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DITF: Biopolymere aus Bakterien schützen technische Textilien Foto: DITF
Befüllung der Rakel mit geschmolzenem PHA unter Einsatz einer Heißklebepistole
23.02.2024

DITF: Biopolymere aus Bakterien schützen technische Textilien

Textilien für technische Anwendungen erhalten ihre besondere Funktion meistens durch eine Beschichtung. Sie macht Textilien zum Beispiel wind- und wasserdicht oder abriebbeständiger. Üblicherweise kommen dabei auf Erdöl basierende Stoffe wie Polyacrylate oder Polyurethane zum Einsatz. Mit diesen werden jedoch endliche Ressourcen verbraucht und die Materialien können durch unsachgemäßen Umgang in die Umwelt gelangen. Die Deutschen Institute für TextiI- und Faserforschung Denkendorf (DITF) forschen deshalb an Materialien aus nachwachsenden Quellen, die recyclingfähig sind und nach Gebrauch die Umwelt nicht belasten. Interessant sind hier Polymere, die aus Bakterien hergestellt werden können.

Textilien für technische Anwendungen erhalten ihre besondere Funktion meistens durch eine Beschichtung. Sie macht Textilien zum Beispiel wind- und wasserdicht oder abriebbeständiger. Üblicherweise kommen dabei auf Erdöl basierende Stoffe wie Polyacrylate oder Polyurethane zum Einsatz. Mit diesen werden jedoch endliche Ressourcen verbraucht und die Materialien können durch unsachgemäßen Umgang in die Umwelt gelangen. Die Deutschen Institute für TextiI- und Faserforschung Denkendorf (DITF) forschen deshalb an Materialien aus nachwachsenden Quellen, die recyclingfähig sind und nach Gebrauch die Umwelt nicht belasten. Interessant sind hier Polymere, die aus Bakterien hergestellt werden können.

Diese Biopolymere haben den Vorteil, dass sie in kleinen Laborreaktoren bis hin zu großen Produktionsanlagen hergestellt werden können. Zu den vielversprechendsten Biopolymeren zählen Polysaccharide, Polyamide aus Aminosäuren und Polyester wie Polymilchsäure oder Polyhydroxyalkanoate (PHA), die alle aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. PHA sind ein Überbegriff für eine Gruppe biotechnologisch hergestellter Polyester. Diese Polyester unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Wiederholungseinheit. Bisher wurden sie vor allem für medizinische Anwendungen untersucht. Da PHA-Produkte am Markt zunehmend verfügbar sind, können Beschichtungen aus PHA in Zukunft auch verstärkt im technischen Bereich eingesetzt werden.

Die Bakterien, aus denen die PHA gewonnen werden, wachsen mithilfe von Kohlenhydraten und Fetten als auch durch eine erhöhte CO2 Konzentration und Licht mit angepasster Wellenlänge.

PHA sind in ihren Eigenschaften durch die Variation der molekularen Struktur der Wiederholungseinheit anpassbar. Dadurch stellen Polyhydroxyalkanoate eine besonders interessante Verbindungsklasse für die Beschichtung technischer Textilien dar. Aufgrund der wasserabweisenden Eigenschaften, die schon vom Molekülaufbau herrühren, und der stabilen Struktur haben Polyhydroxyalkanoate ein großes Potential für die Herstellung wasserabweisender, mechanisch belastbarer Textilien, wie sie beispielsweise im Automobilbereich und auch bei Outdoor Bekleidung gefragt sind.

Die DITF leisteten hierzu bereits erfolgreiche Forschungsarbeiten. So zeigten Beschichtungen auf Garnen aus Baumwolle und Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester glatte und recht gut haftende Beschichtungen. Die PHA-Typen für die Beschichtung wurden sowohl am freien Markt beschafft als auch vom Forschungspartner Fraunhofer IGB hergestellt. Es zeigte sich, dass durch Extrusion das geschmolzene Polymer durch eine Ummantelungsdüse auf Baumwollgarne aufgetragen werden kann. Die Beschichtung des geschmolzenen Polymers auf Gewebe gelang mithilfe einer Rakel. Die Länge der molekularen Seitenkette des PHA spielt bei den Eigenschaften des beschichteten Textils eine wichtige Rolle. So sind zwar PHA mit mittellangen Seitenketten besser geeignet, um eine geringe Steifigkeit und einen guten textilen Griff zu erzielen, jedoch ist ihre Waschbeständigkeit gering. PHA mit kurzen Seitenketten sind dafür geeignet eine hohe Wasch- und Scheuerbeständigkeit zu erreichen, jedoch wird der textile Griff etwas steifer.

