Die internationale Fasertagung in Dornbirn führt jährlich Forschungsergebnisse auf Faserebene zusammen und ist so Gradmesser für Zukunftstrends in der textilen Fläche. Deren Richtung weist zur „Circular Economy“, einer auf Kreisläufen beruhenden Wirtschaft. Dank ihr könnte Abfall vielleicht der Vergangenheit angehören.
Das Trendthema „Nachhaltigkeit“ hat seinen Zenit überschritten, wenn man die 57. Fastertagung (GFC) in Dornbirn als Trendbarometer betrachtet. Um die weltwirtschaftlichen und gesellschaftlichen Probleme zu lösen, reicht das auf den drei Säulen von Umweltschutz, sozialer Gerechtigkeit und Ökonomie beruhende System nicht weit genug. Stattdessen wird in geschlossenen wirtschaftlichen Kreisläufen gedacht. Deren Ziel ist es, den Wert von Rohstoffen und Produkten so lange wie möglich zu erhalten, optimal zu nutzen und Abfälle dadurch auf ein Minimum zu reduzieren. Neu ist dieser Ansatz nicht, allerdings wurde er bisher nur vereinzelt aufgegriffen – etwa durch „Cradle to Cradle“. Nun hat die Dornbirner Tagung dem Denkansatz eine zweieinhalbtägige Vortragssektion gewidmet. Vom 12. bis 14. September 2018 berichteten Forschungsinstitute, Faserhersteller und Hilfsmittelproduzenten über Ansätze einer weiterführenden wirtschaftlichen Strategie.
Wiederverwendbare Produkte im Designprozess
Die wichtigste Voraussetzung einer „Circular Economy“ ist eine Produktentwicklung, die sämtliche Fertigungs- und Verwertungsstufen berücksichtigt. Beginnend bei der Auswahl der Faserrohstoffe muss jeder weitere Verarbeitungsschritt eine spätere Rückführung der eingesetzten Materialien berücksichtigen. An dieser Grundidee arbeiten zahlreiche Forschungsvorhaben. Dort werden neue Methoden ausprobiert, um Werte aus Stoffen zu gewinnen. Besonders interessant für die Textilservicebranche scheint das Herauslösen von Baumwolle aus Mischgeweben zu sein. Im Forschungsprojekt „Tex2Mat“ wurden nicht mehr einsetzbare Polyesterbaumwolltextilien einer Mietwäscherei sowie Produktionsabfälle eines Frottierwarenherstellers dazu enzymatisch behandelt. Die Enzyme entfernen den Zellulosefaseranteil aus dem Verbund. Übrig bleiben eine Glukoselösung, die beispielsweise zu Bioethanol weiterverarbeitet werden könnte, sowie ein Polyestergitter, das zerkleinert und erneut zu Polyesterfasern ausgesponnen werden kann.
Mit Hilfe ausgewählter Enzyme lässt sich aber noch mehr anfangen. So zeigte ein anderes Forschungsprojekt, dass Flammschutzpigmente aus Viskose-FR-Fasern zurückgewonnen werden können. Dazu wurden die für Schutzbekleidung weit verbreiteten Aramidviskose-FR-Mischgewebe in einer Pufferlösung enzymatisch behandelt und die Zellulose vollständig aufgelöst. Dadurch wurden die in Viskose-FR gebundenen Flammschutzpigmente freigesetzt und für einen erneuten Einsatz in der Faserherstellung nutzbar. Andererseits entstand ein reines Aramidgewebe, das dem mechanischen Recycling zugeführt werden konnte.
