Aus der Branche

Kelheim Fibres, Hersteller von Viskosespezialfasern, stellt auf dem diesjährigen Global Fiber Congress in Dornbirn seine neuesten Entwicklungen vor. Im Fokus stehen Innovationen, die nicht nur umweltfreundlich sind, sondern auch die europäische Lieferkette stärken.

Dr. Ingo Bernt, Projektleiter Faser- & Anwendungsentwicklung bei Kelheim Fibres, präsentiert in seinem Vortrag "Towards high performing plant-based AHP products - a joined approach of Pelz and Kelheim Fibres" gemeinsam mit Dr. Henning Röttger, Head of Business Development bei der PelzGROUP, die Entwicklung einer plastikfreien und dennoch leistungsstarken Slipeinlage. Die wasserabweisende Kelheimer Spezialfaser Olea spielt dabei eine entscheidende Rolle im Top- und Backsheet der Slipeinlage.

Dieses Produkt entstand aus dem Bestreben, umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen Einweglösungen im Hygienebereich anzubieten, ohne dabei auf die gewohnt hohe Produktleistung zu verzichten.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch das zweite Projekt. Unter dem Titel "Performance Fibres meet Sustainable Design - example of a reusable Baby Diaper" werden Projektleiterin Natalie Wunder aus dem New Business Development Team von Kelheim Fibres zusammen mit Caspar Böhme, Mitgründer von Sumo, die waschbare und somit wiederverwendbare SUMO-Windel präsentieren. Die Windel wird aus biobasierten Materialien gefertigt und überzeugt durch eine einzigartige Konstruktion der leistungsstarken Saugeinlage mit Kelheimer Spezialfasern. Diese Kombination aus biobasierten Materialien und Wiederverwendbarkeit bietet im Vergleich zu herkömmlichen Babywindeln einen doppelten Umweltvorteil.

Sowohl die Slipeinlage als auch die SUMO-Windel werden komplett in Europa gefertigt, was kurze Transportwege und somit einen geringeren CO2-Abdruck mit sich bringt. Darüber hinaus stärken diese Innovationen die europäische Textil- und Nonwovensindustrie durch die Realisierung von Innovationen in Europa.

Die Lenzing Gruppe, Hersteller von Spezialfasern für die Textil- und Vliesstoffindustrien, hat umfassende technische Anpassungen an ihrem Standort in Purwakarta vorgenommen (PT. South Pacific Viscose). Lenzing hat seit 2021 mehr als EUR 100 Mio. investiert, um die bisherigen Produktionskapazitäten auf Spezialviscose umzustellen. Mit dem unmittelbar bevorstehenden Abschluss dieser Investition ist Lenzing besser aufgestellt, um die wachsende Nachfrage nach Spezialfasern zu decken.

Lenzing strebt eine Zertifizierung nach dem Standard des international anerkannten EU Ecolabels an. Das Produktportfolio würde somit Fasern der Marke LENZING™ ECOVERO™ für Textilien und Fasern der Marke VEOCEL™ für Vliesstoffanwendungen umfassen. Im Zuge dieser Investitionen hat sich Lenzing zum Ziel gesetzt, Emissionen am Standort deutlich zu reduzieren. Der Standort bezieht zudem seit kurzem Strom aus erneuerbaren Energien und treibt die Umstellung auf Biomasse voran, um die CO2-Emissionen pro Tonne Produkt bis 2030 um 50 Prozent zu senken und bis 2050 klimaneutral zu produzieren.

„Die Nachfrage nach Spezialfasern mit geringen Umweltauswirkungen wächst strukturell immer weiter. Insbesondere in Asien sehen wir ein enormes Wachstumspotenzial. Durch unsere Investitionen in Indonesien sowie in andere Standorte von Lenzing weltweit befinden wir uns in einer besseren Position, dieser wachsenden Nachfrage gerecht zu werden. Gleichzeitig arbeiten wir weiter unermüdlich daran, die Branchen, in denen wir agieren, noch nachhaltiger zu gestalten und den Übergang der Textilbranche von einem linearen zu einem zirkulären Modell, also zu einer Kreislaufwirtschaft, voranzutreiben“, so Stephan Sielaff, Vorstandsvorsitzender der Lenzing Gruppe.