Aktuell untersucht das Team, wie die Eigenschaften von PHA verändert werden können, um die gewünschten Beständigkeiten und die textilen Eigenschaften gleichermaßen zu erreichen. Des Weiteren ist die Formulierung wässriger Rezepturen für die Garn- und Textilausrüstung geplant. Damit können wesentlich dünnere Beschichtungen auf die Textilien aufgebracht werden als dies mit geschmolzenem PHA möglich ist.

In weiteren Forschungsteams der DITF wird untersucht, ob PHA auch für die Herstellung von Fasern und Vliesstoffen geeignet sind.

Quelle:

Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF)

Bild: Ralph Koch für Gebr. Otto
13.05.2022

Gebr. Otto mit spezialisiertem Portfolio auf der Techtextil 2022

Gebr. Otto wird sich auf der diesjährigen Techtextil, vom 21. bis 24. Juni, in Frankfurt präsentieren. Das Dietenheimer Textilunternehmen bietet ein Spezialsortiment an funktionalen High-Tech-Garnen, beispielsweise aus leitfähigen, hochfesten und flammfesten Fasern. Zielsetzung der Messeteilnahme ist für Gebr. Otto der persönliche Kundenkontakt sowie das Ausbauen regionaler Technologieketten. Der Anbieter textiler Lösungen präsentiert sich, wie in den vergangenen Jahren, auf dem BW-i-Gemeinschaftsstand in Halle 12.1.

Gebr. Otto wird sich auf der diesjährigen Techtextil, vom 21. bis 24. Juni, in Frankfurt präsentieren. Das Dietenheimer Textilunternehmen bietet ein Spezialsortiment an funktionalen High-Tech-Garnen, beispielsweise aus leitfähigen, hochfesten und flammfesten Fasern. Zielsetzung der Messeteilnahme ist für Gebr. Otto der persönliche Kundenkontakt sowie das Ausbauen regionaler Technologieketten. Der Anbieter textiler Lösungen präsentiert sich, wie in den vergangenen Jahren, auf dem BW-i-Gemeinschaftsstand in Halle 12.1.

Nachfrage nach technischen Garnen steigend
„In der Branche kennt man Gebr. Otto meistens wegen seiner Baumwollgarne und -zwirne“, so Robin Hefter, der bei Gebr. Otto den Bereich der technischen Textilien verantwortet. Baumwolle ist die Faser, die in der Spinnerei des Unternehmens hauptsächlich versponnen wird. Sie steht seit mehr als 100 Jahren für das Hauptgeschäftsfeld von Gebr. Otto. Dagegen sind die technischen Garne, im Programm seit gut fünf Jahren, noch relative Newcomer. Rund 10 Prozent der Produktionsleistung entfallen auf diesen Bereich – Tendenz steigend. „Technische Textilien haben sich in den vergangenen Jahren als Wachstumssektor erwiesen“, erklärt Hefter. „Bedingt durch die aktuellen politischen Ereignisse hat die Nachfrage nochmal stark angezogen.“

Portfolio mit Schutzcharakter
Der Bereichsleiter bezieht sich dabei speziell auf den Bereich der persönlichen Schutzausrüstung, für Bekleidung und Handschuhe. Für den Einsatz in diesen Bereichen sind die funktionalen Hochleistungsgarne, vielfach auf High-Tech-Faser-Basis, von Gebr. Otto ausgelegt. Neben flammhemmenden Garnen aus Meta-Aramid verarbeitet Gebr. Otto beispielsweise antistatische oder leitfähige Fasern.

In der Regel sind viele Chemiefasern aufgrund ihrer geringen Feuchtigkeitsaufnahme leicht elektrisch aufladbar, ohne sich jedoch wieder selbst entladen zu können. Deshalb kommt es zu unerwünschten Entladungen, vielleicht beim nächsten Händeschütteln. Eine solche Entladung kann in manchen Situationen lebensgefährlich sein. Robin Hefter: „Man stelle sich ein Team beim Boxenstopp in der Formel 1 vor, beim Betanken eines Rennwagens unter Zeitdruck. Da darf es keinen noch so kleinen Funken geben.“ Gebr. Otto mischt deshalb den technischen Garnen antistatische Fasern bei; sie vermeiden die elektrostatische Aufladung und bieten neben Boxenstopp-Teams auch jedem Tankwart Sicherheit. Ist elektrische Leitfähigkeit gewünscht, werden den Fasern leitfähige Fasern beigemischt. Hochfeste Fasern kommen zum Einsatz, wenn hohe oder höchste Reißfestigkeit erreicht werden soll.