Viele Wege führen zum Neuanfang
Solche Verfahren zeigen, welche Chancen in der Textil- und Bekleidungsbranche seit Langem ungenutzt bleiben. Allerdings bringt eine effiziente Rohstoffnutzung neue Herausforderungen mit sich. Was geschieht beispielsweise mit den Farbstoffen, die in Enzymlösung gehen oder aufgeschmolzen werden? Wie reagieren Enzyme auf die in der Berufs- und Schutzbekleidung eingesetzten Ausrüstungen? Vor allem bleibt die Frage, wie hoch der ökologische und ökonomische Fußabdruck solcher Prozesse ist. So hat der italienische Synthesefaserhersteller Radici Group Berechnungen zum Kohlendioxidausstoß mechanischer und chemischer Recyclingverfahren von Kunststofffasern angestellt. Die im Unternehmen durchgeführten Analysen ergaben, dass beim chemischen Recycling fünfmal mehr Treibhausgas als bei der mechanischen Aufbereitung entsteht. Das Unternehmen favorisiert nach eigenen Angaben aufgrund dieser Bilanz daher das Zerreißen und die Weiterverwertung von Polyester und Co. Einige andere Faserhersteller nehmen hingegen Abstand von den klassischen Recyclingmethoden und schlagen andere Wege ein. Sie entwickeln synthetische Fasern auf Grundlage von biobasierten und biologisch abbaubaren Polymeren. Die aus pflanzlichen Ölen und anderen, biologisch verfügbaren Bausteinen zusammengesetzten Molekülketten enthalten von vornehinein Sollbruchstellen. An diesen greifen die Mikroorganismen einer industriellen Kompostierungsanlage an und setzen den Faserabbau in Gang. Zu diesen Fasertypen gehört beispielsweise das Polylactid (PLA). Dessen Grundbaustein ist Stärke, die in mittleren Breitengraden überwiegend aus Mais oder anderen Getreiden gewonnen und zu Faserpolymeren synthetisiert wird. Diese Fasern haben ein dem Polyester vergleichbares Eigenschaftsprofil, sind jedoch innerhalb von etwa sechs Monaten kompostierbar. Einige Faserhersteller sehen in biobasierten Polymeren wie PLA daher eine zukünftige Alternative für Polyester und wollen den Schwerpunkt ihrer Produktion langfristig auf das Biopolymer legen. Für die Berufsbekleidungsbranche hätte dieser Wechsel weitreichende Auswirkungen: PLA-Fasern haben eine geringere thermische Belastbarkeit und sind bei warmer, feuchter Luft anfällig gegenüber Hydrolyse. Um die Lebensdauer der Fasern zu erhalten, müssten in einem Wäschereibetrieb daher die Bearbeitungsprozesse an die sensiblere Faserkomponente angepasst werden.
Mikrofasern finden in jedem Sieb ein Schlupfloch
So oder so könnte die verstärkte Nutzung biobasierter, biologisch abbaubarer Synthesefasern weitere positive Effekte haben: Es ist denkbar, dass durch PLA die Mikroplastikbelastung der Meere abnimmt, da die Polymere im Lauf der Zeit abgebaut werden. Dieses Gedankenspiel greift der Zukunft jedoch weit voraus. Forschungsinstitute sind derzeit erst einmal damit beschäftigt, die Ursachen für den Austrag von Mikrofasern zu untersuchen. Immerhin hat eines der an der Thematik forschenden Institute festgestellt, dass Mikrofleecejacken bei der ersten Haushaltswäsche die meisten Fasern verlieren. Der Austrag erklärt sich u.a. durch oberflächlich anhaftende Fasern aus der Konfektion, durch nicht versiegelte Schnittkanten und die Verwendung von Fasern mit hohem Bauschgrad.
Allerdings bleibt die Menge der abgelösten Fasern – auch trotz Filtern einer kompletten Waschflotte von 50 l – nach wie vor eine Unbekannte. Dies zeigte ein Vortrag der Technischen Universität Wien. Die bisher angewendete Siebtechnik erlaubt keine eindeutigen Aussagen. So sind die in zahlreichen Studien durchgeführten Messungen zum Mikrofaseraustrag von Textilien mit verschiedenen Sieben und Filtern durchgeführt worden, weshalb die Ergebnisse nicht vergleichbar sind. Zum anderen haben Untersuchungen im Institut gezeigt, dass zwar kurze Fasern durch Siebe mit einer Porengröße zwischen 315 und 25 μm zurückgehalten werden. Lange Fasern lassen sich davon hingegen nicht aufhalten. Sie passieren auch die feinste Siebstufe. In diesem Zusammenhang gewinnt das Plädoyer der europäischen Faserhersteller für eine „Circular Economy“ zusätzlich an Bedeutung. Zwar lässt sich das Problem Faserpartikelfreisetzung nicht vollständig verhindern. Durch eine Produktentwicklung, die geschlossene Stoffkreisläufe als Grundlage hat, könnten die Folgeauswirkungen jedoch drastisch verringert werden. Gleichzeitig können neue Lösungen für schwindende Ressourcen entstehen, die – wie Erdöl – nach wie vor für die Plastik- und Synthesefaserproduktion eingesetzt werden.
Aufgabenstellung für jede Stufe der textilen Kette
Die Fasertagung in Dornbirn hat in diesem Punkt interessante Gedankenanstöße gegeben. In Podiumsdiskussionen, Expertenpanels und knapp 100 Vorträgen profitierten die knapp 700 Teilnehmer aus 30 Ländern von dem gebündelten Expertenwissen aus Forschung und Faserproduktion. Es zählten nur relativ wenig Anwender entlang der textilen Kette zu den Teilnehmern. Sie sind aber diejenigen, die das Denken in geschlossenen Kreisläufen verinnerlichen müssten. Bei der Faser wird der erste Baustein für wiederverwendbare Ressourcen gelegt. Im Design entsteht hingegen die Bekleidung. Im Idealfall ist sie von vornherein recyclingfähig.
Dipl.-Ing. Sabine Anton-Katzenbach
www.dornbirn-gfc.com