination aus beidem führte zu dem Farbschwund.

Blaulicht ist besser als andere Bleichmittel

Doch funktioniert das auch auf Textilien? Um das herauszufinden, verunreinigten Sugahara und Yoneda absichtlich Baumwollgewebe mit Squalen. Dann erhitzten sie die verschmutzten Stoffe, um das Altern der Schmutzflecke zu simulieren. Anschließend behandelten sie die Proben zehn Minuten lang: entweder mit einer klassischen Wasserstoffperoxid-Lösung, mit herkömmlichem UV-Licht oder mit dem blauen LED-Licht. Zusätzlich versetzten sie auch Stoffe aus Seide und Polyester mit Squalen sowie weitere Baumwollstoffe mit Ölsäure, Orangensaft und Tomatensaft und bestrahlten diese Textilproben ebenfalls mit Blaulicht.

Das Ergebnis: Die LED-Behandlung hellte die getesteten Flecken auf allen Stoffmustern auf, ohne die Textilien zu beschädigen. Das blaue Licht hellte die gelben Flecken auf der Baumwolle zudem wesentlich stärker auf als Wasserstoffperoxid und UV-Licht. Tatsächlich entstanden durch die UV-Strahlung mit rund 360 Nanometer Wellenlänge einige neue, ebenfalls gelb gefärbte Verbindungen, wie die Analysen ergaben.

Was passiert mit farbiger Kleidung?

Die Forschenden schließen daraus, dass hochintensives blaues LED-Licht ein vielversprechendes nachhaltiges Bleichmittel ist, um Kleidungsflecken zu Hause oder in einer industriellen Reinigung zu entfernen. Bevor sie ihre Methode als Lichtsystem auf den Markt bringen, wollen Sugahara und Yoneda jedoch noch den genauen Reaktionsmechanismus entschlüsseln und testen, ob auch farbige Kleidung keinen Schaden nimmt – also ob neben den Schmutzflecken auch die gewollte Grundfarbe der Textilien ausgeblichen wird oder erhalten bleibt. (ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2025; doi: 10.1021/acssuschemeng.5c03907) 

Quelle: American Chemical Society