Aus der Branche

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.

Frohes Neues Jahr 2024! Auf ein Jahr voller Innovationen und Erfolge in der Textil- und Bekleidungsindustrie.

Das Team von Textination wünscht Ihnen von Herzen einen großartigen Start: Möge 2024 für Sie voller Gesundheit, Freude und Energie werden.

In unserer gemeinsamen Welt der Textil- und Bekleidungsindustrie stehen zweifellos 365 Tage voll spannender Begegnungen, Entwicklungen, Innovationen und neuer Trends an. Gemeinsam mit Ihnen möchten wir diese Reise antreten und die vielfältigen Facetten unserer Branche dokumentieren.

Wir sind überzeugt, dass das neue Jahr für unsere Nutzer genauso faszinierend und inspirierend werden wird wie die besten textilen Produkte und Designs, die unsere Industrie zu bieten hat. Wir freuen uns darauf, Sie mit aktuellen Nachrichten, tiefgehenden Analysen und exklusiven Einblicken durch die kommenden 12 Monate zu begleiten.

Ein herzliches Dankeschön für Ihre fortwährende Unterstützung und Ihr Interesse an Textination.

Gemeinsam erzählen wir textile Zukunft!
Ines Chucholowius
- Geschäftsführung -

Im Rahmen der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference in Dresden hat der Vorsitzende der Walter Reiners-Stiftung des VDMA, Peter D. Dornier, vier erfolgreiche Jungingenieurinnen und -ingenieure ausgezeichnet. Vergeben wurden zwei Förderpreise sowie zwei Nachhaltigkeitspreise jeweils in den Kategorien Bachelor und Diplom/Master. Für die Nachhaltigkeitspreise kommen akademische Arbeiten in Betracht, in denen Lösungen für ressourcenschonende Produkte und Technologien entwickelt werden.

Ein mit 3.000 Euro dotierter Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Bachelor wurde Franziska Jauch verliehen, Hochschule Niederrhein, für ihre Bachelorarbeit über Pigment-Digitaldruck in der Denimproduktion.

Der Förderpreis in der Kategorie Bachelor, ebenfalls mit 3.000 Euro dotiert ging an Annika Datko, RWTH Aachen, für ihre Arbeit zur Bestimmung des Polyesteranteils in Alttextilien.

Mit einem Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Diplom/Master, dotiert mit 3.500 Euro wurde Dave Kersevan, TU Dresden, ausgezeichnet. Thema seiner Diplomarbeit war die Entwicklung einer Laboranlage zur automatischen Herstellung von vernadelten Carbon-Preformen.

Der diesjährige Förderpreis in der Kategorie Diplom/Master, ausgestattet mit einem Preisgeld von 3.500 Euro ging an Flávio Diniz von der RWTH Aachen. Inhalt seiner Masterarbeit war die Machbarkeit der Herstellung ultradünner Carbonfasern.

Die Preise der Walter Reiners-Stiftung für 2024 sind bereist ausgelobt. Die Preisverleihung findet im April am VDMA-Gruppenstand auf der Messe Techtextil in Frankfurt statt.

In Kooperation mit dem Schweizer Unternehmen Haelixa ist Oerlikon Manmade Fibers Solutions künftig in der Lage, die gesamte Wertschöpfungskette eines textilen Endproduktes transparent und damit nachhaltig zu machen. Damit bieten die Entwicklungspartner eine Lösung für eine umfassende Nachverfolgbarkeit von Produkten, wie sie der European Green Deal fordert.