Die KARL MAYER GROUP und die Südwolle Group haben sich zu einem Projekt zusammengeschlossen, um die Möglichkeiten von Merinowolle für die Wirktechnologie zu erforschen. Projektauslöser war die steigende Nachfrage nach Textilien aus nachhaltigen und umweltfreundlichen Materialien. Die Kooperation will innovative Stoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Unterwäsche und funktioneller Sportbekleidung entwickeln. Der Fokus lag auf dem Einsatz von Wolle, einem Material mit ausgezeichneten Komforteigenschaften und dem Look and Feel leichter Single-Jersey-Waren. Stoffqualitäten aus Naturfasern sind für die Wirkerei untypisch, dementsprechend unterschiedlich waren die Herausforderungen.

Merinowollgarne mit guten Laufeigenschaften
Als Material wurde das Hidalgo-Garn der Südwolle-Gruppe eingesetzt. Das Garn entstand mit der eigenentwickelten BETA-SPUN-Technologie, bei der ein Filament um einen Merino-Kern gedreht wird. Werden Naturfasern wie Wolle, Baumwolle oder Seide mit nachhaltigen Fasern wie biologisch abbaubarem Polyamid als Filament kombiniert, können durch das Spinnverfahren langlebige, leichte Garne entstehen, die nach Gebrauch vollständig rückstandsfrei zerfallen. Die Garne aus den zwei Komponenten bringen zudem gute Laufeigenschaften für den Einsatz in der Wirkerei mit.

„Der Polyamid-Anteil des Garns erhöht dessen Festigkeit, vermindert die Haarigkeit und macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Wirktechnologie“, bestätigt Gabriela Schellner aus der textilen Produktentwicklung von KARL MAYER.

Formstabilität gepaart mit dem Look and Feel von Single-Jersey
Das Hidalgo-Garn aus Merinowolle wurde auf einer Wirkmaschine mit einer durchdachten Legungsauswahl zu einer leichten, weichen, vor allem aber formstabilen Ware verarbeitet. Die Textilspezialisten von KARL MAYER hatten hierfür im Vorfeld mit zwei verschiedenen einbarrigen Stoffqualitäten experimentiert und damit einen neuen Ansatz für Trikotmaschinen verfolgt.

Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Nun sind weitere Versuche erforderlich, um die Technik zu perfektionieren. Gefragt sind Entwicklungspartner, darunter Stoffproduzenten, Marken und Bekleidungshersteller, mit denen die Stoffqualitäten, Maschinenausrüstung und Ausrichtung auf die Endanwendungen verfeinert werden können. Auch durch weitere Projektarbeiten sollen die Grenzen dessen, was mit Merinowolle und Wirktechnologie möglich ist, durchbrochen und für die Textilindustrie neue Lösungen entwickelt werden.

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.

Ein Novum in der Geschichte des BIOPOLYMER Innovation Awards: 2023 machen drei Innovationen aus Deutschland das Rennen um die international begehrten Trophäen unter sich aus! Ob der Hauptpreis nach Rheinland-Pfalz, Thüringen oder Hessen geht, wird traditionsgemäß erst auf dem Kongress „BIOPOLYMER – Processing & Moulding“ bekannt gegeben, der am 13. Juni in Halle (Saale) stattfindet. Preisverleihung und Tagung können wie in den letzten Jahren per Videostream kostenfrei in Echtzeit verfolgt werden.

Ist Deutschland noch innovativ genug, um in der Weltspitze ganz vorn mitzuhalten? „Wenn es darum geht, Kunststoffe und Kunststoffanwendungen auf biologischer Basis und für nichtfossile Kreisläufe zu entwickeln, lautet die Antwort: ja!“, ist Jury-Vorsitzender Peter Putsch nach den diesjährigen Nominierungen für den BIOPOLYMER Innovation Award überzeugt: „Mehrere deutsche Beiträge setzten in diesem Jahr die Benchmarks im Wettbewerb.“

Gingen Preise in den letzten nach Finnland, Italien, Belgien oder Brasilien, so nominierte die Jury in diesem Jahr erstmals ausschließlich deutsche Bewerber für den mit 2.000 Euro dotierten Hauptpreis.

