Aus der Branche

Die CHT Textile Dyes App präsentiert sich in einem neuen Design. Seit mehr als zehn Jahren ist die CHT Textile Dyes App ein Begleiter in der Textilindustrie. Das überarbeitete Design macht eine Vielzahl von nützlichen Funktionen und Informationen noch leichter zugänglich.

Mit der CHT Textile Dyes App haben Anwender Zugriff auf das gesamte Farbstoff- und Pigmentportfolio der CHT sowie allen dazugehörigen Informationen, um das Färben einfacher und sicherer zu machen. Ebenfalls in der CHT Textile Dyes App integriert sind kostenlose In-App-Berechnungsprogramme mit nachhaltigen Lösungen, die den Anwender dabei unterstützen, seine Produkte nachhaltiger und kostengünstiger herzustellen, indem wichtige Ressourcen wie Wasser, Energie und Zeit in den Veredlungsprozessen effizient eingespart werden können.

Textil-Recycling ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Aktuell wird der Großteil der gebrauchten Kleidung (über 85 %) thermisch verwertet oder landet auf Deponien. Ein deutlich kleinerer Anteil wird als Second-Hand Kleidung in Entwicklungsländer verschifft. Lediglich weniger als ein Prozent der Kleidung wird recycelt und anschließend wieder zu Kleidung verarbeitet.

Textilien zu recyceln ist kompliziert. Für Sammlung und Sortierung der Altkleider gibt es noch keine etablierten Systeme. Mechanische Verfahren zur Rückgewinnung von Fasern resultieren häufig in einer schlechteren Qualität der textilen Produkte und chemische Verfahren sind technisch kaum entwickelt, sowie wirtschaftlich noch nicht attraktiv genug. Dies gilt auch für das weltweit am häufigste produzierte synthetische Textilfasermaterial Polyester, das aus dem gleichen Material wie PET Flaschen hergestellt wird. Das derzeit in der Textil- und Bekleidungsindustrie genutzte recycelte PET (rPET) stammt fast ausschließlich aus recycelten PET-Flaschen.

Forscher:innen des Forschungsinstituts für Textil- und Bekleidung (FTB) der Hochschule Niederrhein und des Instituts für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik (ICTV) der Technischen Universität Braunschweig nehmen sich im Projekt SiWerTEX den Hürden der simultanen Rückgewinnung von Monomeren und werthaltigen Zuschlagsstoffen aus dem Recycling von Polyestertextilien an. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanziert im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) die Entwicklungsarbeit der Wissenschaftler:innen unter der Leitung von Professorin Dr.-Ing. Maike Rabe (FTB) und Professor. Dr.-Ing. Stephan Scholl (ICTV).

Zusammen mit deutschen Textilherstellern und Textilausrüstern wollen die Wissenschaftler:innen ein chemisches Verfahren zum PET- bzw. Polyesterrecycling, weiterentwickeln. Eine große Herausforderung stellt dabei die Vielfalt von Ausrüstungsmitteln und Additiven dar, mit denen Kleidung und technische Textilien ausgestattet sind: sie sind gefärbt, bedruckt und mit Flammschutz- oder Weichgriffmitteln ausgerüstet.

Untersucht wird im Projekt nicht nur, wie dies beim Recycling effektiv entfernt werden kann, sondern auch, ob die Additive als Wertstoffe zurückgewonnen werden können. Der Fokus wird in SiWerTEX auf die Entfernung von Farbstoffen und die Rückgewinnung des in Flammschutzmitteln enthaltenen Phosphors gerichtet. Die Erkenntnisse sollen helfen, Textilien von Beginn an so zu produzieren, dass ein späteres Recycling möglich wird.

Für die Textil-Unternehmen werden zum Ende des Projektes Handlungsempfehlungen für recyclingfreundliche Färb- und Ausrüstungsprodukte herausgegeben werden können.

In seiner jüngsten Evaluierung hat adidas eine Rangliste der Zulieferer von chemischen Produkten und Hilfsstoffen erstellt, die bei der Herstellung seiner Produkte verwendet werden. Mit 98 % ZDHC Level 3 Hilfsmitteln und Farbstoffen im Portfolio ist CHT der bevorzugte Lieferant in diesem Ranking. Dies honoriert zum einen die Innovationskraft der unternehmenseigenen Forschung und Entwicklung, zum anderen zeigt es deutlich, dass CHT der bevorzugte Partner für die nachhaltige chemische Behandlung von zertifizierbaren Markenprodukten ist.