Wesentlicher Teil der Lösung ist die von Haelixa entwickelte DNA-Marker Technologie, die eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Materialien ermöglicht. Die Marker überdauern alle Schritte des Produktionsprozesses und stellen sicher, dass das Endprodukt eindeutig identifizierbar ist. „Bei dieser innovativen Technologie wird für jedes Projekt eine eigene, maßgeschneiderte DNA verwendet, die dem Material eine einzigartige Identität verleiht“, erklärt Holly Berger, Marketingdirektorin bei Haelixa. „Sobald die DNA in das Material integriert ist, ist sie nicht mehr zu entfernen und kann nicht mehr verfälscht oder verändert werden.“ Die Handhabung ist einfach: Der DNA-Marker wird beispielsweise zusammen mit dem Präparationsöl in den Spinnprozess eingespeist; das Präparationssystem wird dazu entsprechend modifiziert. Weitere Einspeisemöglichkeiten werden derzeit entwickelt.

Intelligente Fabrik: Totale Transparenz mit atmos.io
Ergänzt wird das Konzept mit atmos.io, der digitalen Plattform von Oerlikon: Hier werden Produktions- und Prozessdaten während des Garnherstellungsprozesses erfasst und ausgewertet. Atmos.io gibt dem Garn seine digitale Identität während seines Verweilens auf Oerlikon Anlagen, von der Schmelze bis zur verpackten Spule. Erfolgreich genutzt wird diese Technologie bereits seit längerem zur Überwachung des Produktionsprozesses. Mit atmos.io können innerhalb kürzester Zeit Abweichungen von Prozessparametern und Garndaten identifiziert und behoben werden, was die Garnqualität stabil hält und Abfallraten reduziert.

Die Kombination beider Technologien lässt die eindeutige Nachverfolgbarkeit des hergestellten Garnes auch in den nachgelagerten Prozessschritten zu. Damit sind nicht nur die Garnbestandteile und -qualitäten, sondern auch Herstellungsbedingungen und Herkunft der Garne im fertigen Kleidungsstück zweifelsfrei nachweisbar. „Die eindeutige DNA trägt die in atmos.io digital erfassten ‚Wurzeln‘ des Garns in den Alltag des Endverbrauchers“, so Jochen Adler, CTO von Oerlikon Manmade Fibers Solutions. Die textilen Endprodukte erfüllen damit die Anforderungen des von der EU geforderten digitalen Produktpasses, der die zur Bewertung ihrer Ökobilanz und Zirkularität nötigen Informationen enthält. Erste Langzeittests haben eine 100%ige Nachverfolgbarkeit der Garne im POY und FDY Spinnprozess ergeben. Setzt der Garnhersteller auf die atmos.io Plattform, können Produktionsanlagen für den Einsatz der DNA-Marker relativ einfach angepasst werden.

Elmer & Zweifel, das Familienunternehmen für Baumwolltextilien aus dem schwäbischen Bempflingen, hat 2003 Cotonea als Marke für ökologische und faire Baumwoll-Produkte ins Leben gerufen. Seitdem steht Cotonea für 100 Prozent Bio, konsequente Nachhaltigkeit und hochwertige Stoffe und Textilien.

Die kompromisslose Ausrichtung auf Bio sowie die vollständige Transparenz gegenüber Kunden und Partnern sind für Cotonea wesentliche Erfolgsfaktoren. Cotonea produziert nach dem derzeit höchsten Standard „IVN Best“ und ist zusätzlich „fair for life“ zertifiziert. Dieses Gütesiegel wird für Produkte vergeben, bei denen sowohl der Rohstoffanbau als auch jede Fertigungsstufe nach sozial-fairen Gesichtspunkten erfolgen. Cotonea ist das weltweit einzige Unternehmen in der Textilbranche, das seine gesamte Herstellungskette so umfassend zertifiziert hat.

Gleichzeitig macht Cotonea alle seine Lieferketten transparent und damit die Stoffe bis zum Ursprung mit einem eigenen Produktpass rückverfolgbar. Für Geschäfts- wie Privatkunden bedeutet dies umfängliche Transparenz. „Langlebige Bio-Baumwollstoffe, faire Arbeitsbedingungen und -bezahlungen sowie Rückverfolgbarkeit sind das genaue Gegenteil zum üblichen Fast-Fashion-Prinzip“, so Roland Stelzer, Geschäftsführer des 1855 gegründeten Unternehmens,. Nicht dem Mainstream und der Gewinnmaximierung, sondern der eigenen Überzeugung und Verantwortung folgen, ist seit über 20 Jahren die Haltung des Unternehmens.