Die Green Elephant GmbH aus Gießen macht sich für ihr Produkt CellScrew® unter anderem eine Eigenschaft des Biokunststoffs und klassischen 3D-Druck-Materials PLA (Polymilchsäure) zunutze, die bislang wenig Beachtung fand: seine hohe Biokompatibilität. Das Start-up stellt aus vollständig biobasiertem PLA in additiver Fertigung neuartige Zellkulturflaschen her, in denen Gewebezellen beispielsweise für Gen- und Zelltherapien oder für die Erforschung von Kosmetika und Medikamenten auf neue, komfortablere Weise vermehrt werden können. Forschung, Entwicklung und Industrie produzieren damit bedeutend effizienter und umweltfreundlicher als bisher. Eine archimedische Schraube sowie konzentrisch angeordnete Zylinder im Flascheninneren sorgen für eine riesige Oberfläche zur Anheftung der Zellen und für die automatische Benetzung der inneren Oberflächen mit Kulturmedium bei rollender Lagerung. Eine CellScrew® ersetzt bis zu 400 herkömmliche Zellkulturflaschen aus fossilen Kunststoffen. Selbst wenn das biobasierte PLA nach der Einmalverwendung aus Sterilitätsgründen nicht kompostiert, sondern verbrannt wird, entsteht dabei nur so viel CO2, wie zuvor in den Bioorganismen, aus denen der Werkstoff entstand, gebunden war.

Die SoBiCo GmbH aus Bad Sobernheim (Rheinland-Pfalz) verfolgt seit mehreren Jahren einen innovativen Ansatz, um das von Natur aus recht begrenzte Einsatzspektrum von PLA (Polymilchsäure) systematisch zu erweitern. „Die geringe Reißdehnung von reinem PLA ist zum Beispiel ein entscheidender Grund dafür, dass der Biokunststoff kaum als Verpackungsmaterial genutzt wird“, erklärt SoBiCo-Geschäftsführer Johannes Fuchs. Klassische Modifikationsversuche scheiterten meist am komplexen Migrations- und Kristallisationsverhalten von Weichmachern und anderen Additiven. Fuchs‘ Team fand mit dem Potsdamer Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) eine eigene Lösung und taufte sie auf den Namen Plactid®. Hinter der Marke verbirgt sich eine PLA-Copolymer-Familie, die in einem neuartigen Verfahren – der reaktiven Compoundierung – hergestellt wird. Neben Lactid, das stets biobasiert ist, kommen dabei verschiedene Polyole zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall aus biologischen oder fossilen Quellen stammen können. Die PLA-Copolymere lassen sich auf diese Weise gezielt von hart/ spröde bis weich/ duktil einstellen. So werden zum Beispiel weiche Folien von hoher Kristallinität möglich. Aber auch Spritzgusstypen mit einer deutlich höheren Kristallisationsgeschwindigkeit und Schlagzähigkeit als Standard-PLA können erzeugt werden. Darüber hinaus eignen sich die PLA-Copolymere auch als Additive zur Modifizierung von Standard-PLA.

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat sich eines bislang ungelösten Problems angenommen, von dem jeder Mensch im Alltag umgeben ist: Klebstoffen. Sie stecken in fast jedem Produkt, enthalten zum allergrößten Teil Polymere, sind typische Einmalprodukte, in Recyclingprozessen kaum separierbar und enden so allzu oft als Mikroplastik in der Umwelt. Die Antwort der Thüringer Forscher auf diese Herausforderung heißt Caremelt® und ist ein biobasierter und bioabbaubarer Schmelzklebstoff, dessen Endeigenschaften und Anwendungsprofil mit denen etablierter Schmelzkleber vergleichbar sind. Die Formulierung aus Biopolymeren wie Polymilchsäure (PLA), Polybernsteinsäure (PBS), Terpen- und Kolophoniumharzen, natürlichen Wachsen und Zitronensäure-Derivaten ist nicht nur für kurzlebige Produkte wie Einkaufstüten, Windeln oder Kartonagen geeignet. Auch Schuhe, Textilien, Möbelteile, Fahrzeuginterieur oder Bücher lassen sich damit zuverlässig und dauerhaft zusammenfügen, wie Praxistests zeigten. Das Herstellungsverfahren wurde bereits so optimiert, dass die Formulierungen in einem kontrollierten Prozess reproduziert werden können.

