Aus der Branche

Aktuelle biobasierte Kunststoffe sind oft nur für kurzlebige Anwendungen, wie Verpackungen geeignet, da sie unzureichende Langzeiteigenschaften aufweisen. Das neue Projekt „Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen“ aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF soll die Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen durch gezielte Additivierung verbessern, um deren Einsatz in technischen Anwendungen zu ermöglichen. Dafür suchen die Forschenden Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette, die auch bei langlebigen Produkten petrobasierte Kunststoffe durch biobasierte Lösungen substituieren möchten.

In dem geplanten Projekt werden biobasierte Materialien durch gezielte Additivierung optimiert, um mit petrochemischen Kunststoffen vergleichbar zu sein. In zahlreichen Projekten haben Forschende aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in den letzten Jahren auf dem Gebiet Kunststoff-Additive geforscht und können die Langzeiteigenschaften von Kunststoffen sowohl aus fossilen als auch aus nachwachsenden Rohstoffen verbessern. Ziel des Projektes ist die nachhaltige Substitution petrobasierter technischer Kunststoffe auf Basis bisher gewonnener Erkenntnisse zur Materialoptimierung sowie die Realisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Minimale Veränderungen im Verarbeitungsprozess
Das Projekt adressiert die Herausforderungen der Langzeiteigenschaften von Biokunststoffen. In einer umfassenden Literaturrecherche werden zunächst bestehende Daten zur Langzeitstabilität und eingesetzten Stabilisatoren zusammengeführt. Gemeinsam mit den Projektpartnern wird ein Lastenheft erstellt, welches die zu erreichenden Materialeigenschaften festlegt. Marktverfügbare Biokunststoffe und Additive werden identifiziert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften getestet. Die Modifikation der Biokunststoffe erfolgt durch die Entwicklung neuer Formulierungen im Technikumsmaßstab. Ziel ist es, die Materialsubstitution mit minimalen Veränderungen in den bestehenden Verarbeitungsprozessen zu ermöglichen.

Die Fraunhofer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler suchen Partner aus Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette beginnend mit Herstellern von Kunststoffen und Additiven bis hin zu Unternehmen, die einzelne Bauteile in ihren Konstruktionen substituieren wollen, mit besonderem Fokus auf Entwickler und Produzenten fertiger Bauteile.

Gemeinsam Wettbewerbsvorteile sichern: Nachhaltige anspruchsvolle Kunststoffprodukte
OEM und Hersteller von Kunststoffbauteilen aus dem Bereich Bau, Automotive, Sport und Freizeit, Elektro- und Elektronik Bauteile, Haushaltsgeräte, die petrobasierte Kunststoffe durch biobasierte Lösungen substituieren möchten, erhalten mit der Teilnahme an dem neuen Projekt »Biobasierte Polyester für anspruchsvolle Langzeitanwendungen« ausreichend Wissen, um ihre eigene Forschung und Entwicklung individuell und zielgenau zu optimieren. Sie profitieren direkt von neuesten Erkenntnissen und sichern sich dadurch Wettbewerbsvorteile. Rohstoff- und Additivhersteller können ihr bestehendes Produktportfolio um neue Anwendungsmöglichkeiten erweitern und Compoundeure wappnen sich für zukünftige Herausforderungen beim Einsatz von Biokunststoffen.

ANDRITZ Perfojet, ein führender Anbieter von Technologien für die Vliesstoffindustrie, feiert dieses Jahr sein 40-jähriges Bestehen. Das Unternehmen ist ein Pionier in der Wasserstrahlverfestigung. Diese Technologie ermöglicht es, nahezu alle Arten von Fasern ohne zusätzliche Bindemittel zu verarbeiten. In den vergangenen vier Jahrzehnten wurden mehr als 300 Jetlace™-Wasserstrahlverfestigungssysteme installiert, mit denen die Qualität und Effizienz von Wischtüchern, Hygiene- und Körperpflegeprodukten sowie Geotextilien, Filtern, Kunstledersubstraten, Batterieseparatoren und Gasdiffusionsschichten verbessert wurden. Die Technologie hat die Vliesstoffproduktion tiefgreifend verändert und neue Standards für Innovation und Nachhaltigkeit in der Branche gesetzt.

Zukunft im Zeichen der Nachhaltigkeit
Aufbauend dieser Erfahrung ist Perfojet auch heute führend bei fortschrittlichen Lösungen wie kompletten Spunlace-Anlagen (neXline spunlace, neXline wetlace), die eine effiziente Produktion von Vliesstoffen aus 100% nachhaltigen Fasern ermöglichen, und Trocknungssystemen (neXdry-Durchstromtrockner, neXecodry-Energiesparlösung), die im Vergleich zu früheren Lösungen eine Reduktion des Energieverbrauchs um 15% ermöglichen.

ANDRITZ Perfojet ist bestrebt, den grünen Wandel in der Vliesstoffproduktion zu unterstützen. Die F&E-Aktivitäten des Unternehmens konzentrieren sich auf die Verringerung des Kunststoffeinsatzes und die verstärkte Verwendung von Viskose-, Lyocell-, Zellstoff- und Recycling-Fasern. Darüber hinaus bieten die Technologien von ANDRITZ Perfojet und die Spunlace-Pilotanlagen in Montbonnot, Frankreich, den Kunden die Möglichkeit, neue nachhaltige Fasern wie Hanf, Leinen, Flachs und Wolle zu verarbeiten.

