Aus der Branche

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben mit Unterstützung des Landes Baden-Württemberg ihr Schmelzspinntechnikum modernisiert und maßgeblich erweitert. Die neue Anlage ermöglicht Forschung an neuen Spinnverfahren, Faser-Funktionalisierungen, und an nachhaltigen Fasern aus bioabbaubaren und biobasierten Polymeren.

Im Bereich Schmelzspinnen bearbeiten die DITF mehrere Forschungsschwerpunkte, zum Beispiel die Entwicklung von verschiedenen Fasern für medizinische Implantate oder von Fasern aus Polylactid, einem nachhaltigen biobasierten Polyester. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung flammhemmender Polyamide und ihre Verarbeitung zu Fasern für Teppich- und Automobil-Anwendungen sowie die Entwicklung von Carbonfasern aus schmelzgesponnenen Präkursoren. Neu ist auch die Entwicklung einer biobasierten Alternative zu erdölbasierten Polyethylenterephtalat (PET)-Fasern zu Polyethylenfuranoat (PEF)-Fasern. Die Bikomponentenspinntechnik, bei der die Fasern aus zwei verschiedenen Komponenten hergestellt werden können, nimmt dabei einen besonderen Stellenwert ein.

Seit vor mehr als 85 Jahren Polyamid (PA) und viele andere Polymere entwickelt wurden, haben verschiedene schmelzgesponnene Fasern die textile Welt revolutioniert. Im Bereich der Technischen Textilien übernehmen sie vielfältige Funktionen: sie können – je nach der genauen Beschaffenheit – zum Beispiel elektrisch leitfähig oder lumineszent sein. Sie können über antimikrobielle Eigenschaften verfügen sowie flammhemmend sein. Sie eignen sich für den Leichtbau, für Anwendungen in der Medizin oder für die Dämmung von Gebäuden.

Um die Umwelt und Ressourcen zu schützen, sollen zukünftig einerseits mehr biobasierte Fasern eingesetzt werden und andererseits die Fasern nach der Nutzung besser rezykliert werden können. Hierzu forschen die DITF an nachhaltigen Polyamiden, Polyestern und Polyolefinen sowie an vielen weiteren Polymeren. Viele 'klassische', also erdölbasierte, Polymere können nach der Anwendung nicht oder nur unzureichend in ihre Bestandteile aufgelöst oder direkt rezykliert werden. Ein wichtiges Ziel neuer Forschungsarbeiten ist es deshalb, systematische Recycling-Methoden zu möglichst hochwertigen Fasern weiter zu etablieren.

Für diese Zukunftsaufgaben wurde im Januar an den DITF eine Bikomponenten-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag in einer industriellen Größenordnung aufgebaut und in Betrieb genommen. Das BCF-Verfahren (bulk continuous filaments) erlaubt eine spezielle Bündelung, Aufbauschung und Verarbeitung der (Multifilament-) Fasern. Dieses Verfahren ermöglicht die großskalige Synthese von Teppichgarnen sowie die Stapelfaserproduktion, ein Alleinstellungsmerkmal in einem öffentlichen Forschungsinstitut. Ergänzt wird die Anlage durch ein sogenanntes Spinline-Rheometer. Damit können eine Reihe an messspezifischen chemischen und physikalischen Daten online und inline erfasst werden, was zum erweiterten Verständnis der Faserbildung beitragen wird. Außerdem wird ein neuer Compounder für die Entwicklung von funktionalisierten Polymeren und für das energiesparende thermomechanische Recycling von Textilabfällen eingesetzt.

Am 3. Januar gab der ZDHC die Veröffentlichung der aktualisierten ZDHC-Richtlinien für Man-Made Cellulosic Fibres (MMCF) Version 2.0 und des dazugehörigen Dokuments bekannt. Durch die Veröffentlichung dieser Dokumente soll die Industrie zu einer zunehmend innovativen und nachhaltigen Faserproduktion angeregt werden.

Die ZDHC MMCF-Leitlinien V2.0 umfassen nun die Leitlinien für eine verantwortungsvolle Faserproduktion, die Abwasserleitlinien und die Leitlinien für Luftemissionen als drei separate Kapitel in einem einzigen Dokument.

Fasern sind Schlüsselkomponenten der Produktionsprozesse in der Textil- und Mode-Wertschöpfungskette, und es ist von entscheidender Bedeutung, die Umweltauswirkungen ihrer Herstellung zu reduzieren. Die ZDHC-Leitlinien geben Lieferanten, die MMCF herstellen, einheitliche Kriterien für die Messung von Output-Indikatoren wie Abwasser, Schlamm, Luftemissionen und anderen prozessbezogenen Parametern vor.

Neben anderen Änderungen spiegelt diese Aktualisierung die Ausweitung des Geltungsbereichs auf Viskosefilamentgarne, Lyocell, Cuprammonium Rayon (Cupro) und Celluloseacetat (Acetat) wider. Die ZDHC-Richtlinien V2.0 für Chemiefasern (Man-Made Cellulosic Fibres, MMCF) bieten einen abgestimmten Ansatz für Fasern, einschließlich definierter chemischer Rückgewinnung, Abwasser- und Schlammentladung sowie Luftemissionsentladung.

Der ZDHC setzt sich weiterhin für die Verbesserung von Prozessen ein, die Emissionen minimieren und gleichzeitig auf die Rückgewinnung von Einsatzstoffen und Nebenprodukten hinarbeiten. Diese beiden Ziele - Verringerung und Rückgewinnung - wirken sich direkt auf die negativen Auswirkungen der bei der MMCF-Produktion entstehenden Emissionen aus.

ZDHC MMCF-Leitlinien Industriestandard Implementierungsansatz Version 2.0: Zusätzliche Unterstützung der Industrie für die Umsetzung
Zusammen mit den ZDHC Man-Made Cellulosic Fibres (MMCF) Guidelines V2.0 hat ZDHC auch den ZDHC MMCF Guidelines Industry Standard Implementation Approach aktualisiert. Dieses Dokument zielt darauf ab, den Implementierungsprozess der ZDHC MMCF-Richtlinien V2.0 zu unterstützen und enthält neue Implementierungszeitpläne, die Lieferanten dabei helfen, ihre Ziele für das Erreichen des Foundational, Progressive oder Aspirational Levels auf der ZDHC-Lieferantenplattform festzulegen.

Im Rahmen seiner Wachstumsstrategie „CLAIM 5" von HUGO BOSS (MDAX: BOSS) realisierte das Unternehmen das erste nachhaltigkeitsbezogene Investment der Gruppe in Form einer Beteiligung von 5 Millionen USD an HeiQ AeoniQ LLC, einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft der in London notierten HeiQ Plc (LSE: HEIQ).

Die Investition wird durch eine zusätzliche Vereinbarung in Höhe von 4 Millionen USD ergänzt, die der Erreichung der vereinbarten Ziele unterliegt. Die strategische Partnerschaft wird HUGO BOSS dabei helfen, die ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens zu erreichen, darunter das Ziel der Klimaneutralität im eigenen Verantwortungsbereich bis 2030 und in der gesamten Wertschöpfungskette bis 2045. Darüber hinaus legt das Unternehmen besonderen Wert auf die Etablierung eines End-to-End-Kreislaufwirtschaftsmodells. Mittel- bis langfristig konzentriert sich HUGO BOSS auf das Potenzial, die derzeit verwendeten Polyester- und Nylonfasern durch die zellulosehaltigen HeiQ AeoniQ-Fasern materiell zu ergänzen und zu ersetzen.

Vor der Kapitalbeteiligung von HUGO BOSS erklärte sich The LYCRA Company bereit, als exklusive Vertriebspartnerin für das HeiQ AeoniQ-Garn eine meilensteinabhängige Technologiegebühr zu zahlen und sich zu verpflichten, ihr umfassendes Textilwissen und ihren Zugang zu den Marktkanälen zu nutzen, um diese neue Technologie für einen breiten Einsatz in der Bekleidungsindustrie vorzubereiten.

Der Großteil des eingebrachten Kapitals wird für die Vergrößerung und Kommerzialisierung dieser bahnbrechenden Technologie verwendet. In diesem Zusammenhang wird die HeiQ AeoniQ LLC ihre erste kommerzielle Giga-Fabrik in Mitteleuropa bis Ende 2024 errichten und baut derzeit ihre Pilotanlage für die kommerzielle Faserproduktion aus, die für Q2 2022 geplant ist.

HeiQ AeoniQ Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ (Aeon: Streben nach ewiger Kreislauffähigkeit) – ein Endlosgarn aus Zellulose, das das Potenzial hat, mit Polyester- und Nylonfasern zu konkurrieren – stellt eine revolutionäre, erstmals auf dem Markt erhältliche und skalierbare, geschützte Bekleidungstechnologie dar, die die Herstellung eines nachhaltigen Zellulosegarns ermöglicht, das auf Kreislauffähigkeit und Recycling ausgelegt ist und erdölbasierte Fasern ersetzen könnte.

HeiQ AeoniQ-Garne werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden. HeiQ AeoniQ-Garn ist dazu bestimmt, bestehende Filamentgarne auf Erdölbasis zu ersetzen, wie z.B. Polyester und Nylon, die über 60 % der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 111 Mio. Tonnen ausmachen. Der weltweite Markt für Polyester- und Nylonfasern hat einen geschätzten Wert von 135 Milliarden USD mit einem CAGR von >3,5 % im nächsten Jahrzehnt (Statista). Für jede durch HeiQ AeoniQ substituierte Tonne Polyester und Nylon können potenziell bis zu 5 Tonnen CO2 eingespart werden.

Im Vergleich zu konventionellem Polyester, Nylon, Baumwolle und konventionellen regenerierten Zelluloseprodukten hat die Produktion von HeiQ AeoniQ-Garnen das Potenzial, die Umweltauswirkungen der Faserproduktion zu verändern, da sie zirkulär angelegt ist, 100% erneuerbare Energie für die Herstellung verwendet, einen geschlossenen Recyclingkreislauf von mehr als 99,5% der Produktionsfaktoren aufweist, keine giftigen Chemikalien verwendet und keine Ackerflächen, Pestizide oder Düngemittel für ihre Rohstoffe benötigt.

Korteks, einer der weltweit größten Garnproduzenten mit Sitz in Bursa, Türkei, stellt auf einer Starlinger Recyclinganlage Polyesterfilamentgarne aus Recyclingmaterial her.

Mit dem neuen Recyclingwerk, das ein überdachtes Areal von 17.000 m² umfasst und eine monatliche Produktionskapazität von 600 Tonnen erreicht, konnte Korteks den Produktionsabfall bei der Polyestergarnerzeugung aus PES-Neuware auf null senken.

Die recoSTAR universal 165 H-VAC iV+ von Starlinger, die Teil der 10-Millionen-Dollar-Investition von Korteks in ein neues Kunststoff-Recyclingwerk ist, wurde im Mai 2021 in Betrieb genommen. Sie hat eine Produktionskapazität von 7.200 Tonnen pro Jahr und verarbeitet sauberen Produktionsabfall aus der hauseigenen Polyesterfaserproduktion zusammen mit gewaschenen Post-Consumer PET-Flaschenflakes im Verhältnis 50:50. Korteks verwendet das Polyester-Regranulat für seine neue Polyestergarn-Produktlinie, die zu 100 % aus recyceltem Material besteht und unter dem Namen “TAÇ Reborn” vermarktet wird. Mit dieser Investition hat das Unternehmen einen bedeutenden Schritt für die Errichtung einer Kreislaufwirtschaft in der türkischen Textilindustrie gesetzt.

Die Recyclinganlage von Starlinger ist die erste ihrer Art in der Türkei und mit besonderen, auf das Recyceln von Filamentgarnen ausgerichteten Komponenten ausgestattet. Ein von Starlinger entwickelter RSC (Rapid Sleeve Changer)-Kerzenfilter garantiert feinste Schmelzefiltrierung bis in den Bereich von 15 μm. Er ist speziell für die Aufbereitung von Polyester konzipiert und erzielt einen Durchsatz von 1000 kg pro Stunde. Durch den Filterwechsel bei laufender Produktion werden Maschinenstillstände vermieden und so Schmelzeverluste beträchtlich reduziert.

Der viscoSTAR SSP-Reaktor am Ende des Recyclingprozesses sorgt für eine einheitliche Anhebung des IV-Wertes nach dem First-In-First-Out-Prinzip. So wird sichergestellt, dass das produzierte Regranulat die idealen Eigenschaften für die Filamentgarnproduktion aufweist. Die technische Konfiguration der Anlage erlaubt nicht nur die Verarbeitung eines Polyesterfaser-PET-Flake-Gemisches als Eingangsmaterial, sondern auch das Aufbereiten von 100 % Polyesterfaserabfall oder 100 % PET-Flaschenflakes.

Korteks erwartet, dass der Recyclingmarkt im Allgemeinen wachsen wird, da die Akzeptanz für recycelte Produkte in der Gesellschaft zunimmt, und sieht auch einen Bedarf an Recyclinglösungen für andere synthetische und natürliche Fasern.

Folgt man der REACH-Verordnung, kann man die Welt ganz einfach in Gut und Böse aufteilen: Substanzen, die der Natur entstammen, werden unabhängig von ihrem Gefahrenpotential von der Chemikaliengesetzgebung ausgeschlossen, exakt identische Substanzen, die technisch mit exzellentem Reinheitsgrad hergestellt werden, sind hochverdächtig und somit zahlreichen Regulierungen und teuren Prüfungen zu unterwerfen.

Wälder werden zu Plastik
Die Krönung dieser grundsätzlichen Weltanschauung finde sich in den aktuellen Vorstellungen der EU-Kommission zum Thema Cellulose, so die Industrievereinigung Chemiefaser e.V. (IVC): Cellulose - aus Bäumen und Pflanzen gewonnen - würde künftig nicht mehr zu den Naturstoffen zählen, nachdem sie in einem Verarbeitungsschritt chemisch gelöst und von Verunreinigungen befreit wurde. So bearbeitete Cellulose und die daraus produzierten Fasern würden dann definitionsgemäß zu Plastik, obwohl es sich um exakt dieselbe Cellulose handele, die zuvor der Natur entnommen wurde.

Folgerichtig wären alle Wälder und Pflanzen dann auch als Plastik zu bezeichnen, denn sie bestehen aus derselben Cellulose. Dass in diesem speziellen Fall die EU-Kommission sogar gegen die eigene REACH-Verordnung verstößt, scheine kaum jemanden zu interessieren. Anwälte positionieren sich bereits, um die EU-Kommission zu verklagen - und das mit guter Aussicht auf Erfolg. Das scheint nur auf den ersten Blick ein Lösungsweg zu sein – berücksichtige man aber die erwartete Verfahrensdauer von mehreren Jahren, so werde sich der Markt zum Zeitpunkt der Urteilsverkündung längst neu formiert und Cellulosefasern Made in Europe aus bestimmten Anwendungsbereichen verdrängt haben.

Grenzwerte als K.O.-Kriterium
Vordergründig schieße man in Europa auch auf dem Gebiet des Arbeitsschutzes deutlich über das Ziel hinaus, so die IVC. So wird der luftbezogene Arbeitsplatzgrenzwert für N,N-Dimethylformamid (DMF) REACH-konform grundsätzlich für alle Beschäftigte neu auf ein gemeinsames Niveau von 6 mg/m³ festgelegt werden. Zuvor lag der Grenzwert für Schwangere bei 3 mg/m³ und für Nicht-Schwangere bei 15 mg/m³. Da 3 mg/m³ in der Faserindustrie aus produktionstechnischen Gründen nicht eingehalten werden können, arbeiteten beispielsweise in bestimmten abgegrenzten Produktionsbereichen der Acrylfaserindustrie nur männliche Beschäftigte. Gleiches gilt produktionstechnisch auch für den neuen Grenzwert von 6 mg/m³. Gesundheitliche Probleme bei 15 mg/m³ gab es bislang in keinem Fall, was durch die internationale wissenschaftliche Literatur bestätigt wird.

Die ursprünglich vorgesehenen knappen Übergangsfristen zur Einhaltung des neuen Grenzwertes von 6 mg/m³ wurden zwar deutlich verlängert, aber es bieten sich auch noch schnellere pragmatische Lösungen: Diskriminierungsfrei würden dann in Zukunft an bestimmten europäischen Arbeitsplätzen in der Acrylfaserproduktion weder Männer noch Frauen arbeiten, und zwar unabhängig davon, ob letztere schwanger sind oder nicht. Produktionen schließen bereits zum Jahresende 2021. Und so werde es nicht um die Verbesserung des Arbeitsschutzes in Europa oder vereinfachte Kontrollen von Grenzwerten gehen, sondern im Endergebnis darum, ohne Notwendigkeit Fasersparten ihre Fertigungsgrundlage zu entziehen.

Die Lenzing Gruppe, ein führender Hersteller von holzbasierten Cellulose-Spezialfasern, und die Hochschule Hof haben am Donnerstag, 24. September, ein neues Vliesstoff-Entwicklungs-Zentrum (VEZ) eröffnet. Als strategischer Partner hat Lenzing ab sofort Zugriff auf die hochmoderne Entwicklungsanlage am Campus Münchberg. Für die Hygiene-, Körperpflege- und Medizinbranche ergeben sich damit neue Perspektiven für nachhaltige Faser- und Vliesinnovationen.

Im Sinne der Unternehmensstrategie sCore TEN konzentriert sich die Lenzing Gruppe auf nachhaltige Innovationen, die optimal auf die Bedürfnisse der Wertschöpfungskette abgestimmt sind. „Wir bieten unseren Kunden und Partnern einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil: Agilität. Die Versuchsanlage im VEZ ermöglicht es, Faser- und Vliesstoffinnovationen im kleinen Rahmen ressourceneffizient zu entwickeln“, erklärt Jürgen Eizinger, Vice President Business Unit Nonwovens bei Lenzing.

Die Fertigstellung des VEZ erfolgte planmäßig im September 2020, nachdem Lenzing und die Hochschule Hof im Jahr 2019 einen Kooperationsvertrag zur Nutzung dieser unterzeichnet hatten. Das Timing ist perfekt. Denn Entwicklungen auf politischer Ebene, wie die Richtlinie (EU) 2019/904 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 5. Juni 2019 über die Verringerung der Auswirkungen bestimmter Kunststoffprodukte auf die Umwelt, steigern den Bedarf an verantwortungsbewusst hergestellten Vliesstoffen. Die sogenannte Einwegplastik-Richtlinie setzt auf Bewusstseinsbildung und gesteigerte Transparenz bei Feuchttüchern und Damenhygieneprodukten.

Mit den holzbasierten Cellulosefasern der Marke VEOCEL™ legt Lenzing schon seit vielen Jahren den Grundstein für nachhaltige Vliesstoffanwendungen und wird nun mit den neu geschaffenen Möglichkeiten am VEZ innovative Ideen erproben und entwickeln. „Wir sehen zunehmendes Interesse an nachhaltigen Konzepten aus biologisch abbaubaren Cellulosefasern“, resümiert Jürgen Eizinger die Marktentwicklung der letzten Monate und ergänzt: „Uns ist bewusst, dass die eingesetzten Fasern enormen Einfluss auf das Endprodukt haben. Deshalb geht unser Engagement auch über die Faserproduktion hinaus.“

Während Lenzing mit der Spunlace-Versuchsanlage im VEZ Kunden und Partner noch intensiver bei der Entwicklung neuer Vliesstoffanwendungen begleiten wird, forciert das Unternehmen auch Kooperationen im Bereich Marketing. Bereits im Vorjahr etablierte das Unternehmen deshalb neue Zertifizierungsstandards für die Marke VEOCEL™. Zertifizierte Hersteller können seither das VEOCEL™ Logo nur bei Mischungen aus biologisch abbaubaren Cellulosefasern verwenden. Mit dieser Maßnahme ermöglicht die Marke VEOCEL™ Konsumenten/innen eine bewusstere Produktwahl.

Mit der Umweltinitiative #ItsInOurHands leistet die Marke VEOCEL™ zudem einen aktiven Beitrag zur Bewusstseinsbildung. Nähere Informationen gibt es unter itsinourhands.com.