Was einst als deutscher Erfindungsgeist und deutsche Ingenieurskunst für Wohlstand und Wirtschaftswachstum sorgte, werde bald Geschichte sein. Grundlegende wirtschaftliche Rahmenbedingungen am Wirtschaftsstandort Deutschland seien nicht mehr gegeben: verbieten, abschalten, verlagern heiße die neue Maxime, mit der Brüssel und Berlin nicht nur dem Mittelstand die Luft zum Atmen nehmen.

Der Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser e.V., Dr. Wilhelm Rauch, und der Ressortleiter Umwelt-& Chemikalienpolitik des Zentralverbandes Oberflächentechnik e.V., Dr. Malte M. Zimmer sind sich einig in der Beurteilung der aktuellen Situation und haben mit der Aussage „Deutschland verabschiedet sich aus der 1. Liga“ einen wirtschaftspolitischen Weckruf gestartet. Deutschland sei im Abstiegskampf – allerdings finde sich anscheinend weder auf der Trainerbank noch im Management irgendjemand, der ein Interesse hätte, das aufzuhalten. Wenn das Durchreichen in die „Vierte Welt-Liga“ nicht generell durch eine sofortige politische Richtungsänderung aufgehalten werde, verliere Deutschland nicht nur weiter im Klima- und Umweltschutz oder bei den Fachkräften, sondern die Gesellschaft als Ganzes die Grundlagen ihrer Existenz und damit auch ihren gesellschaftlichen Zusammenhalt.

Von der – noch – viertgrößten Wirtschaftsnation der Welt werde es künftig ein Hauptexportgut geben: neben dem bereits erfolgten technologischen Aderlass drehten zunehmend Unternehmen, Forschende und Fachkräfte Deutschland den Rücken und wanderten in Länder ab, die die dringend notwendigen Bedingungen für Innovationen und wettbewerbsorientiertes Wirtschaften böten. Während global agierende Konzerne diese Schritte öffentlich meist unbemerkt längst eingeleitet haben, bliebe vor allem inhabergeführten Familienunternehmen nur noch wenig Zeit. In der Chemiefaserindustrie produzieren seit 2021 mehr als ein Drittel der Unternehmen in Deutschland nicht mehr oder haben ihre Produktion für immer geschlossen.

Nach der Energiekrise im vergangenen Jahr und den Erfahrungen aus der Coronazeit, die drastisch die unmittelbare Gefahr von Abhängigkeiten illustriert haben, sollte zu erwarten gewesen sein, dass seitens der Politik entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, um das künftig zu verhindern. Weit gefehlt: eine verbotsorientierte Chemikalienpolitik, die die Substitution chemischer Stoffe zum Dogma der europäischen Politik gemacht hat, erreicht mit dem Green Deal und der Revision von REACH neue und immer größere planwirtschaftliche Höhenflüge.

Großtechnische Anlagen zur Produktion erneuerbarer Energien wie grünem Wasserstoff und Biogas oder Windkraftflügel aus Carbonfasern würden zukünftig sicher irgendwo hergestellt - in Europa nicht. Die dafür benötigten Textilmembranen und Carbonfasergewirke stehen bald auf der REACH-Verbotsliste. Der deutsche Weg zur CO2-Neutralität werde ein steiniger sein, wenn die ältesten Kohlekraftwerke wieder angeschaltet würden und alsbald jede noch verbliebene CO₂-freie Technologie, von Windkraft, Solar über Wärmepumpen zu Biogas, in der Herstellung und im Betrieb über das EU-Chemikalien- und Stoffrecht in Deutschland verboten sein wird. Alsbald werde Deutschland nicht mehr im Stande sein, die Veredlungssubstanzen für Fasern bzw. textile Abluftfilter für den Umweltschutz herstellen zu dürfen, geschweige denn ein langzeithaltbares Kugellager für eine Windkraftturbine oberflächenzuveredeln.

Was mit der Photovoltaik (PV)-Technologie bereits hervorragend funktioniert habe, so Rauch und Zimmer, klappe jetzt auch bei anderen Technologien: Abhängigkeiten von Dritten. 2010/11 war Deutschland der Innovationstreiber in der PV-Technologie. Schon in den folgenden drei Jahren sank die Zahl der Arbeitsplätze von 150.000 auf rund 30.000. Im Jahr 2023 werden 80 % der Solarzellen und 98 % der weltweit verwendeten Wafer aus dem Weltmarktführer China kommen. Den von der EU geplanten “European Chips-Act“ zur Reduzierung der Abhängigkeit von Asien werde es allein deshalb nicht geben können, weil die dazu notwendigen Prozesse und Rohstoffe in Summe aller avisierten Verbote in der EU nicht mehr erlaubt sind.

Berücksichtigt man zusätzlich, dass China die zweitgrößte Volkswirtschaft der Welt, Exportweltmeister vor den USA und Deutschland sowie einer der wichtigsten Akteure auf den globalen Finanzmärkten ist, verwundert es doch, dass Deutschland an das offiziell weiter als Entwicklungsland eingestufte Land 2020 473,4 Millionen Euro an Entwicklungshilfe zahlte.

Die drei Kernforderungen beider Verbände lauten:

• Wir brauchen umgehend eine Wirtschaftspolitik für und nicht gegen die in Deutschland und Europa produzierenden Unternehmen, für die darin beschäftigten Menschen und für den Umwelt- und Klimaschutz.
• Wir brauchen wieder eine intensive technologie- und ergebnisoffene Diskussion zwischen Fachleuten, politisch Verantwortlichen und Behörden zum Erreichen wirtschaftlicher, sicherheitspolitischer und klimatischer Ziele - und damit die Abkehr von einem Ideologie-dominierten planwirtschaftlichen Gesellschaftsentwurf.
• Innovationsprozesse, die den Einklang zwischen Ökonomie und Ökologie mittels technischer Lösungen verbessern können, müssen wieder gangbar gemacht und die Rahmenbedingungen für erfolgreiches internationales Wirtschaften geschaffen werden.

„Es ist Zeit für weniger Ideologie und mehr Wissen in Deutschland und in Europa“, schließen die Verbandsvertreter ihr Statement.

PrimaLoft, Inc., ein Unternehmen für Materialtechnologie, macht mit der Einführung von PrimaLoft® Insulation with Ocean Bound Plastic einen weiteren wichtigen Schritt in seiner Relentlessly Responsible™ Mission. Die Innovation verwendet Plastik, das in Küstennähe gesammelt wird, um Hochleistungsisolationsfasern herzustellen. So wird verhindert, dass weiterer Plastikmüll ins Meer gelangt. Helly Hansen und Isbjörn of Sweden sind die ersten Marken, welche die neue Isolation in ihren Herbst/Winter 2023 Kollektionen verwenden.

PrimaLoft® Insulation with Ocean Bound Plastic ist eine leistungsstarke Isolation, die zu 100 Prozent aus recyceltem Material besteht, wovon 60 Prozent aus Plastikflaschen stammen, die in einem Umkreis von 50 Kilometern um Küstengebiete gesammelt wurden. Da das Plastik noch vor dem Erreichen des Meers abgefangen wird, kann es zur Verarbeitung der hochwertigen PrimaLoft-Isolation genutzt werden. Gleichzeitig wird verhindert, dass die Weltmeere weiter verschmutzt werden.

Das Verfahren ist von OceanCycle zertifiziert, einem sozialen Unternehmen, das sich darauf fokussiert, die Verschmutzung der Ozeane durch Plastik zu verhindern und die Lebensbedingungen in Küstengemeinden durch Zertifizierung und direkte soziale Maßnahmen zu verbessern. Die unabhängige OceanCycle-Zertifizierung stellt sicher, dass das Material auch wirklich aus Küstennähe stammt, die Beschaffung ethisch-korrekt und die Rückverfolgbarkeit lückenlose ist. Zudem gewährleistet sie eine lückenlose Dokumentation von der Sammlung bis zur Herstellung.

Umwandlung von Ocean Bound Plastik in PrimaLoft-Material
Die Relentlessly Responsible™ Mission von PrimaLoft hat zum Ziel, durch Innovation sowohl Leistung als auch Nachhaltigkeit seiner Produkte immer weiter zu steigern. „Unsere neueste Entwicklung ist eine wichtige Lösung sowohl für die Umwelt, als auch für die Recycling-Lieferkette“, sagt Tara Maurer-Mackay, Senior Vice President, Product Strategy. „Die Qualität von Kunststoffen verschlechtert sich schnell, sobald sie den Elementen im Meerwasser länger ausgesetzt sind, was sie für die meisten Recyclingmaßnahmen unbrauchbar macht. Indem wir Kunststoffabfälle auffangen, bevor sie ins Meer gelangen können, sind wir in der Lage, das Material zur Herstellung unserer hochwertigen Produkten zu verwenden, und damit unseren Markenpartnern und Verbrauchern eine perfekte Mischung aus Leistung und Vielseitigkeit bei geringerer Umweltbelastung zu bieten." PrimaLoft® Insulation with Ocean Bound Plastic besitzt alle Leistungsvorteile, für die PrimaLoft bekannt ist, darunter leichtgewichtige Wärmeleistung sowohl bei trockenen als auch bei nassen Bedingungen, praktische Packbarkeit und lange Haltbarkeit.

Ein neuartiges, ebenso umweltfreundliches wie kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern aus Lignin ist an den DITF entwickelt worden. Es zeichnet sich durch hohes Energiesparpotential aus. Die Vermeidung von Lösungsmitteln und die Nutzung natürlicher Rohstoffe machen das Verfahren umweltfreundlich.

Carbonfasern werden im industriellen Maßstab gewöhnlich aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Die Stabilisierung und die Carbonisierung der Fasern geschieht dabei mit langer Verweildauer in hochtemperierten Öfen. Das erfordert viel Energie und macht die Fasern teuer. Dabei entstehen giftige Nebenprodukte, die aufwendig und energieintensiv aus dem Herstellungsprozess abgetrennt werden müssen.

Ein neuartiges, an den DITF entwickeltes Verfahren ermöglicht hohe Energieeinsparungen in all diesen Prozessschritten. Lignin ersetzt dabei das Polyacrylnitril für die Herstellung der Präkursorfasern, die in einem zweiten Prozessschritt zu Carbonfasern umgewandelt werden. Lignin als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Carbonfasern hat bisher kaum Beachtung in der industriellen Fertigung gefunden. Lignin ist ein günstiger und in großen Mengen verfügbarer Rohstoff, der als Abfallprodukt in der Papierproduktion anfällt.

Im neuen Verfahren zur Herstellung von Ligninfasern wird zuerst Holz in seine Bestandteile Lignin und Cellulose getrennt. Ein Sulfit-Aufschluss ermöglicht die Erzeugung von Lignosulfonat, das in Wasser gelöst wird. Die wässrige Lösung von Lignin ist das Ausgangsmaterial für das Spinnen der Fasern.
Der Spinnprozess selbst erfolgt im sogenannten Trockenspinnverfahren. Dabei presst ein Extruder die Spinnmasse durch eine Düse in einen beheizten Spinnschacht. Die entstehenden Endlosfasern trocknen im Spinnschacht schnell und gleichmäßig. Das Verfahren benötigt weder Lösungsmittel noch giftige Additiven.

Die anschließenden Schritte zur Herstellung von Carbonfasern - die Stabilisierung in Heißluft und die anschließende Carbonisierung im Hochtemperaturofen - ähneln denen des üblichen Prozesses bei Verwendung von PAN als Präkursorfaser. Allerdings lassen sich die Ligninfasern im Ofen besonders schnell mit Heißluft stabilisieren und benötigen nur relativ niedrige Temperaturen in der Carbonisierung. Die Energieersparnis in diesen Prozessschritten gegenüber PAN liegt bei rund 50% und bedeutet einen echten Wettbewerbsvorteil.