Weniger um Sicherheit denn um Farbechtheit geht es bei spinngefärbten Garnen. Die Fasern nehmen die Pigmente homogener auf, als wenn sie als Garn gefärbt werden. Sie bieten große Farbechtheiten und bleichen deutlich weniger in der Sonne aus, da die Pigmentteilchen in der Faser besser eingeschlossen sind.

Quelle:

Gebr. Otto Baumwollfeinzwirnerei GmbH + Co. KG

(c) HeiQ
HeiQ AeoniQ Zellulosegarn
26.10.2021

´Zellulosehaltige, klimafreundlichen HeiQ AeoniQ-Garns

HeiQ kündigt mit der Einführung von HeiQ AeoniQ - einem hochleistungsfähigen Zellulosegarn auf Basis einer neuen Faser aus kohlenstoffnegativen Materialien - einen potenziellen Wendepunkt für die Textilindustrie an. Diese neue Faser, die aus zellulosehaltigen Biopolymeren der dritten Generation gewonnen wird, befindet sich auf dem Weg zur Pilotproduktion, bevor sie in großem Umfang auf den Markt kommt. The LYCRA Company ist der erste Entwicklungspartner von HeiQ.

HeiQ AeoniQ-Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ-Garne (Aeon: Streben nach ewiger Zirkularität) werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden und gleichzeitig Sauerstoff erzeugen. Dieses Hochleistungsgarn ist in der Lage, synthetische Filamentgarne zu ersetzen, die mehr als 60% der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 108 Millionen Tonnen ausmachen.2 Im Vergleich zu herkömmlichen Zelluloseprodukten werden für die Herstellung von HeiQ AeoniQ-Garnen weder Ackerland noch Pestizide oder Düngemittel benötigt.

HeiQ kündigt mit der Einführung von HeiQ AeoniQ - einem hochleistungsfähigen Zellulosegarn auf Basis einer neuen Faser aus kohlenstoffnegativen Materialien - einen potenziellen Wendepunkt für die Textilindustrie an. Diese neue Faser, die aus zellulosehaltigen Biopolymeren der dritten Generation gewonnen wird, befindet sich auf dem Weg zur Pilotproduktion, bevor sie in großem Umfang auf den Markt kommt. The LYCRA Company ist der erste Entwicklungspartner von HeiQ.

HeiQ AeoniQ-Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ-Garne (Aeon: Streben nach ewiger Zirkularität) werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden und gleichzeitig Sauerstoff erzeugen. Dieses Hochleistungsgarn ist in der Lage, synthetische Filamentgarne zu ersetzen, die mehr als 60% der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 108 Millionen Tonnen ausmachen.2 Im Vergleich zu herkömmlichen Zelluloseprodukten werden für die Herstellung von HeiQ AeoniQ-Garnen weder Ackerland noch Pestizide oder Düngemittel benötigt.

HeiQ AeoniQ-Garne sind für den Kreislaufgedanken konzipiert und können bei gleichbleibender Faserqualität mehrfach recycelt werden. Der Herstellungsprozess soll 99% weniger Wasser verbrauchen als bei Baumwollgarnen, und HeiQ AeoniQ soll vergleichbare Leistungseigenschaften wie Polyester, Nylon und herkömmliche Garne aus regenerierter Zellulose bieten.

Einladung von Erstanwendern
Die führenden Branchenexperten von HeiQ stehen bereit, um im zweiten Quartal 2022 die ersten HeiQ AeoniQ-Garne aus der Pilotproduktionsanlage zu liefern. Angesichts der herausragenden Qualitäten, des einzigartigen Dekarbonisierungspotenzials und der hervorragenden ESG3-Eigenschaften lädt HeiQ maximal 20 auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Markenpartner ein, als erste Produkte aus diesem zukunftsweisenden Garn auf den Markt zu bringen.

The LYCRA Company als primärer Entwicklungspartner
HeiQ gibt bekannt, dass The LYCRA Company mit ihrer Markenkollektion, ihrem globalen Einzelhandelskundennetzwerk und ihren Fähigkeiten zur Stoffinnovation ein primärer Partner für die Bekleidungsentwicklung für HeiQ AeoniQ-Garne mit einer Exklusivität für Stretch- und Leistungsstoffe sein wird. The LYCRA Company verfügt über ein komplettes Angebot an zertifizierten, nachhaltigen Produkten und ergänzt dieses Angebot kontinuierlich durch die Entwicklung neuer LYCRA®-Fasertypen. Diese Fasern haben das Potenzial, mit HeiQ AeoniQ-Garn kombiniert zu werden, um einzigartige dekarbonisierende und abbaubare elastische Stoffe zu schaffen.

 

2 Statista
3 Environment, Social, Governance

Quelle:

HeiQ Materials AG