CHT investiert in nachhaltige textile Wertschöpfungsketten
Im Jahr 2022 erwirtschaftete die CHT Gruppe 77 % ihres Gesamtumsatzes mit nachhaltig klassifizierten Produkten. Die unternehmenseigene Forschung und Entwicklung arbeitet unermüdlich daran, die gesamte textile Wertschöpfungskette nachhaltiger zu gestalten.
Kunden aus der produzierenden Textilindustrie profitieren vom Know-how der CHT und technischer Kompetenz in der maschinellen Anwendung.

CHT und Textilstandards
In diesem Zusammenhang ist CHT bereits seit 2019 als ZDHC Contributor mit einem umfassenden Sortiment von mehr als 2200 zertifizierten Produkten aktiv. Davon sind 70 % Textilhilfsmittel und 30 % Farbstoffe im Portfolio, die nach Level 3 ZDHC, bluesign® oder C2C-Standards zertifiziert sind.
CHT unterstützt seine Kunden und Geschäftspartner umfassend und investiert intensiv in Compliance- und Regulierungsmaßnahmen. Insbesondere im Textilbereich arbeitet die Unternehmensgruppe mit renommierten Standards und Labels zusammen. Unter anderem bluesign®, C2C oder GOTS. Insbesondere im Rahmen des ZDHC-Programms ist CHT weltweit ein der führenden Unternehmen. Mehr als 2200 von CHT zertifizierte Produkte erreichen derzeit LEVEL 3, die höchstmögliche Stufe für sichere Textilchemie. Besonders erwähnenswert ist, dass dies sowohl Textilhilfsmittel (70 %) als auch Farbstoffe und Pigmente (30 %) umfasst.

Die CHT Gruppe ist an mehreren ZDHC-Arbeitsgruppen beteiligt und ist auch Mitglied der ZDHC-internen Beratungsgruppe der chemischen Industrie (CIAG).

Die Studentinnen Antonia Dannenberg und Nadine Bullerdiek vom Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein sind von der Wilhelm-Lorch-Stiftung ausgezeichnet worden. Dannenberg erhielt den Preis in der Kategorie Technik für ihre Arbeit „Graphen in alpiner Wintersportbekleidung“, Bullerdiek hatte die Jury mit ihrer englischsprachigen Arbeit „Dyeing of Poly(lactic acid) Fibres for Circular Textile Products“ überzeugen können. Der Preis ist mit 5000 Euro dotiert.

In der Arbeit von Antonia Dannenberg (Betreuende Professor:innen Dr. Robert Groten & Karin Stark) werden unterschiedliche mit Graphen ausgerüstete Polyesterproben hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit untersucht. Graphen ist eine zweidimensionale Kohlenstoffatomschicht mit einzigartigen Eigenschaften. Viele Outdoor-Bekleidungshersteller bringen immer mehr mit Graphen ausgerüstete Produkte auf den Markt. Insbesondere in der alpinen Wintersportbekleidung gewinnt der Werkstoff zunehmend an Bedeutung.

Eingearbeitet in textile Flächen bzw. Bekleidung, soll Graphen diesen die Eigenschaft verleihen, Wärme von erhitzen Stellen der Bekleidung an kühlere Stellen zu leiten. Durch diesen Wärmeausgleich würden Sportler:innen potenziell weniger Energie verbrauchen und wären somit leistungsfähiger. Dannenbergs Arbeit hat sich mit der Frage auseinandergesetzt, ob Graphen tatsächlich zur Optimierung der Wärmeleitfähigkeit der Textilien beitragen.