Meilensteine
1995 hat der Baumwollspezialist mit der Verarbeitung von Bio-Baumwolle begonnen und hierauf aufbauend seine Nachhaltigkeitskompetenz kontinuierlich ausgebaut. Mit der Gründung der Marke Cotonea ging die erste Vertragspartnerschaft zum Anbau von Bio-Baumwolle einher, zunächst 2004 in Kirgistan und dann 2009 in Uganda. Beide Regionen verbinden günstige klimatische Bedingungen mit ausreichend Regen. Durch die enge und langjährige Zusammenarbeit mit lokalen Partnern in Kirgistan, Uganda, Tschechien, Deutschland und der Schweiz kennt Cotonea die Stationen entlang seiner Produktionskette auf persönlicher Ebene, vom Baumwollanbau über die Spinnerei, das Weben und Stricken der Stoffe bis hin zur Veredelung und Konfektionierung. Die Eröffnung der eigenen Näherei (2013) und die Vorstellung einer eigenen Kinderbekleidungskollektion (2016) folgten. Im 2022 und 2023 veröffentlichten globalen Nachhaltigkeitsranking Material Change Index (MCI) nahm Cotonea mehrfach den ersten Platz unter den deutschen Textilmarken in den Kategorien biologisch und fair erzeugter Baumwolle ein. Der MCI stuft in seiner Gesamtbewertung Cotonea als „Führendes Unternehmen, das den Wandel in der Branche vorantreibt“ ein.

Diese Rolle als nachhaltiges und innovatives Unternehmen will Cotonea auch künftig einnehmen und engagiert sich für Projekte und Themen, die direkt oder indirekt zum Kerngeschäft gehören. Dazu zählen zum Beispiel Biodiversität und Bodengesundheit sowie innovative Projekte wie das Forschungsprojekt Textile Tracker, mit dem sich die Herkunft von Baumwolle im Labor nachweisen lässt. Auch das Pilotprojekt Textile Trust zur transparenten Nachvollziehbarkeit der Lieferkette auf Basis einer Blockchain-Technologie, bei dem IBM von Cotonea unterstützt wird, gehört dazu.

Am 7. Oktober 2023 ist Welttag der Baumwolle den die Vereinten Nationen 2021 ins Leben riefen. Weltweit rückt an diesem Tag die Baumwollproduktion in den Fokus. Die Idee wurde 2019 geboren, als vier Baumwollproduzenten aus Subsahara-Afrika – Benin, Burkina Faso, Tschad und Mali, bekannt als die "Cotton Four" – der Welthandelsorganisation vorschlugen, den Weltbaumwolltag am 7. Oktober zu begehen. Hierbei sollte auch an die Notwendigkeit eines fairen internationalen Baumwollhandels erinnert werden. Der World Cotton Day soll die Bedeutung eines dauerhaften, integrativen und nachhaltigen Wirtschaftswachstums, produktiver Vollbeschäftigung und menschenwürdiger Arbeit für alle hervorheben.

Die in Bremen ansässige Baumwollbörse möchte gemeinsam mit der internationalen Baumwollgemeinschaft den von den Vereinten Nationen initiierten Tag feiern. Mit dem Internationalen Baumwollsekretariat (ICAC) und dem International Trade Center sind weitere weltweit vernetzte Organisationen dabei.

Baumwolle ist eine der am häufigsten verwendeten Fasern. Sie ist atmungsaktiv, langlebig und biologisch abbaubar. Das kostbare Öl, das aus den Saatkörnern der Pflanze gewonnen werden kann, wird in der Kosmetik- und der Nahrungsmittelindustrie eingesetzt.