Ein Baumwollgarn, das zur Hälfte aus Alttextilien besteht: Daran arbeiten die Dietenheimer Spinnerei Gebr. Otto und das Recycling Atelier des ITA Augsburg. Rund 1,6 Millionen Tonnen Alttextilien kommen jedes Jahr in Deutschland zusammen, Tendenz steigend. Die jährliche Erntemenge von Baumwolle bleibt hingegen seit Jahren konstant. Baumwollanbau erfordert viel Wasser und Energie und ist nur unter den passenden klimatischen Bedingungen möglich. Ein Garn mit einem hohen Anteil von Post-Consumer (PCR)-Baumwolle bringt eine deutlich bessere Umweltbilanz mit. Das Entwicklungsprojekt wird seit Herbst 2024 durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert.

Deutschland ist aufgrund seiner Alttextilien ein rohstoffreiches Land. Bisher wird diese Ressource noch schlecht genutzt, wie Dr. Georg Stegschuster, Leiter des Recycling Ateliers des Instituts für Textiltechnik in Augsburg (ITA) erläutert: „Derzeit landen knapp dreiviertel der 1,6 Millionen Tonnen Alttextilien auf der Deponie oder werden verbrannt. Gerade mal ein Prozent der Alttextilien kommt in einen geschlossenen Kreislauf, das heißt, aus einem alten Shirt wird ein neues. Unser Ziel muss es sein, diesen Anteil deutlich zu erhöhen“, betont Stegschuster

Das Projekt, an dem Gebr. Otto und das Recycling Atelier des ITA gemeinsam arbeiten, entwickelt eine Kreislauflösung für Baumwoll-Handtücher. Aus ausgedienter Frottierware sollen Fasern gewonnen und zu einem Baumwollgarn versponnen werden, um daraus ein neues Handtuch zu fertigen. Dafür soll ein sogenanntes PCR-Baumwollgarn hergestellt werden, das zur Hälfte aus wiederaufbereiteten Fasern besteht und eine mittlere Feinheit aufweist, wie sie für ein Handtuch ideal ist.

Eine Machbarkeitsstudie des Recycling Ateliers hat ergeben, dass ein solches Garn technisch zu realisieren ist. Die Augsburger Textilexperten haben dargestellt, wie groß die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile eines solchen Garns aus PCR-Baumwolle sind. Georg Stegschuster erklärt: „Um Baumwolle anzubauen, braucht es sehr viel Wasser. Im Durchschnitt fließen 10.000 Liter Wasser in ein Kilo neuer Baumwollfasern. Arbeiten wir ausschließlich mit wiederaufbereitete Baumwollfasern, liegt der Wasserverbrauch bei einem Bruchteil dessen: bei 600 Litern.“

Weitere Vorteile sind beim Energieverbrauch und CO2-Äquivalenzwert zu erwarten. Bei einem ausschließlich auf Alttextilien basierenden Baumwollgarn liegen die Werte bei einem Zehntel dessen, was für ein neues Baumwollgarn nötig wäre.

Mit diesen Ergebnissen konnte die Deutsche Bundesstiftung Umwelt überzeugt werden, das Projekt für zwölf Monate zu fördern.

Aktuell entwickelt und verfeinert die Projektgruppe die notwendigen Prozesse. Am Anfang steht das mechanische Textilrecycling: Dazu gehören insbesondere das Schneiden und Reißen des ausgedienten Textils, damit neue Fasern entstehen können. Ein weißes Handtuch ist ein sortenreines Produkt, und lässt sich vergleichsweise leicht in seine Einzelteile zerlegen.

Gebr. Otto entwickelt die entsprechende Spinnereivorbereitung und den Prozess zum Verspinnen der recycelten Fasern, die andere Eigenschaften aufweisen als neue Rohware. Die recycelten Fasern sind deutlich kürzer und haben eine andere Oberflächenstruktur und somit andere Haft- und Gleiteigenschaften als die neue Rohware, mit der sie beim Spinnen kombiniert werden.

Die ersten Tests sind gut verlaufen. Andreas Merkel: „Wir gehen davon aus, dass wir mit unserer Mischung in der geforderten Feinheit ein gutes Ergebnis erreichen.“ Wie die Neuentwicklung am Ende bei den Kunden ankommt, hängt von ihrer Qualität ab und wie sie zu verarbeiten ist. „Da darf sich ein Garn mit hohem Recyclinganteil nicht von einem Baumwollgarn aus 100 Prozent neuen Rohstoffen unterscheiden.“

Anlässlich des World Cotton Day weist die Bremer Baumwollbörse auf das Potenzial von Baumwolle zur Gestaltung einer nachhaltigeren Welt hin. Für etwa 100 Millionen Bauern ist Baumwolle eine Existenzgrundlage und für viele Menschen ein Kulturgut, das bis in die Anfänge der menschlichen Zivilisation zurückreicht. Vor sechs Jahren folgten die Vereinten Nationen einem Vorschlag der sogenannten „Cotton Four“, der westafrikanischen Baumwollanbauländer Benin, Burkina Faso, Tschad und Mali, den 7. Oktober zum Weltbaumwolltag zu erklären.