Aus Wasser gesponnene Ligninfasern bieten Vorteile
Neben der umweltfreundlichen, da lösemittelfreien Herstellung, und der Energieeffizienz bietet das neue Verfahren weitere Vorteile gegenüber PAN: Lignin ist ein überaus günstiger und leicht verfügbarer Rohstoff, der aus Holz gewonnen wird. Die Verwendung eines natürlichen Rohstoffes für die Erzeugung von hochfesten Carbonfasern folgt dem Nachhaltigkeitsgedanken in der Produktion.

Der Trockenspinnprozess erlaubt hohe Spinngeschwindigkeiten. Hierdurch wird in kürzerer Zeit deutlich mehr Material produziert, als es mit PAN-Fasern möglich ist. Das ist ein weiterer Wettbewerbsvorteil, der dennoch keine Kompromisse an die Qualität der Lignin-Präkursorfasern zulässt: Diese sind äußerst homogen, haben glatte Oberflächen und keine Verklebungen. Solche strukturellen Merkmale erleichtern die Weiterverarbeitung zu Carbonfasern und letztlich auch zu Faserverbundwerkstoffen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die in dem neuen Spinnverfahren gewonnenen Präkursorfasern aus Lignin gegenüber PAN deutliche Vorteile in der Kosteneffizienz und in ihrer Umweltverträglichkeit zeigen. Die mechanischen Eigenschaften der aus ihnen hergestellten Carbonfasern sind hingegen nahezu vergleichbar – sie sind ebenso zugfest, widerstandsfähig und leicht, wie es von marktgängigen Produkten bekannt ist.

Besonders interessant dürften Carbonfasern aus Wasser gesponnenen Ligninfasern für Anwendungen in der Bau- und Automobilbranche sein, die von Kostensenkungen im Produktionsprozess in hohem Maße profitieren.

Dibella engagiert sich seit Jahren in verschiedenen Projekten für das Recycling von Objekttextilien. Beim jüngsten Projekt, das die Möglichkeiten einer Faser-Kreislaufführung auslotete, erwies sich die Identifizierung der Alttextilien als größte Barriere. Das Unternehmen will diese Hürde nun nehmen: Im Rahmen des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekts „KICKup“ (KI-gestützte, chemische Cellulose-Kreisläufe) soll die Sortierung von Geweben aus Baumwolle und Polyester automatisiert und damit die Grundlage für ein reibungsloses Faserrecycling geschaffen werden.

In Textilservice-Unternehmen werden große Mengen gleichartiger Bett-, Tisch- und Frottierwäsche eingesetzt, die nach Ablauf der Nutzungsphase als Alttextilien anfallen. Diese bieten aufgrund der hohen Volumina, der einheitlichen Zusammensetzung und einer begrenzten Zahl von Sammelstellen optimale Voraussetzungen für ein zukunftsfähiges Faser-zu-Faser-Recyclingsystem. In der Praxis scheitert ein solches Konzept jedoch an einer mangelnden Unterscheidbarkeit der Materialien. Zu diesem Ergebnis kam ein Pilotprojekt¹, an dem Dibella beteiligt war.

Effektive Sortierung von Alttextilien verbessert die Zirkularität
„Im textilen Mietservice werden Gewebe in unterschiedlichen Baumwoll-Polyester-Mischungen, aus reiner Baumwolle und sogar aus 100% Polyester verwendet. Für jedes dieser Materialien gibt es spezielle Recycling-Technologien. Die Zuordnung zum geeigneten Prozess hängt allerdings wesentlich von der Sortierung der Ware ab: Je besser die Qualitäten unterschieden werden, desto größer sind die Effekte für die Kreislaufführung. Bisher fehlt jedoch ein geeignetes, automatisiertes Sortiersystem für eine qualitative Erfassung gängiger Objekttextilien. Dazu haben wir gemeinsam mit ausgesuchten Partnern das Projekt Aufbau KI-gestützter geschlossener Kreisläufe für B2B-Textilien aus Baumwoll-Polyester-Mischungen auf der Basis chemischen Upcyclings ins Leben gerufen. Dank einer Förderung der DBU können wir dieses in den kommenden zwei Jahren entwickeln“, fasst Ralf Hellmann, Geschäftsführer von Dibella zusammen.