„Wir wollen die Sichtbarkeit des Baumwollsektors in der textilen Kette erhöhen. Dabei richten wir gleichzeitig das Augenmerk auf die Bedeutung der Baumwolle für die Wirtschaft eines Landes, den so wertvollen internationalen Handel und die Armutsbekämpfung“, so Jean-Paul Haessig, Präsident der Bremer Baumwollbörse. „Wir wollen bewusst machen, dass ein großer Teil von hochwertiger Baumwolle aus Entwicklungsländern stammt. Dort trägt der Baumwollanbau entscheidend zum Lebensunterhalt bei. Jedes einzelne Stück Baumwolltextil verdient unsere Wertschätzung, denn dahinter stehen viele Menschen aus aller Welt mit ihrer Hände Arbeit.“

Rund 150 Millionen Menschen in fast 80 Ländern auf fünf Kontinenten verdienen ihren Lebensunterhalt mit dem Anbau und der Vorbereitung von Baumwolle für die textile Kette. Baumwolle bietet Beschäftigung und Einkommen in einigen der ärmsten ländlichen Gebiete der Welt. Sie ist eine wichtige Lebens- und Einkommensquelle für viele Kleinbäuerinnen und -bauern. Rund um den Äquator in semiariden Regionen, dort, wo kaum eine andere Pflanze wirtschaftlich erfolgreich erzeugt werden kann, wächst Baumwolle als Cash Crop.

Durch den Klimawandel steigen die Temperaturen und Unwetter nehmen zu. Vor allem in den Innenstädten werden die Sommer für die Menschen zur Belastung. Durch Nachverdichtung wird zwar bestehende Infrastruktur genutzt und Zersiedelung vermieden, aber es steigt der Anteil an versiegelten Flächen. Das wirkt sich negativ auf Umwelt und Klima aus. Fassadenbegrünungen bringen hier mehr Grün in die Städte. Werden textile Speicherstrukturen eingesetzt, können sie sogar aktiv zum Hochwasserschutz beizutragen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) haben eine entsprechende „Living Wall“ entwickelt.

Die Pflanzen auf den grünen Fassaden werden über ein automatisches Bewässerungssystem mit Wasser und Nährstoffen versorgt. Die „Living Walls“ arbeiten weitgehend autonom. Sensorische Garne erfassen den Wasser- und Nährstoffgehalt. Der Aufwand für Pflege und Wartung ist gering.

Über neuartige hydraulische Textilstrukturen wird die Wasserführung geregelt. Das Pflanzsubstrat aus Steinwolleauf dem die Pflanzen wachsen, verfügt durch seine Struktur über ein großes Volumen auf engem Raum. Je nachdem, wie stark die Niederschläge sind, wird das Regenwasser in einer textilen Struktur gespeichert und später zur Bewässerung der Pflanzen genutzt. Bei Starkregen wird das überschüssige Wasser mit zeitlicher Verzögerung in die Kanalisation eingeleitet. Die an den DITF entwickelten „Living Walls“ helfen auf diese Weise, in nachverdichteten Ballungsräumen die Ressource Wasser effizient zu nutzen.

Im Forschungsprojekt wurde auch die Kühlleistung einer Fassadenbegrünung wissenschaftlich untersucht. Moderne Textiltechnik im Trägermaterial fördert die „Transpiration“ der Pflanzen. Dadurch entsteht Verdunstungskälte und die Temperaturen in der Umgebung sinken.

Zur Arbeit des Denkendorfer Forschungsteams gehörte auch eine Kosten-Nutzen-Rechnung und eine Life-Cycle-Analyse. Auf der Basis der Untersuchungen im Labor und im Außenbereich wurde ein „Grünwert“ definiert, mit dem sich die Wirkung von Gebäudebegrünungen als Ganzes bewerten und vergleichen lassen.

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.