In diesem Jahr wird der Tag von dem westafrikanischen Land Benin ausgerichtet, wo sich über 400 Akteure aus der Baumwollweltgemeinschaft treffen. Aufmerksam gemacht werden soll auf die Vorteile der natürlichen Ressource und ihr Potenzial für wirtschaftliche Entwicklung weltweit. Der World Cotton Day 2024 steht unter dem Motto „Cotton for good“. Zu den diesjährigen Themen gehören regenerative Landwirtschaft und die Förderung von Biodiversität, die Rolle von Frauen in der Baumwollproduktion, die fast die Hälfte der Baumwollfarmer weltweit ausmachen, und die Wettbewerbsfähigkeit von afrikanischen Kleinbauern.

Die Cotton Four Länder als Impulsgeber für den World Cotton Day gehören zu den führenden Baumwollproduzenten Afrikas. Der Beitrag der Baumwollproduktion zum jeweiligen Bruttoinlandsprodukt und der Anteil der Baumwollexporte an den gesamten landwirtschaftlichen Exporterlösen gehört zu den höchsten weltweit. Die Baumwollindustrie ist ein zentraler Pfeiler für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung in Benin, Burkina Faso, Tschad und Mali. Baumwolle ist insbesondere für ländliche Gemeinschaften ein Schlüsselsektor für die wirtschaftliche Entwicklung und zur Linderung von Armut.

Ins Leben gerufen wurde der World Cotton Day 2019 am Hauptsitz der Welthandelsorganisation (WTO) in Genf, zusammen mit vier weiteren Gründungsorganisationen, dem Internationalen Baumwollsekretariat (ICAC), dem Internationalen Handelszentrum (ITC), der Welternährungsorganisation (FAO) und der Welthandels- und Entwicklungskonferenz (UNCTAD). Auch die Bremer Baumwollbörse beteiligt sich regelmäßig am Weltbaumwolltag.

Im Rahmen der Haute Couture Week in Paris stellte der japanische Modedesigner Yuima Nakazato am 26. Juni seine neue Kollektion, die mithilfe von Epson produziert wurde, vor. Die Partnerschaft zwischen Epson und Yuima Nakazato zeigt neue Möglichkeiten für eine nachhaltigere Modebranche auf – in der aktuellen Kollektion durch den erstmaligen Einsatz Epsons digitaler Textildrucktechnologie auf den Brewed Protein™-Fasern von Spiber. Brewed Protein™­Fasern werden durch ein speziell von Spiber entwickeltes Fermentationsverfahren hergestellt und bestehen aus pflanzlicher Biomasse. Diese innovative Kombination aus modernen Technologien und nachhaltigeren Praktiken eröffnet mögliche Wege für eine verantwortungsvolle Textilproduktion.

Die neueste Kollektion von Yuima Nakazato nutzt ein Mischgewebe, welches aus 70% Baumwolle und 30% Spiber Brewed Protein™-Fasern besteht. Mithilfe von Epsons Pigmenttinten bedruckte Yuima Nakazato dieses innovative Material mit seinen Designs.

Das Bedrucken von Mischgeweben erfordert normalerweise verschiedene Arten von Farbstofftinten, was die Möglichkeiten, die gewünschten Muster und Designs zu erzielen, einschränkt. Die digitale Textildrucktechnologie des Epson Monna Lisa-Druckers hingegen überwindet in Kombination mit Pigmenttinten diese Einschränkungen und ermöglicht hochauflösende Drucke auf verschiedenen Gewebearten. Dies erweitert die Gestaltungsmöglichkeiten und erlaubt es Designer:innen wie Yuima Nakazato, ihre kreativen Visionen präzise und detailliert wahr werden zu lassen.

Pigmenttinten sind besonders gut für das Drucken auf Brewed Protein™-Fasern geeignet. Denn im Gegensatz zu Farbstofftinten sind Pigmenttinten äußerst vielfältig einsetzbar und können sowohl für Mono- als auch Mischgewebe angewendet werden. Diese Flexibilität bietet Stoffherstellern, Marken und Designer:innen eine einfachere und nachhaltigere Möglichkeit, neue textile Ausdrucksformen zu erforschen. Der Druck mit Pigmenttinten unterstützt den Umweltgedanken der Spiber Brewed Protein™-Fasern, die auf eine wachsende Nachfrage nach nachhaltigeren Materialien stoßen.

Vorteile für die Umwelt
Pigmenttinten bieten im Vergleich zu analogen Farbstofftinten Vorteile für die Umwelt. Anders als bei Farbstofftinten sind bei Pigmenttinten nach dem Drucken keine aufwändigen Dampf- und Waschvorgänge nötig. In Kombination mit der digitalen Textildrucktechnologie des Epson Monna Lisa-Druckers ML-13000 wird der Wasserverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um bis zu 96 Prozent^[1] gesenkt.

