Aus der Branche

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.

Können gebrauchte Textilien recycelt werden? In den meisten Fällen enden sie eher als Putztücher oder Dämmmaterial (Downcycling) statt als neue Kleidung oder Bettwäsche (Recycling). Für Faser-zu-Faser-Recycling muss noch viel erforscht werden. Genau dieser Aufgabe stellen sich nun die Hochschule Niederrhein (HSNR) und weitere Kooperationspartner im Förder-Projekt „KICKup“ (KI-gestützte, chemische Cellulose-Kreisläufe). Das hochschuleigene Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB) setzt sich dabei gezielt mit der Qualität der Alttextilien auseinander.

Im Fokus des Projekts steht die Erfindung einer Anlage, die gebrauchte Textilien je nach Materialzusammensetzung mittels Künstlicher Intelligenz (KI) automatisch sortiert. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert diese Forschung mit fast 400.000 Euro. Rund 100.000 Euro davon gehen davon an die Hochschule Niederrhein.

Den Anstoß dafür gab das Textil-Service-Unternehmen Dibella. Hier wird modellhaft untersucht, wie Tisch- und Bettwäsche aus Restaurants, Hotels oder Krankenhäusern am Ende ihres Produktlebens je nach Baumwoll- oder Polyesteranteil einem passenden Faser-Recycling-Prozess zugeordnet werden kann. Hier gilt wie bei der Mülltrennung auch: Je genauer die Gewebe differenziert werden, desto besser lassen sie sich in den Textil-Kreislauf zurückführen und für Neues weiterverwerten.

Bisher wird in den Großwäschereien alles von Hand sortiert. Das kostet viel Zeit und ist wegen der Menge und der mit bloßem Auge nicht erkennbaren Stoffvielfalt eine schwierige Aufgabe. Wie wäre es also, wenn Künstliche Intelligenz und moderne Technik die Alttextilien genau analysieren und ein automatisches Trennsystem die Arbeit übernimmt?

Aufgabe des FTB ist dabei die chemische Qualitätsbewertung: Es analysiert, ob gebrauchte und aus dem Mietservice ausrangierte Textilien aus Baumwolle bzw. deren Regeneratfasern oder aus Baumwoll-Polyester-Mischgewebe noch so gut erhalten sind, dass sie recycelbar sind. Konkret werden für das Projekt zunächst nur weiße Stoffe aus Industriewäschereien untersucht.

Die zu konzipierende Anlage soll im nächsten Schritt mithilfe von Nahinfrarot-Technologie und KI die Struktur und Zusammensetzung der Textilien erfassen, erkennen und sie trennscharf sortieren.
Werden anschließend Baumwoll- und Polyesterfasern voneinander getrennt, kann bei ausreichender Faserqualität der aus dem Baumwollanteil gewonnene Cellulose-Pulp (Zellstoff) für neue Celluloseregeneratfasern verwertet und in neuen Textilien eingesetzt werden.

„Unser Ziel ist es auch, die wiederholte Recyclingfähigkeit von genutzten Textilen mit Anteilen von Baumwollregeneratfasern im Hinblick auf ein vollständig geschlossenes Kreislaufsystem zu untersuchen und zu bewerten“, so Professorin Dr.-Ing. habil. Maike Rabe. Sie ist die Projektleiterin an der HSNR. „Gegebenenfalls werden wir dafür neue verbesserte Design-for-Recycling-Ansätze in Materialzusammensetzung und Gewebekonstruktion für die recycelfähigen Textilartikel entwickeln“.

Im weiteren Verlauf des Projekts soll auch ein logistisches Lagersystem für die sortierten Wäschemengen als Prototyp geschaffen werden.

Studierende des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein präsentierten Anfang Dezember bei der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference 2022 (ADD) Designs auf einer Modenschau. Bei der hybriden Show zeigten Studierende von drei Hochschulen ihre Kollektionen.

Die Studierenden interpretierten mit ihren Outfits vier aktuelle Themen: Creativity, Sustainability, Innovation und Diversity. Gabriela Paranhos Lopes ließ sich für ihre Strick-Kollektion "MOTIRÕ" von Grafiken, Körperbemalungen und Kunsthandwerk brasilianischer Urvölker inspirieren und übersetzte diese in eine zeitgemäße und nachhaltige DOB Strickkollektion. Verarbeitet wurden nur die Pflanzenfasern Bio-Baumwolle und Leinen.

Die Studierenden Franziska Jauch & Gia Phuc Trinh zeigten ihre Kollektion "D4L", die im Rahmen eines Forschungsprojekts entstand. Sie arbeiteten mit flächigen Lasereffekten und Diamond-Finishings, um Denimgewebe emissionsarm zu gestalten. Die Schnittgestaltung und Print-Designs führen wie ein Zeitstrahl durch die Denim- Geschichte bis hin zu einem Zukunftsszenario.

Die Fashion Show wurde in Kooperation mit dem Team der Neo.Fashion.Berlin ausgerichtet, die jährlich die besten Absolventinnen und Absolventen der Fachrichtung Design deutscher Hochschulen in einer „Best Graduates‘ Show“ während der Fashion Week in Berlin der Fachwelt bekannt macht.

„Die Internationale Textiltagung hat als eine der größten Textilkonferenzen eine europaweite Strahlkraft, hier kommen Wissenschaftler und Anwender regelmäßig zusammen. Das Tagungsmotto dieses Jahres „Textile Impulse für die Zukunft“ wird durch die Designtalente richtig gut sichtbar, ein echter Frischekick, um den Blick in die Zukunft zu lenken“, sagt Dr. Maike Rabe, Professorin für Textilveredlung und Ökologie an der Hochschule Niederrhein.

• 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.“