Die durchgeführte Untersuchung hat gezeigt, dass die Wärme sich im aktuellen Forschungsstadium noch nicht wie gewünscht über das Textil verteilt. Keine Probe wies erkennbare Veränderungen auf. Zum jetzigen Zeitpunkt befindet sich die Übertragung der Eigenschaften von Graphen auf textile Flächen in einem frühen Forschungsstadium. Eine Kommerzialisierung von textilen Graphen-Produkten ist demnach aus Forschungssicht bisher noch nicht ausreichend umsetzbar. Aufgrund des weltweiten Interesses ist aber damit zu rechnen, dass in naher Zukunft das Material alltagstauglich und funktionsoptimierend in Bekleidung integriert werden kann. Antonia Dannenberg rundete ihre technische Arbeit mit einer zusätzlichen Designarbeit zum Thema Sportswear ab.

Nadine Bullerdiek hat sich in ihrer Bachelorarbeit („Dyeing of Poly(lactic acid) Fibres for Circular Textile Products”) mit dem Färben von PLA-Fasern für kreislauffähige textile Produkte auseinandergesetzt (Betreuende Professorin: Dr. Maike Rabe).

PLA-Fasern (engl. poly(lactic acid)) gelten als vielversprechende Alternative zu konventionellen Polyesterfasern. Sie sind biobasiert, recyclingfähig und unter industriellen Bedingungen biologisch abbaubar. Somit eignen sie sich für die Herstellung kreislauffähiger Textilien.

Das Problem: PLA-Fasern sind hydrolyseanfällig, besonders unter alkalischen Bedingungen und hohen Temperaturen. Dies bedeutet, dass es beim Färben im Wasserbad zu einem Festigkeitsverlust der Fasern kommen kann. Die Preisträgerin hat in ihrer Arbeit die Auswirkungen der Färbeparameter Zeit, Temperatur und pH-Wert auf die Festigkeit und Farbintensität eines PLA-Zwirns untersucht. So konnten die idealen Färbebedingungen mit möglichst hoher Farbintensität und möglichst geringem Festigkeitsverlust für das Färben des PLA-Zwirns mit Dispersionsfarbstoffen ermittelt werden. Die Arbeit wurde in Kooperation mit dem niederländischen Start-up Arapaha durchgeführt.

Die MUNICH FABRIC START ist in Deutschland eine führende Messe für zukunftsrelevante Textilinnovationen für den Fashionbereich. Ob auf der integriert stattfindenden internationalen Denim Tradeshow BLUEZONE oder in den Areas Fabrics und Additionals mit Materialneuheiten für alle Bekleidungssegmente, ReSOURCE und Sustainable Innovations für nachhaltige Denkansätze, Design Studios mit Stoffdesigns und neuen Entwicklungen für Prints, dem Innovationshub KEYHOUSE oder im neuen Sourcing-Areal THE SOURCE für internationale, vertikale Integration – nachhaltige Entwicklungen ziehen sich durch alle Bereiche. Dazu gehören:

Tee-Textilien
WASTEA by SCAYS: Von Schuhen, über Gürtel und Taschen bis hin zu Flugzeugen oder Yachten – in all diesen Bereichen könnte in Zukunft eine neue pflanzenbasierten Lederalternative zum Einsatz kommen: WASTEA. Nach der Einführung von Apfelleder hat die Unternehmensgruppe mit Sitz in Istanbul, SCAYS, auf der vergangenen Edition der MUNICH FABRIC START seine neueste Entwicklung präsentiert: Leder aus Teeabfällen. WASTEA basiert auf zwei Komponenten – einem Textil als Basis und einer Beschichtung aus dem neuen Tee-Material. Für ein späteres Recycling könnten die Schichten voneinander getrennt werden, so SCAYS. Aus dem Textil werden wieder Textilien, aus WASTEA wird WASMENT – eine neue Art Zement, aus dem das Unternehmen in der nahen Zukunft Schulen bauen möchte.

Blumenleder
Flower Matter by Irene Purasachit: Täglich entstehen Unmengen an Blumenabfällen – die in Finnland lebende Designerin Irene Purasachit schenkt ihnen ein zweites Leben. Blumenstiele und -blätter recycelt sie zu Stoff und Papier – eine vegane Alternative zur Herstellung von Taschen, Geldbeuteln oder Blumenpapier. Da das sogenannte „Flaux“ Material zu 100 Prozent aus Blumenresten besteht, ist es komplett natürlich, biologisch abbaubar, plastik- und lederfrei.

Bakterielle Zellulose
Biotic by Studio Lionne van Deursen: Man nehme Hefe, Bakterien und gesüßten grünen Tee – nach einem Fermentationsprozess wird daraus biologisch abbaubares, widerstandsfähiges und hochflexibles Material. Wie das funktioniert? Mikroben spinnen Nanofasern aus bakterieller Zellulose auf eine Oberfläche. Sobald diese Schicht getrocknet ist, wird sie zu einem festen Material, das sich in den Eigenschaften sehr ähnlich zu Leder verhält. In Experimenten mit Pflanzenfarben und Farbstoffen aus Fruchtabfällen hat die gleichnamige Designerin des Studios für Materialforschung und Produktdesign „Lionne van Deursen“ aus den Niederlanden eine Stoffkollektion in bunten Farben, mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit und abwechslungsreichen Mustern entwickelt.

Upcycling mit Alpaka
Re-Up-Cycle by Incalpaca: Der Alpaka-Spezialist Incalpaca hat eine hochspezialisiertes Re- und Upcycling-
Verfahren entwickelt, bei dem aus Textilresten neue langlebige High-End-Gewebe entstehen. Dafür kauft Incalpaca Stoffreste wie Webkanten, Muster oder Garne aus alten Lagerbeständen, mischt diese mit Alpakafasern und stellt daraus hochwertige Re-Up-Cycle-Garne her. Verwendet werden können Abfälle aus Wolle und Nylonmischungen sowie recyceltes Nylon, mit Acryl und Baumwolle hingegen funktioniert das Verfahren nicht. Auch extrem kurze Fasern können verarbeitet werden. Das Ergebnis: 120.000 Kilogramm recyceltes und upcyceltes Garn jährlich – zum Beispiel für Capes, Throws und Mäntel.

UV-sensible Garne
Sunkolor by Panorama Fabrics: Mit dem zunehmenden Klimawandel steigt auch die Menge der unsichtbaren UV-Strahlen der Sonne. Das Problem daran: Die jeweilige Stärke ist mit bloßem Auge nicht zu erkennen. Genau das kann mit Sunkolor gelingen, denn das Material hilft dabei, die Sonneneinwirkung visuell wahrzunehmen. Das Berliner Design Studio Panorama Fabrics hat eine Technologie für Garne entwickelt, die UV-Strahlen in Textilien sichtbar machen. Durch die Sonneneinstrahlung verwandelt sich die Farbe der Sunkolor-Garne und zeigt für die menschliche Haut gefährliche UV-Indexbereiche an.

Nachhaltige Innovationen werden den Besucher:innen auch auf der kommenden MUNICH FABRIC START Spring.Summer 24 vom 24. bis 26. Januar 2023 im MOC München sowie auf der BLUEZONE und im KEYHOUSE vom 24. bis 25. Januar 2023 auf dem Zenith Areal quer durch alle Schritte der Wertschöpfungskette finden: von zahlreichen zukunftsweisenden Materialien über wasserloses Färben und sauerstoffbasierte Veredlung bis hin zu KI-gesteuerten Verfahren.

• Bluesign gibt Partnerschaft mit SCTI bekannt

Bluesign hat sich mit Sustainable Chemistry for the Textile Industry (SCTI^TM) zusammengetan, um einen Index für Nachhaltigkeitschemie zu entwickeln, der einen Standard-Kommunikationsleitfaden für Chemielieferanten, Hersteller, Marken und NGOs bieten soll.

Der erste Index seiner Art soll einen Wandel in der Branche anregen, indem er es den Beteiligten erleichtert, die Nachhaltigkeit von Textilchemieprodukten anhand höchster Standards zu bewerten und gleichzeitig das geistige Eigentum der teilnehmenden Chemieunternehmen zu schützen. Der Schutz des geistigen Eigentums ist entscheidend für die Absicherung laufender Investitionen in nachhaltige Lösungen.

Chemische Produkte, wie Farbstoffe und Textilhilfsmittel, werden oft mit dem Attribut frei von einem bestimmten Stoff" gekennzeichnet. Das bluesign®-SYSTEM beschränkt sich nicht nur auf die Inhaltsstoffe, sondern geht darüber hinaus. Um bluesign® APPROVED zu sein, müssen die Chemikalien und der Produktionsstandort, an dem sie hergestellt wurden, bestimmte Kriterien bezüglich Umweltleistung, Arbeitssicherheit und Produktverantwortung erfüllen.