Fortschritte in der Produktion von recyceltem Vliesstoff
Zusätzlich zu dem Druck auf den Brewed Protein™-Fasern von Spiber präsentierte Yuima Nakazato in seiner neuesten Kollektion ebenfalls Kleidungsstücke, die mithilfe von Epsons Dry-Fiber Technologie (DFT) entstanden sind und mit dem ML-13000 bedruckt wurden. Epson konnte Verbesserungen im Dry Fiber-Prozess erzielen, sodass eine höhere Effizienz in der Produktion des recycelten Vliesstoffs erreicht und die Herstellung breiterer Textilbahnen ermöglicht wurde. Dies wiederum erlaubt die Gestaltung von komplexeren und längeren Designs. Der mithilfe der Dry-Fiber Technologie produzierte Vliesstoff, der in der aktuellen Kollektion von Yuima Nakatato verwendet wird, wurde aus ausrangierten Stoffresten aus Nähfabriken hergestellt und unterstreicht den Nachhaltigkeitsgedanken der Kollektion.

^[1] Fuluhashi Environmental Institute, 2021 "Bericht über den direkten Wassereinsatz im digitalen Textildruck".

„Kreislaufwirtschaft war Gegenstand der meisten Gespräche“, sagt Andreas Merkel, Geschäftsführer von Gebr. Otto. „Wir widmen uns diesem Thema speziell in Zusammenarbeit mit dem Recycling-Atelier ITA Augsburg. In einem Projekt arbeiten wir an der Entwicklung eines Baumwollgarns, das zu 50 Prozent aus Post-Consumer-Recycling-Baumwolle, kurz PCR-Baumwolle besteht.“ Überzeugend ist der ökologische Nutzen: Im Vergleich zu einem Kilo neuer Baumwolle erfordert ein Ringgarn mit 50 Prozent PCR-Anteil einen Bruchteil des Wassers und der Energie, die für neue Rohware nötig wäre.
Einfach ist das Verarbeiten von recycelten Fasern nicht, denn diese weisen ganz andere Eigenschaften auf als Virgin-Baumwolle: Die recycelten Fasern sind deutlich kürzer, sie haben eine andere Oberflächenstruktur und dadurch andere Haft- und Gleiteigenschaften. Eine Herausforderung ist, dem Vorgarn die richtige Drehung mitzugeben, so dass in der Ringspinnerei keine Fehlverzüge entstehen.
„An der technischen Umsetzung für die Spinnerei und die Spinnereivorbereitung arbeiten wir derzeit“, erklärt Andreas Merkel. „Für zwei Garnstärken haben wir schon erfreulich gute Ergebnisse erzielt.“
 
Von Haus aus nachhaltig
Dem Thema Recycling widmet sich Gebr. Otto bereits seit langem – bisher im Bereich pre-consumer waste. Die Otto-Garninnovation recot2 besteht zu 25 Prozent recycelter und zu 75 Prozent aus GOTS-zertifizierter Virgin-Bio-Baumwolle. Das spart auf ein Kilogramm recot2-Textilien rechnerisch rund 5.000 Liter Wasser. Beim wiederverwerteten Material handelt es sich bei recot2 um Webkanten und Spulenreste.  Auf den Markt gebracht hat Gebr. Otto dieses Garn schon vor 15 Jahren. „Im Markt aktiv nachgefragt wird das Recycling-Garn allerdings erst seit einigen Jahren“, sagt Andreas Merkel. Mittlerweile kommt es bei Wäsche- und Bekleidungsherstellern zum Einsatz und verhält sich, so die Kunden, nicht anders als ein Baumwollgarn aus neuen Fasern.

Innovationspartnerschaft mit Kelheim
Gemeinsam mit dem bayrischen Faserspezialisten Kelheim Fibres hat Gebr. Otto ein Konzept für nachhaltige wie leistungsfähige Periodenunterwäsche entwickelt. Dabei kommen biobasierte Materialien zum Einsatz, die sich durch überzeugende Performancewerte auszeichnen. Die eingesetzten verschiedenen Viskosespezialfasern stammen von Kelheim. In der jeweils passenden Zusammensetzung verspinnt sie Gebr. Otto. „Aufgrund der Anforderungen und der Testergebnisse, die Kelheim für die verschiedenen Schichten der Panty ermittelt hat, entwickeln wir unsere Garnmischungen“, erklärt Andreas Merkel, Geschäftsführer von Gebr. Otto. „Auf kurzfristige Anforderungen, auch für Spezialanfragen von Wäsche-Brands, also den Verwendern, können wir binnen kurzer Zeit die gewünschten Garne liefern.“   

Baumwolle-Hanf Mischung
Neu ist eine Mischung aus Bio-Baumwolle und nativem Hanf aus Deutschland. „An sich gibt es Fasern aus Hanf schon lange“, erklärt Andreas Merkel. „Die Faser ist etwas gröber und ‚störrischer‘ als Baumwolle.“ Mit einem neuen Aufschlussverfahren – vorgenommen durch einen regionalen Partner – kann Otto den Hanf nun mit langstapeliger Bio-Baumwolle verspinnen. „Wir konnten gute Garnwerte erreichen und haben auf der Techtextil verschiedene Anfragen zur Bemusterung bekommen.“ Eingesetzt wird die neue Hanf-Baumwoll-Mischung für Gestricke genauso wie Gewebe oder im Sockenbereich.  

