Nachhaltige Fasern aus biobasierten Polymeren spinnen

Technisches Textil Nachhaltige Fasern aus biobasierten Polymeren spinnen

05.03.2024 Quelle: DITF 2 min Lesedauer

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Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF)

GGB Heilbronn GmbH

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

Franke GmbH

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

Der Spinnschacht der Bikomponenten-BCF-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag mit den frisch extrudierten Fasern. (Bild: DITF) — Der Spinnschacht der Bikomponenten-BCF-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag mit den frisch extrudierten Fasern.
(Bild: DITF)

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

Mehr biobasierte Fasern beim Schmelzspinnen einsetzen

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

Bildergalerie

Das BCF-Verfahren (bulk continuous filaments) erlaubt eine spezielle Bündelung, Aufbauschung und Verarbeitung der (Multifilament-) Fasern. (Bild: DITF)

Pumpen und Extruder der Bikomponenten-BCF-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag. (Bild: DITF)

Forschungsschwerpunkte am DITF

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

Weitere Infos

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

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