Der Index für Nachhaltigkeitschemie wird Substanzen vorbehalten sein, die Transparenz über eine Reihe zusätzlicher Indikatoren bieten, darunter die Kreislauffähigkeit der Chemikalie, die Treibhausgasemissionen während der Produktion und die Herkunft der Rohstoffe. Weiter wird vorausgesetzt, dass die nachgelagerte Verwendung der Chemikalie optimiert ist, d. h., dass sie z. B. die Ressourceneinsparung bei der Textilveredelung fördert. Darüber hinaus wird eine exzellente Unternehmensführung gepaart mit klar definierten Umwelt- und Sozialzielen (ESG) eine Grundvoraussetzung sein.

SCTI^TM ist ein Zusammenschluss führender Chemieunternehmen, der sich zum Ziel gesetzt hat, die Textil- und Lederindustrie in die Lage zu versetzen, nachhaltige, hochmoderne chemische Lösungen anzuwenden, die Fabrikarbeiter, lokale Gemeinschaften, Verbraucher und die Umwelt schützen.

Bluesign wird den Index für Nachhaltigkeitschemie als unabhängige Autorität mit einem ganzheitlichen Ansatz umsetzen und verwalten, um Unternehmen in der gesamten textilen Lieferkette bei der Verbesserung ihrer Nachhaltigkeitsleistung zu unterstützen.

Die OEKO-TEX® Association hat ihre jährliche Aktualisierung der geltenden Prüfkriterien, Grenzwerte und Richtlinien für ihre Zertifizierungen veröffentlicht. Alle Neuregelungen treten nach einer Übergangsfrist am 1. April 2022 endgültig in Kraft. Darüber hinaus ist ab sofort der neue Impact Calculator für STeP by OEKO-TEX® Kunden verfügbar. Das speziell für die Betriebe der Textilindustrie entwickelte Tool liefert Daten zum CO2- und Wasserfußabdruck, die für die Erreichung der Klimaziele notwendig sind.

Mitte 2022 wird die Association RESPONSIBLE BUSINESS by OEKO-TEX® einführen, eine neue Zertifizierung für Marken und Einzelhändler, die sich explizit zu internationalen Abkommen für Menschenrechte und Umweltschutz bekennen. Ziel von OEKO-TEX® ist es, Unternehmen in ihrer Verantwortung, Sorgfaltspflichten im eigenen Betrieb sowie in ihren globalen Lieferketten zu erfüllen, zu unterstützen. RESPONSIBLE BUSINESS by OEKO-TEX® wurde in Übereinstimmung mit den UN-Leitprinzipien für Wirtschaft und Menschenrechte sowie der einschlägigen OECD-Leitlinien für verantwortungsvolles unternehmerisches Handeln entwickelt.

Neuerungen in den Grenzwertkatalogen
OEKO-TEX® hat Bisphenol B bei den Zertifizierungen STANDARD 100, LEATHER STANDARD und ECO PASSPORT by OEKO-TEX® sowie in die STeP by OEKO-TEX® MRSL aufgenommen. Gleiches gilt für zwei weitere Farbstoffe auf der Basis von Michler's Keton/Base.N eu unter BeobachtungAuch im Jahr 2022 wird OEKO-TEX® verschiedene Substanzen auf der Grundlage neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse und der Konformität mit einschlägigen Vorgaben überwachen. Dies betrifft vor allem einige Prozesskonservierungsstoffe sowie die Bisphenole F, S und AF.

Neu unter Beobachtung
Auch im Jahr 2022 wird OEKO-TEX® verschiedene Substanzen auf der Grundlage neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse und der Konformität mit einschlägigen Vorgaben überwachen. Dies betrifft vor allem einige Prozesskonservierungsstoffe sowie die Bisphenole F, S und AF. Die Neuregelungen 2022 sind für alle OEKO-TEX® Produkte im Detail unter dem Menüpunkt Downloads über die OEKO-TEX® Website www.oeko-tex.com/news abrufbar.

•  Wie Berliner Forscher mit digitaler Technik Mikroplastik aufspüren und analysieren

Beim Kampf gegen Mikroplastik in der Umwelt drängt die Zeit. Forschende aus der Zuse-Gemeinschaft beschreiten mit innovativen Monitoring- und Analysetools neue Wege bei der Erfassung und Bestimmung von Kunststoffabfällen. „Mikroplastik finden und vermeiden“ fokussiert auf den Nachweis von Mikroplastik in Gewässern.

Jahr für Jahr gelangen laut einer Schätzung des Weltwirtschaftsforums (WEF) mindestens acht Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in die Weltmeere. Einmal dort angelangt, zersetzen sich diese, sofern Gegenmaßnahmen fehlen, schrittweise zu gefährlichem Mikroplastikpartikeln (MPP). Während die Verschmutzung rapide wächst, ist der MPP-Nachweis verhältnismäßig zeitaufwändig. So muss für die heutigen Analysemethoden wie spezielle Infrarot-Spektrometer das Mikroplastik in mehreren Schritten aus der Probe isoliert werden.

Zu einer deutlichen Verkürzung der Analysezeit für Mikroplastik will Tobias Gerhardt, Chemiker an der Berliner Gesellschaft zur Förderung der naturwissenschaftlich-technischen Forschung (GNF) kommen.

In einem seit Anfang 2020 laufenden, vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Verbundprojekt zur Entwicklung von Mikroemulsionen für die Analytik von MPP und Biofilmen arbeitet sein Team zusammen mit der Universität Bayreuth, der Firma mibic und anderen Partnern daran, durch den gezielten Einsatz von Farbstoffen die Analyse von Mikroplastik zu verbessern und zu beschleunigen. „Durch die Auswahl spezieller Farbstoffe ist es möglich, in der Analyse bestimmte Kunststoffklassen wie z.B. Nylon, PET oder Polypropylen (PP) nur anhand der Fluoreszenzfarbe zu unterscheiden, wodurch wir die Analysezeiten massiv verkürzen können“, sagt Gerhardt. Die Forschenden wollen die Analysezeiten von mehreren Wochen auf einen bis wenige Tage reduzieren. Sichtbar werden die Mikroplastikteilchen dann mit ultraviolettem Licht unter dem Fluoreszenz-Mikroskop.

Farbstoffe für Mikroemulsionen
Eine Herausforderung für die Forschenden: Die Mikroplastikteilchen in der Analyse mit den Farbstoffen optisch von ihrer organischen Umgebung zu trennen. Denn an den Kunststoffpartikeln bilden sich in Gewässern schnell Biofilme und generell enthalten Umweltproben häufig viel organisches Material. Um die notwendige optische Trennung zu erreichen, nutzt Gerhardt in den wässrigen Lösungen, die er untersucht, die Eigenschaften von besonderen Mizellsystemen, und zwar von sogenannten Mikroemulsionen. Das sind dreidimensionale, zusammengelagerte Aggregate aus Tensidmolekülen, in die er Farbstoffe einbringt. Die Mizellen dienen als Transportmittel, um den Farbstoff direkt zum Plastik zu transportieren und dieses dann einzufärben.

„Mit den Mikroemulsionen die wir entwickelt haben, können wir Mikroplastik mit hoher Selektivität einfärben“, erläutert der GNF-Experte. Ein häufiges Problem beim Einfärben von Mikroplastik mit anderen Methoden ist, dass häufig auch biologische Bestandteile der Probe wie Holz und andere Pflanzenreste eingefärbt werden. „Da wir das Mikroplastik nicht nur oberflächlich anfärben, können alle störenden Anfärbungen von biologischem Material wieder abgewaschen werden und nur das Mikroplastik fluoresziert im UV-Licht“, so Gerhardt. Auf diese Weise will das GNF-Team innerhalb kurzer Zeit die Belastung an Mikroplastikpartikeln in einer Probe bestimmen. Die Kunststoffreste, denen die GNF-Wissenschaftler auf der Spur sind, reichen vom Millimeter großen Partikel bis in den Mikrometer-Bereich, der winzigste Teilchen von wenigen Tausendstel Millimeter Größe erfasst.