„Wir hatten über alle Messetage eine sehr hohe Frequenz an Besuchern auf unserem Stand“, sagt Andreas Merkel. „Wir konnten direkt vor Ort einige Abschlüsse erzielen. Außerdem haben wir Aufträge für Bemusterungen und Anfragen für Projekte mit nach Hause genommen“, fasst Merkel zusammen. „Das darf allerdings über die schwierige Marktlage nicht hinwegtäuschen: Wir erleben eine Zeit hoher Kaufzurückhaltung, sehen Insolvenzen von Marktbegleitern und Partnern. Auch wir von Gebr. Otto verzeichnen im Vergleich zum Vorjahr einen Umsatz- und Mengenrückgang. Wir sind allerdings auf einem sehr hohen Niveau gestartet, was bedeutet, dass wir auch heute profitabel arbeiten können.“

Die „Cellulose Fibre Conference 2024“, die am 13. und 14. März in Köln stattfand, zeigte die Innovationskraft der Zellulosefaserindustrie. Mehrere Projekte und Scale-ups für Textilien, Hygieneprodukte, Bauwesen und Verpackungen zeigten das Wachstum und die vielversprechende Zukunft dieser Industrie, die durch politische Rahmenbedingungen zur Reduzierung von Einwegkunststoffprodukten, wie z. B. die Single-Use Plastics Directive (SUPD) in Europa, unterstützt wird.

40 internationale Referenten und Referentinnen stellten die neuesten Markttrends ihrer Branchen vor und zeigten das Innovationspotenzial von Zellulosefasern auf. Führende Experten und Expertinnen präsentierten neue Technologien für das Recycling zellulosischer Rohstoffe und gaben Einblicke in die Praxis der Kreislaufwirtschaft in den Bereichen Textil, Hygiene, Bau und Verpackung. Auf alle Vorträge folgten spannende Podiumsdiskussionen mit reger Publikumsbeteiligung und zahlreichen Fragen und Kommentaren aus dem Publikum in Köln und online. Für die 214 Teilnehmenden und 23 Aussteller aus 27 Ländern war die Zellulosefaser-Konferenz einmal mehr eine hervorragende Gelegenheit zum Netzwerken. Die jährlich stattfindende Konferenz ist ein einzigartiger Treffpunkt für die globale Zellulosefaserindustrie.

Bereits zum vierten Mal verlieh das nova-Institut im Rahmen der Zellulosefaser-Konferenz den Preis „Cellulose Fibre Innovation of the Year“. Mit dem Innovationspreis werden Anwendungen und Innovationen ausgezeichnet, die wegweisend für den Übergang der Industrie zu nachhaltigen Fasern sind. Es war ein enges Rennen unter den Nominierten – „The Straw Flexi-Dress“ von DITF & VRETENA (Deutschland), eine textile Zellulosefaser aus ungebleichtem Strohzellstoff, ist die siegreiche Zellulosefaser-Innovation 2024, gefolgt von HONEXT (Spanien) mit „HONEXT® Board FR-B (B-s1, d0)“ aus Faserabfällen der Papierindustrie, während TreeToTextile (Schweden) mit einer neuen Generation von bio-basierten und ressourceneffizienten Fasern den dritten Platz belegte.

Im Vorfeld der Veranstaltung hatte der Konferenzbeirat sechs Innovationen für den Preis nominiert. Die Nominierten lieferten sich ein Kopf-an-Kopf-Rennen, als die Gewinner am ersten Konferenztag in einer Live-Abstimmung durch das Publikum gewählt wurden.

Erster Platz
DITF & VRETENA (Deutschland): The Straw Flexi-Dress: Design trifft Nachhaltigkeit
Das Flexi-Dress-Design wurde durch die natürliche goldene Farbe und den seidigen Griff von HighPerCell® (HPC)-Filamenten inspiriert, die auf ungebleichtem Strohzellstoff basieren. Diese Zellulosefilamente werden mit einer umweltfreundlichen Spinntechnologie in einem geschlossenen Produktionsprozess hergestellt. Die Designentscheidungen konzentrierten sich auf die emotionale  Verbindung und Verbundenheit mit dem HPC-Material, um ein lokales und zirkuläres Modeprodukt zu schaffen. Flexi-Dress ist als vielseitiges Strickkleidungsstück konzipiert – von der Arbeit bis zur Straße – das als Kleid getragen, aber auch in zwei Teile geteilt werden kann – separat als Oberteil und als gerader Rock. Das Oberteil kann auch mit einem V-Ausschnitt vorne oder hinten getragen werden. Die Struktur des HPC-Textilgestricks wurde als wichtig für den Komfort und die emotionalen Eigenschaften erachtet.