Gemeinsam mit den Projektpartnern CG TEC, Cordenka, ElringKlinger, Fiber Engineering und Technikum Laubholz entwickeln die DITF einen neuen Faserverbundwerkstoff (CELLUN) mit Verstärkungsfasern aus Cellulose. Die Matrix des Werkstoffs ist ein thermoplastisches Cellulosederivat, das sich in industriellen Verarbeitungsverfahren wie Heißpressen oder Pultrusion verarbeiten lässt. CELLUN aus nachwachsenden Biopolymeren ermöglicht den Ersatz von Glas- oder Carbonfasern in der Herstellung industrieller Formteile.

Innerhalb des schnell wachsenden Segments des Faserverbund-Leichtbaus werden zunehmend Organosheeets eingesetzt. Organosheets sind vorkonsolidierte Platten-Halbzeuge mit einer Matrix aus thermoplastischen Kunststoffen und verschiedenen Verstärkungsfasern in unterschiedlichster textiler Ausführung. Die Thermoplastmatrix erlaubt die Verarbeitung der Organosheets mit in der Industrie etablierten „schnellen“ Verfahren wie Heißpressen, Thermoformen, Spritzgießen mit Organoblech-Einlegern oder Pultrusion. Die Verfahren erzeugen sehr gut recycelbare, hoch funktionalisierte Bauteile mit reproduzierbarer Qualität.

Die textile Verstärkung der Organosheets besteht vor allem aus Glas-, Carbon-, Basalt- oder Aramidfasern. Diese Fasern besitzen hohe Steifigkeiten und Zugfestigkeiten, sind jedoch in ihrer Herstellung und im Recycling energieintensiv und können nur in einem zunehmend minderwertigen Zustand recycelt werden.

Im Gegensatz dazu ist der an den DITF entwickelte CELLUN-Verbundwerkstoff eine wesentlich nachhaltigere Alternative. Für die Herstellung von CELLUN wird die Verstärkungskomponente aus nicht schmelzbaren Cellulosefasern sowie thermoplastischen, derivatisierten Cellulosefasern als Matrix zu einem Hybridroving kombiniert. Als cellulosische Verstärkungsfasern kommen Regeneratfasern der Firma Cordenka und die an den DITF entwickelten HighPerCell®-Cellulosefasern zum Einsatz.

CELLUN wird nun im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekts zur industriellen Reife weiterentwickelt. Die Aufgaben der DITF im CELLUN-Verbundprojekt sind vor allem die Herstellung von geeigneten Verstärkungsfasern auf Basis von Cellulose und die Einbettung der Fasern in die thermoplastische Cellulose-Derivat-Matrix. Das Material wird in den hauseigenen Technika zu technischen Hybridrovingen und zu Hybridtextilien weiterverarbeitet. Über Pultrusions- und Thermoformverfahren oder im Spritzguss können schließlich Formteile hergestellt werden, die die technischen Einsatzmöglichkeiten des neuen Materials veranschaulichen.

Im weiteren Projektverlauf liegt der Fokus auf der vollständigen Kreislaufführung des CELLUN-Materials nach dem End of Life (EOL). Dazu werden zwei unterschiedliche Ansätze erforscht. Einerseits besteht die Möglichkeit, CELLUN-Formteile ohne Qualitätsverlust thermisch umzuformen. Ein zweiter möglicher Weg besteht darin, das CELLUN-Material wieder chemisch in die einzelnen Komponenten zu trennen. Diese können dann erneut wieder zu 100% als neue Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.

CELLUN-Werkstoffe werden als umweltfreundliche, ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zu etablierten Verbundwerkstoffen im Leichtbau- und Automotivsektor Vorteile im Markt der technischen Halbzeuge bieten. Durch die Verwendung nachwachsender Biopolymere soll ein wesentlicher Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz geliefert werden: Einerseits können herkömmliche Kunststoffe auf Rohölbasis substituiert werden, andererseits können CELLUN-Verstärkungs- und Matrixfasern mit nur geringem Energieeinsatz und aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden.