Supermikrofasern auf synthetischer Polymerbasis

Filament-Direktspinnverfahren mit ionischen Flüssigkeiten

Supermikrofasern
Foto: Supermikrofasern
© ITCF Denkendorf

Abnehmende Erdölressourcen und steigende Ölpreise einerseits sowie die Kyoto-Vereinbarungen zu Treibhausgasen, Umweltverschmutzung und Klimawandel andererseits bilden gegenwärtig das Spannungsfeld, in dem sich unsere erdölbasierte Wirtschaft neu positionieren muss. Dabei kommt der Entwicklung und Verwendung von biobasiertenTreibstoffen aber auch von biobasierten Polymeren eine wichtige Bedeutung zu - insbesondere wenn es gelingt, leistungsfähige Polymere für unterschiedliche Einsatzzwecke zu entwickeln.

Technologisch-wirtschaftliche Studien sagen in diesem Zusammenhang speziell den Agrotextilien gute Entwicklungschancen auf einem schnell wachsenden Markt voraus. Gegenwärtig wird dieser Markt noch überwiegend mit Produkten aus Polyolefinen bedient, welche in Europa mehr als 200 kto/Jahr ausmachen. Biobasierte Polymere, auch in Kombination mit natürlichen Fasern, können hier eine interessante Alternative eröffnen, vor allem dann, wenn die biologische Abbaubarkeit der Produkte an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann. Weitere intrinsische Eigenschaften der Biopolymere wie z.B. hohe Lichtechtheit oder geringe Brennbarkeit können dabei die technologischen Vorteile und die Einsatzmöglichkeiten zusätzlich begünstigen.

Vor diesem Hintergrund wurde von der EU-Kommission ein Verbundprojekt (no. 213501) mit dem Kurztitel "BioAgroTex" gefördert, das von einem Konsortium aus europäischen Forschungsinstituten und Industriepartnern bearbeitet wurde. Die generelle Aufgabenstellung darin lautete, ein Material und einen Prozess zu entwickeln, mittels derer Multifilamentgarne, Monofile oder Bändchen hergestellt werden können, die sich zu Gestricken, Geweben oder Vliesen verarbeiten lassen.

Im Rahmen dieses Vorhabens hat eine Arbeitsgruppe unter Beteiligung von Centexbel (B), ITCF Denkendorf (D), Tecnaro (D), Texinov (F), DS Fibres (B) und Bonar (B) ein zu 100 Prozent erneuerbares Produkt entwickelt, das einen ersten erfolgreichen Einsatz in der Praxis in Form eines Textils zum Schutz von Nutzpflanzen vor Insektenbefall absolviert hat.

Basierend auf einem Rohstoff bestehend aus Polymilchsäure (PLA) mit Zusätzen zur Verbesserung der Extrudierbarkeit, der Zähigkeit und des Kristallisationsverhaltens sowie Additiven zur Hydrolysestabilisierung wurde zunächst eine Rezeptur entwickelt, mit der ein schmelzspinnbares Compound in Granulatform hergestellt wurde. Als Nächstes galt es, einen Extrusions-Wickel-Prozess zu finden und zu optimieren, mit dem ein lagerstabiles und zu flächigen Textilstrukturen weiterverarbeitbares Garn erzeugt werden kann. Dies gelang über ein Spinn-Streck-Verfahren (FDY-Prozess), mit dem ein Monofilgarn mit einem Titer von 22 dtex und einer Geschwindigkeit von maximal 3000 m/min auf Spulen gewickelt wurde.

Aus dem so erhaltenen Garn konnte auf einer konventionellen Wirkmaschine ein Insektenschutznetz hergestellt und bei einem Industriepartner in einem ersten Feldversuch getestet werden. Die dabei erzielte Wirksamkeit und die textilen Eigenschaften waren so gut, dass die Firma MDB Texinov begonnen hat, dieses Produkt unter den Namen FILBIO®PLA und ULTRAVENT®PLA zu vermarkten.

Foto: ITCF Denkendorf