Zweiter Platz
Honext Material (Spanien): HONEXT® Board FR-B (B-s1, d0) – Flammenhemmendes Wandpaneel aus recycelten Faserabfällen aus der Papierindustrie
HONEXT® FR-B board (B-s1, d0) ist eine flammenhemmende Platte, die zu 100 % aus upcycelten Industrieabfällen der Papierindustrie hergestellt wird. Dank Innovationen in der Biotechnologie wird Papierschlamm – der bisher „wertlose“ Rückstand aus der Papierherstellung – zu einem vollständig recycelbaren Material aufbereitet, und zwar ohne den Einsatz von Harzen. Diese leichte und einfach zu handhabende Platte zeichnet sich durch eine hohe mechanische Leistung und Stabilität sowie eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus und eignet sich daher perfekt für verschiedene Anwendungen in allen Innenräumen, in denen der Brandschutz eine wichtige Rolle spielt. Das Material ist ungiftig und enthält keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), was sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt sicher ist. Als nachhaltiges und gesundes Material für Bauten erreicht es Cradle-to-Cradle Certified GOLD und Material Health Certificate™ Gold Level Version 4.0 mit einem kohlenstoffnegativen Fußabdruck. Außerdem ist das Produkt nach dem Product Environmental Footprint verifiziert.

Dritter Platz
TreeToTextile (Schweden): Eine neue Generation von bio-basierten und ressourceneffizienten Fasern
TreeToTextile hat eine einzigartige, nachhaltige und ressourceneffiziente Faser entwickelt, die es auf dem Markt noch nicht gibt. Sie hat einen natürlichen, trockenen Griff, der dem von Baumwolle ähnelt, einen halbmatten Glanz und einen hohen Faltenwurf wie Viskose. Sie basiert auf Zellulose und hat das Potenzial, Baumwolle, Viskose und Polyester als Einzelfaser oder in Mischungen zu ergänzen oder, je nach Anwendung, zu ersetzen.
Die TreeToTextile Technology™ hat einen geringen Bedarf an Chemikalien, Energie und Wasser. Laut einer von Dritten durchgeführten Ökobilanz hat die TreeToTextile-Faser eine Klimawirkung von 0,6 kg CO2 eq/Kilo Faser. Die Faser wird aus bio-basierten und rückverfolgbaren Ressourcen hergestellt und ist biologisch abbaubar.

Die nächste Cellulose Fibres Conference findet am 12. und 13. März 2025 statt.

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.

Erneut vergibt das nova-Institut im Rahmen der „Cellulose Fibres Conference“, die am 13. und 14. März 2024 in Köln stattfinden wird, den Preis „Cellulose Fibre Innovation of the Year“. Von ressourceneffizienten und recycelten Fasern für Textilien und Wandpaneelen bis hin zu Geotextilien für den Gletscherschutz: Im Vorfeld hat der Expertenbeirat der Konferenz sechs bemerkenswerte Produkte nominiert, darunter Cellulosefasern aus Textilabfällen und Stroh, eine neuartige Technologie zum Färben von Textilien auf Cellulose-Basis, eine Wandpaneele sowie Geotextilien. Die Innovationen werden von den Unternehmen am ersten Tag der Veranstaltung vorgestellt. Alle Konferenzteilnehmer können für einen der sechs Nominierten und somit über die „Top Drei“ abstimmen.

Darüber hinaus bieten die ständig wachsenden Bereiche der Vliesstoffe, Verpackungen und Hygieneprodukte auf Cellulose-Basis den Konferenzteilnehmern Einblicke, die über den Horizont der traditionellen Textilanwendungen hinausgehen. Nachhaltigkeit und andere Themen wie Faser-zu-Faser-Recycling und alternative Faserquellen sind die Hauptthemen der „Cellulose Fibres Conference“, die am 13. und 14. März 2024 in Köln (Deutschland) und online stattfindet. Auf der Konferenz werden die erfolgreichsten Lösungen auf Cellulose-Basis vorgestellt, die derzeit auf dem Markt oder für die nahe Zukunft geplant sind

Die Nominierten:

The Straw Flexi-Dress: Design trifft Nachhaltigkeit – DITF & VRETENA (DE)
Das Flexi-Dress-Design wurde durch die natürliche goldene Farbe und den seidigen Griff von HighPerCell® (HPC)-Filamenten inspiriert, die auf ungebleichtem Strohzellstoff basieren. Diese Cellulosefilamente werden mit einer umweltfreundlichen Spinntechnologie in einem geschlossenen Produktionsprozess hergestellt. Die Designentscheidungen konzentrierten sich auf die emotionale Verbindung und Verbundenheit mit dem HPC-Material, um ein lokales und zirkuläres Modeprodukt zu schaffen. Flexi-Dress ist als vielseitiges Strickkleidungsstück konzipiert – von der Arbeit bis zur Straße – das als Kleid getragen werden kann, aber auch in zwei Teile geteilt werden kann – separat als Oberteil und als gerader Rock. Das Oberteil kann auch mit einem V-Ausschnitt vorne oder hinten getragen werden. Die Struktur des HPC-Textilgestricks wurde als wichtig für den Komfort und die emotionalen Eigenschaften erachtet.