Hohe Transparenz mit moderner Technik
Das Projekt ist Teil einer aktuellen DBU-Förderinitiative für textile Kreisläufe, die zu ressourcenschonenden Produkt-, Material- und Stoffkreisläufen beiträgt. Das Hauptziel des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt fachlich und finanziell mit 397.266 Euro geförderten Vorhabens ist die Entwicklung eine Anlage, die mittels Infrarot-Technologie und künstlicher Intelligenz eine möglichst sortenreine Sortierung der aus dem Mietservice stammenden Warenströme vornehmen kann. Die Projektpartner fokussieren sich dabei im Wesentlichen auf reine Baumwolltextilien sowie auf Mischgewebe aus Polyester und Baumwolle bzw. Regeneratfasern. Sie sollen zukünftig mit hoher Genauigkeit identifiziert und dem ihnen zugeordneten chemischen oder mechanischen Recycling-Prozess zugeführt werden können.

Zukunftsweisendes Projekt
„Je sortenreiner Materialien zurückgewonnen werden, desto besser lassen sie sich wiederverwerten. Dieser für eine Circular Economy zentrale Faktor spielt auch bei Textilien eine Rolle“, sagt Dr. Volker Berding, Leiter des DBU-Referats Ressourcenmanagement. Das Vorhaben von Dibella hat nach seinen Worten daher Potenzial, den Rohstoffeinsatz zu verringern und eine höherwertige Nutzung der Alttextilien zu verbessern.

¹Digitale Technologien als Enabler eine ressourceneffizienten kreislauffähigen B2B Textilwirtschaft (Ditex)

Die Epson Deutschland GmbH startet im April in ihr neues Geschäftsjahr 2023/2024. Trotz der gesellschaftlichen und politischen Einschnitte im letzten Jahr und der daraus resultierenden Unsicherheit in der Wirtschaft kann das Unternehmen auf eine stabile Entwicklung im noch laufenden Geschäftsjahr verweisen und blickt optimistisch auf das kommende. Basis hierfür ist die konsequent nachhaltige Ausrichtung des Technologiekonzerns und die Realisierung dieser Planungen. Das Ziel zu 100 Prozent mit Ökostrom weltweit in allen Produktionsstätten und Niederlassungen zu arbeiten, wird in 2023 erfüllt. Neue Technologien wie die Dry-Fiber-Technologie (DFT) und Metal Injection Molding (MIM) sind Ergebnisse einer Forschungs- und Entwicklungsarbeit, die den japanischen Konzern in Sachen Nachhaltigkeit zukunftsfähig aufstellen.

100 Prozent Ökostrom weltweit
2023 kann Epson einen wichtigen Meilenstein seiner Umweltvision erfüllen: alle Produktionsstätten und Vertriebsniederlassungen werden weltweit auf Strom aus erneuerbaren Energien umgestellt. Aktuell setzen bereits alle Epson-Standorte in Japan, in Europa und in einzelnen Werken im asiatischen Raum auf Ökostrom.

Umwelttechnologien: Recycling von Kleidung
Die einhundertprozentige Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist Teil der Epson Umweltvision 2050. Eine weitere wichtige Säule dieses Programms ist die Entwicklung von Umwelttechnologien. Mit der Dry-Fiber-Technologie arbeitet Epson an einer Recyclingtechnologie, die bereits im Einsatz ist, zukünftig aber noch viel breiter Anwendung finden kann. Basis der Technologie ist die Zerlegung von Ausgangsstoffen in ihre Fasern, die sich dann auf verschiedenen Wegen wieder zusammenführen lassen. Auf dem Markt bereits erhältlich ist das PaperLab, Epsons Papierrecyclingmaschine, die aus altem Büropapier neues herstellt. Mit dieser Technologie lassen sich auch Textilien zerfasern und zu Stoffbahnen (Vlies) wieder zusammenfügen.

New Work in Düsseldorf
2023 wird überdies ein Aufbruchsjahr für die Mitarbeitenden in der Meerbuscher Vertriebszentrale. Nach 20 Jahren geht die Epson Deutschland GmbH wieder zurück nach Düsseldorf. Das Unternehmen hat ab dem Frühjahr 2023 rund 3.000 Quadratmeter im gerade im Bau befindlichen Gebäude TRIGON in Düsseldorf-Heerdt angemietet.