„Flocki“ für die Wasserwirtschaft
Im optimalen Fall wird Kunststoff in Gewässern gar nicht erst so klein oder aber im Klärwerk erfasst. Um im Klärwerk kleinste Schmutzpartikel im Mikrometerbereich filtern zu können, setzt die Wasserwirtschaft so genannte Flockungsmittel ein, welche die Partikel binden, damit diese zunächst Mikro- und dann Makropartikel bilden. Für deren Dosierung gibt es noch kein industriell etabliertes Verfahren und bekanntlich hilft viel nicht immer viel. Die Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI e.V.), wie die GNF in Berlin-Adlershof ansässig, hat deshalb im vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt „Flocki“ zusammen mit einem Industriepartner ein bildbasiertes Messsystem zur optimalen Dosierung für den Einsatz von Flockungsmitteln entwickelt. Es lässt sich auch für Mikroplastik einsetzen. Aus dem Projekt ist ein Aufnahmesystem hervorgegangen, an dem das Schmutzwasser direkt vorbei transportiert und im Anschluss die Aufnahmen analysiert und die Partikel vermessen werden. „Von den aufgezeichneten Bildern mit den sichtbar gemachten Partikeln und Flocken können wir Rückschlüsse auf die nötige Dosierung ableiten“, erklärt GFaI-Experte Martin Pfaff. Neben dem Aufnahmesystem zur Erfassung des Schmutzwassers, spielt der Schwellwertalgorithmus zur Erkennung der Partikel eine zentrale Rolle bei der Auswertung.

Eigene Berechnungen für kleine Bildbereiche
Anders als in der klassischen Digitalfotografie greift der Algorithmus im Projekt „Flocki“ nicht für das ganze Bild, sondern bezieht sich auf viele kleine Bildbereiche, für die jeweils eigene Berechnungen stattfinden. „So lassen sich im Klärwerk unabhängig vom Verschmutzungs- und Flockungsgrad die Agglomerate im Mikrometerbereich zuverlässig aufspüren und gleichzeitig die Dosierung der Flockungsmittel optimieren“, erklärt Pfaff. Dreh- und Angelpunkt des Systems ist jedoch neben dem Aufnahmesystem die Verwendung geeigneter Messparameter, die sich im Forschungsprojekt als aussagekräftig herauskristallisiert haben. Sie beschreiben die Formveränderungen der Partikel über die gesamte Messung und lassen Rückschlüsse über den jeweils aktuellen Dosiergrad zu. Mit ihrer Hilfe kann somit die Beigabe des Flockungsmittels automatisiert werden.

Seitens der GFaI ist man bereit für eine Kommerzialisierung der Technik. „Angesichts der nötigen und voranschreitenden Digitalisierung in der Wasserwirtschaft versprechen wir uns viel von der Technik. Sie kann zu verbesserter Rohstoffeffizienz und zu einem hohen Umweltschutzniveau beim Vermeiden auch des Eintrags von Mikroplastik in Gewässer beitragen“, erklärt GFaI-Abteilungsleiter Frank Püschel.

„Forschende aus Instituten der Zuse-Gemeinschaft nutzen interdisziplinär ihre Expertise aus Chemie, Informatik und Umweltwissenschaften, um die von Mikroplastik ausgehenden Gefahren für die Umwelt einzudämmen“, erklärt der Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Klaus Jansen.

• Neues Verfahren soll Digitaldruck von Textilien verbessern

Mönchengladbach - An der Hochschule Niederrhein wird erforscht, wie man den textilen Digitaldruck für Bekleidung und Heimtextilien ressourcenschonender gestalten kann. Ziel des neuen Projekts DigiPrep des Forschungsinstituts für Textil und Bekleidung (FTB) ist es, Energie, Wasser, Chemikalien und Zeit einzusparen. Das Projekt wird bis 2022 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und in Kooperation mit dem Projektpartner Weitmann & Konrad GmbH & Co. KG (WEKO) durchgeführt.
 