HONEXT® Board FR-B (B-s1, d0) – Flammenhemmendes Wandpaneel aus recycelten Faserabfällen aus der Papierindustrie – Honext Material (ES)
HONEXT® FR-B board (B-s1, d0) ist eine flammenhemmende Platte, die zu 100 % aus upgecycelten Industrieabfällen der Papierindustrie hergestellt wird. Dank Innovationen in der Biotechnologie wird Papierschlamm - der bisher "wertlose" Rückstand aus der Papierherstellung - zu einem vollständig recycelbaren Material aufbereitet, und zwar ohne den Einsatz von Harzen. Diese leichte und einfach zu handhabende Platte zeichnet sich durch eine hohe mechanische Leistung und Stabilität sowie eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus und eignet sich daher perfekt für verschiedene Anwendungen in allen Innenräumen, in denen der Brandschutz eine wichtige Rolle spielt. Das Material ist ungiftig und enthält keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), was sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt sicher ist. Als nachhaltiges und gesundes Material für Bauten erreicht es Cradle-to-Cradle Certified GOLD und Material Health Certificate™ Gold Level Version 4.0 mit einem kohlenstoffnegativen Fußabdruck. Außerdem ist dies im Product Environmental Footprint verifiziert.

LENZING™ Cellulosefasern für den Gletscherschutz – Lenzing (AT)
Gletscher sind heute durch die globale Erwärmung einer noch nie dagewesenen Bedrohung ausgesetzt. Geotextilien auf der Basis von Kunstfasern verlangsamen zwar die Gletscherschmelze, schaffen aber ein neues Umweltproblem: Verschmutzung von Gletschermilieus durch Mikroplastik. Die Verwendung solcher Materialien widerspricht dem eigentlichen Zweck des Gletscherschutzes, da sie ein bereits kritisches Umweltproblem noch verschärft. Die innovative Verwendung von LENZING™-Fasern aus Cellulose stellt eine bahnbrechende Lösung für dieses Problem dar. Das Institut für Ökologie der Universität Innsbruck hat gemeinsam mit Lenzing und anderen Partnern im Jahr 2022 erste Versuche durchgeführt, indem kleine Testfelder mit Geotextilien auf Basis von LENZING™-Fasern abgedeckt wurden. Die Ergebnisse waren vielversprechend und bestätigten die Wirksamkeit dieses Ansatzes bei der Verlangsamung der Gletscherschmelze ohne Rückstände von Mikroplastik.

Die RENU Jacke – Fortschrittliches Recycling für Textilien aus Cellulose – Pangaia (UK) & Evrnu (US)
PANGAIA LAB wurde aus der Vision geboren, die Barrieren zwischen den Menschen und den bahnbrechenden Innovationen in der Materialwissenschaft abzubauen. Im Jahr 2023 brachte PANGAIA LAB die RENU Jacke auf den Markt, ein Produkt in limitierter Auflage, bestehend zu 100 % aus Nucycl® – einer Technologie, die Textilien aus Cellulose recycelt, indem sie diese in ihre molekularen Bausteine zerlegt und zu neuen Fasern formt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein Produkt, das zu 100 % recycelt und zu 100 % wiederverwertet werden kann, wenn es in den richtigen Abfallstrom zurückgeführt wird – wobei die Stärke der Faser erhalten bleibt, so dass sie nicht mit neuem Material gemischt werden muss.

In Zusammenarbeit mit Evrnu hat das PANGAIA-Team die weltweit erste zu 100 % chemisch recycelte Jeansjacke entwickelt, die ein Material ersetzt, das traditionell aus 100 % reiner Baumwolle hergestellt wird. Durch die Einbindung von Nucycl® in diesen ikonischen Stoff, die mit natürlichem Indigo gefärbt wurde, haben die Teams gezeigt, dass es möglich ist, allgegenwärtige Materialien durch diese Innovation zu ersetzen

Textilien aus leicht färbbarem Biocelsol – VTT Technical Research Centre of Finland (FI)
Ein Drittel des Abwasseraufkommens der Textilindustrie entsteht beim Färben und ein Fünftel bei der Veredelung. Durch die Verwendung von chemisch modifizierten Biocelsol-Fasern wird das Abwasser jedoch reduziert. Der Strickstoff wird aus Viskose- und Biocelsol-Fasern hergestellt und erst nach dem Stricken gefärbt. Dadurch erhalten die Biocelsol-Fasern einen dunkleren Farbton, wobei die gleiche Menge an Farbstoff und kein Salz im Färbeprozess verwendet wird. Ein interessanter visueller Effekt kann dadurch erzielt werden. Außerdem wird für den dunkleren Farbton im fertigen Textil weniger Farbstoff benötigt und die Möglichkeit salzfrei zu färben ist umweltfreundlicher. Diese besonderen Eigenschaften werden die Fasern als Ersatz für die bestehenden Fasern auf fossiler Basis stärken und damit die Nachfrage nach umweltfreundlicheren Färbelösungen in der Textilindustrie erfüllen. Die funktionalisierten Biocelsol-Fasern, die im Rahmen des FinnCERES-Projekts der Finnischen Akademie hergestellt wurden und hier verwendet werden, werden im Nassspinnverfahren aus Cellulose-Spinnmasse mit geringen Mengen an 3-Allyloxy-2-hydroxypropyl-Substituenten hergestellt. Die Funktionalität ist dauerhaft und verbessert nachweislich die Färbbarkeit der Fasern erheblich. Darüber hinaus senkt die Funktionalisierung von Biocelsol-Fasern die Kosten der Textilveredelung und -färbung sowie die Abwasserbelastung.

Eine neue Generation von bio-basierten und ressourceneffizienten Fasern – TreeToTextile (SE)
TreeToTextile hat eine einzigartige, nachhaltige und ressourceneffiziente Faser entwickelt, die es auf dem Markt noch nicht gibt. Sie hat einen natürlichen, trockenen Griff, der dem von Baumwolle ähnelt, einen halbmatten Glanz und einen hohen Faltenwurf wie Viskose. Sie basiert auf Cellulose und hat das Potenzial, Baumwolle, Viskose und Polyester als Einzelfaser oder in Mischungen zu ergänzen oder, je nach Anwendung, zu ersetzen.

TreeToTextile Technology™ hat einen geringen Bedarf an Chemikalien, Energie und Wasser. Laut einer von Dritten durchgeführten Ökobilanz hat die TreeToTextile-Faser eine Klimawirkung von 0,6 kg CO2 eq/Kilo Faser. Die Faser wird aus bio-basierten und rückverfolgbaren Ressourcen hergestellt und ist biologisch abbaubar.

Die nachhaltige, textile und leichtgewichtige Propylat-Technologie von Autoneum reduziert sowohl Innen- als auch Außengeräusche von Fahrzeugen. Propylat wurde ursprünglich von Borgers Automotive entwickelt. Das Unternehmen wurde im April 2023 von Autoneum übernommen. Die vielseitige Technologie zeichnet sich durch eine flexible Materialzusammensetzung aus Natur- und Synthetikfasern mit einem hohem Recyclinganteil aus und trägt dank der vollständigen vertikalen Integration zu einer deutlichen Abfallreduktion bei. Die komplett rezyklierbare Technologievariante Propylat PET ist Teil des Nachhaltigkeitslabels Autoneum Pure.

Die fortschreitende Elektrifizierung der Mobilität sowie steigende gesetzliche Anforderungen an die Leistung von Fahrzeugen in Bezug auf Nachhaltigkeit und Akustik stellen Automobilhersteller weltweit vor neue Herausforderungen. Mit Propylat bietet Autoneum nun eine weitere leichtgewichtige, faserbasierte und vielseitig einsetzbare Technologie an, deren schalldämmende und -absorbierende Eigenschaften sowie hohe Anteil an rezykliertem Material Kunden unterstützt, diese Herausforderungen zu meistern. Produkte auf Propylat-Basis tragen nicht nur zur Verringerung des Vorbeifahrgeräuschs und einem erhöhten Fahrerkomfort bei, sie sind auch bis zu 50% leichter als vergleichbare Kunststoffalternativen; dies führt zu einem geringeren Fahrzeuggewicht und entsprechend einem reduzierten Kraftstoff- und Energieverbrauch sowie zu weniger CO2-Emissionen.

Die Propylat-Technologie von Autoneum besteht aus einer Mischung von rezyklierten synthetischen und natürlichen Fasern – zu letzteren gehören unter anderem Baumwolle, Jute, Flachs oder Hanf –, die durch thermoplastische Bindefasern ohne Zusatz weiterer chemischer Bindemittel verfestigt werden. Dank der flexiblen Faserzusammensetzung sowie der variablen Dichte und Dicke des porösen Materials können die Eigenschaften der jeweiligen Propylat-Variante, zum Beispiel in Bezug auf die akustische Leistung, auf individuelle Kundenbedürfnisse zugeschnitten werden. Dies ermöglicht einen vielseitigen Einsatz der Technologie in verschiedenen Innen- und Außenkomponenten wie Radhaus- und Kofferraumverkleidungen, Unterbodensystemen und Teppichen. So reduzieren beispielsweise Radhausverkleidungen auf Propylat-Basis die Abrollgeräusche sowohl im Innen- als auch im Außenbereich des Fahrzeugs erheblich und bieten darüber hinaus optimalen Schutz vor Steinschlag und Spritzwasser.

Bezüglich Nachhaltigkeit enthält Propylat stets einen hohen Anteil an rezyklierten Fasern – in einigen Varianten bis zu 100% – und kann abfallfrei produziert werden. Dank der vollständigen vertikalen Integration von Propylat und der umfassenden Expertise von Autoneum in Bezug auf Recycling-Prozesse trägt die Technologie zudem zu einer weiteren deutlichen Reduzierung von Produktionsabfall bei. Darüber hinaus ist die Technologievariante Propylat PET, die zu 100% aus PET besteht, wovon bis zu 70% rezyklierte Fasern sind, am Ende der Produktlebensdauer voll-ständig rezyklierbar. Aus diesem Grund wurde die Variante Propylat PET für Autoneum Pure aus-gewählt – das Nachhaltigkeitslabel des Unternehmens für Technologien mit einer hervorragenden Umweltleistung während des gesamten Produktlebenszyklus –, wo sie künftig die bisherige Mono-Liner-Technologie ersetzen wird.

Auf Propylat basierende Komponenten sind derzeit in Europa, Nordamerika und China erhältlich.