Damit Farbstoffe mit den Faserstoffen dauerhaft reagieren und ein konturenscharfes Druckbild entsteht, werden Textilien bislang vor dem Digitaldruck im Tauchverfahren präpariert, auch wenn der Digitaldruck nur einseitig erfolgt. In ökologischer und ökonomischer Hinsicht gibt es daher zahlreiche Möglichkeiten Ressourcen zu sparen. Ziel des Projekts ist es, ein ressourcenschonendes Minimalauftragsverfahren für die Vorbereitung des Digitaldrucks zu entwickeln.
 
„Als Forschungsinstitut sind wir hierfür bestens aufgestellt, weil wir unser Know-how in Textilveredlung und Digitaldruck und den erforderlichen Gerätepark für die Untersuchungen bereitstellen“, sagt Professorin Dr. Maike Rabe, Leiterin des FTB und DigiPrep-Projektleiterin.
 
Das Team von DigiPrep entwickelt eine Anlage, die ein wässriges Präparationsmittel vor dem Druck berührungslos durch einzelne Rotationszerstäuber eines Spraysystems aufträgt. Anstatt ein Textil vollständig zu foulardieren (das heißt zu tauchen und abzuquetschen), kann es somit gezielt einseitig für den Druck vorbereitet werden. Selbst bei einer Bearbeitung über die gesamte Textilbreite soll ein gleichmäßiger Auftrag erreicht werden, der deutlich ökologischer und ökonomischer ist und Chemikalien, Wasser, Zeit und Energie, speziell bei der Trocknung einspart.
 
„Derzeit konstruiert WEKO die Pilotanlage, die etwa nach einem Jahr im Technikum des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik zu Versuchszwecken laufen wird“, sagt Projektkoordinator Dr. Michael Korger. Parallel entwickeln die Wissenschaftler der Hochschule Niederrhein geeignete Rezepte für die Vorbehandlung. Denn bisher geläufige Mittel für die Vollimprägnierung im Tauchverfahren müssen an die kontrollierte Zerstäubung angepasst werden. Gleichzeitig muss der Auftrag homogen erfolgen, damit der Druck gleichmäßig fixiert und hinterher nicht ungewünscht pixelig wird.
 
„Hier kommt ein wichtiger Forschungsaspekt hinzu“, sagt Korger. „Wir entwickeln für den Reaktivdruck neue Rezepte, die wenig oder gar keinen Harnstoff enthalten. Denn Harnstoff, der bisher noch einen erheblichen Teil des herkömmlichen Verfahrens ausmacht, zählt zu den Verursachern der umweltbelastenden Nitrifikation von Böden und Gewässern. So behalten wir also drei Ziele im Blick: Produktqualität, Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz.“

Am Sonntag, 29. September, eröffnete im Deutschen Textilmuseum Krefeld die Ausstellung „Zeitkolorit – Mode und Chemie im Farbenrausch“. Die Ausstellung ist Teil des Verbundprojekts „Weltbunt“, in dessen Mittelpunkt die historische Farbstoffsammlung der Hochschule Niederrhein steht und das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bis 2020 mit 550.000 Euro gefördert wird. Beteiligt an dem Projekt sind neben dem Textilmuseum und der Hochschule das Museum Schloss Rheydt, die TH Köln und die TU Dresden.

Die Ausstellung legt den Schwerpunkt auf Damenmode der 1850 bis 1930er Jahre mit einem ganz besonderen Fokus: „Wir bringen Textilien und Chemie zusammen“, sagt Annette Schieck, Leiterin des Textilmuseums. „Das ist für Textil-Ausstellungen sehr ungewöhnlich.“ Die Chemie vertritt Professor Dr. Jürgen Schram von der Hochschule Niederrhein, Projektleiter bei Weltbunt und Bewahrer der historischen Farbstoffsammlung der Hochschule.

Diese ist ein besonderer Schatz, den die Hochschule Niederrhein seit Jahrzehnten bewahrt und der seinen Ursprung in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts hat, als die synthetischen Farbstoffe entstanden und zu einem wahren Farbenrausch führten. Doch zunächst galt es, die Applikation der Farben auf die Textilien zu testen und zu erforschen. Das geschah an der damaligen Färberei- und Appreturschule, die 1883 gegründet wurde. 1896 zog die Schule in die Adlerstraße, wo bis heute der Fachbereich Chemie der Hochschule Niederrhein untergebracht ist.