Die Bedeutung von Textilien für die Neuerfindung der Druckindustrie

Textilien spielen eine wesentliche Rolle in der Neuerfindung der Druckindustrie. Worauf wir drucken ist genauso wichtig wie die Technologie, die den dekorativen Druck auf die Produktoberfläche erst möglich macht.

In den vergangenen 85 Jahren haben sich neue Fasern, wie etwa das von Dupont 1935 erfundene Polyester, immer weiterverbreitet. Sie werden im Prinzip aus Rohöl hergestellt und sind für vielfältige Anwendungen haltbar, erschwinglich und in jeder Größenordnung verfügbar. Doch das bedeutet Kosten für die Umwelt. Es wurden Textilien entwickelt, die für immer haltbar sind. Synthetische Fasern vergrößern den CO2-Fussabdruck sowohl bei der Herstellung als auch nach der Verwendung. Einfach gesagt: die heutigen künstlichen Faserstoffe sind biologisch nicht abbaubar. Sie bauen sich zwar ab, über hunderte von Jahren, doch während sie dies tun, kontaminieren sie die Umwelt mit Trillionen von Mikrokügelchen, die sich im Lauf des Prozesses immer weiter verkleinern. Polyester findet sich heute in den tiefsten Tiefen der Ozeane und ist in der Nahrungskette omnipräsent.
 
Das soll nicht heißen, dass Stoffe aus Zellulose uneingeschränkt besser sind. Zwar sind sie biologisch abbaubar, doch die Erosion durch zu intensiven Baumwollanbau, Pestizide, genmanipuliertes Saatgut sowie der hohe Wasserverbrauch, den Baumwolle während des Wachstums und bei der Verarbeitung erfordert, tragen einen guten Teil dazu bei, dass die
Textilwirtschaft auch Seiten hat, die alles andere als nachhaltig sind.  
 

Die Stoffe der Zukunft müssen neu erfunden werden, um die Umwelt zu schützen. Nur so kann eine Lösung gefunden werden für das Problem, dass die nicht nachhaltige Nutzung von Textilien den Planeten vergiftet und unseren Lebensraum zerstört.

Bildunterschrift: Materialkunde muss neu gedacht werden. Das Team für Biomaterialien bei Dupont konzentriert sich auf Lösungen für die dringendsten Probleme der Branche.

Im jüngsten Podcast kommt Samit Chavli zu Wort, ein angesehener Chemiker und Branchenexperte. Er begann seine Laufbahn im digitalen Textildruck, entwickelte unter anderem die Dupont Artistri-Tinten und hält für seine Leistungen fünf Patente an diesen Entwicklungen. Derzeit bringt er seine Fähigkeiten in die intensive Beschäftigung mit Biomaterialien bei Dupont ein. Es sind solche Innovationen, die es möglich machen werden, die Materialien der Vergangenheit in nachhaltige Lösungen für Gegenwart und Zukunft der Textilindustrie zu verwandeln.

Ein solcher Faserstoff, der heute sein 20-jähriges Jubiläum feiert, ist Sorona. Er wurde inzwischen in ein biobasiertes Polymer umgewandelt. In diesem Artikel sind die Eckpunkte des Gesprächs zusammengefasst.
 
Den gesamten Podcast kann man hier nachhören.


Bildunterschrift: Sorona ist ein Biopolymer und bietet die große Chance, Spandex in Bekleidungs-Produkten zu ersetzen.

Sorona ist ein Biopolymer und bietet als Faser die große Chance, Spandex in Bekleidungs-Produkten zu ersetzen. Vielleicht fragt sich mancher, warum man Spandex ersetzen sollte. Als synthetische Faser, die aus Nylon und Elastan konstruiert wird, ermöglicht Spandex durch Einbringen in Stoffe deren Elastizität.
 
Doch beide Bestandteile kommen aus der Petrochemie. Die Stretch-Qualität von Spandex lässt überdies mit der Zeit nach und es lässt sich beim Druck nicht färben. Noch dazu kann es nicht recycelt werden. Sorona ist ein Zellulose-Polymer, das aus Traubenzucker gewonnen wird. Nachhaltig hergestellt bietet es eine umweltverträgliche Lösung für viele Textilanwendungen wie Sportswear, sportive Freizeitkleidung, Wettkampfausrüstung, Bekleidung und sogar Teppiche. Als Zellulose-Polymer kann es beim Recycling von synthetischen Fasern getrennt werden.

Bio-basierte Materialien sind von erheblicher Bedeutung für die Neuausrichtung der Textilindustrie. Das heißt nicht, dass die heutigen Stoffe alle ersetzt werden müssen. Doch Veränderungen im Herstellungsprozess und der Zusammensetzung durch die Zugabe von Biokatalysatoren und Biopolymeren verbessern die Umwelteigenschaften der hergestellten und im täglichen Leben benutzten Textilien.

 
Als Zellulose-Polymer besitzt Sorona über die Dehnbarkeit hinaus eine Reihe weiterer Eigenschaften. Es isoliert, ist haltbar, behält seine Elastizität, wirft keine Falten, springt zurück in seine ursprüngliche Form, trocknet schnell, fühlt sich sehr weich an und bietet eine unvergleichliche Farbintensität. Eine Reihe weiterer Fakten zu Sorona: 37% des Polymers werden aus jährlich erneuerbaren pflanzen-basierten Bestandteilen gewonnen. Als revolutionäres Bio-PDOTM-Molekül verwandelt es einen einst petrochemischen in einen ökologisch effizienten biologischen Prozess. Sorona verbraucht bei der Herstellung 30 % weniger Energie und setzt 63 % weniger Treibhausgase frei als die Produktion von Nylon 6 (Spandex besteht aus einer Kombination von Elastan und Nylon). Sorona ist außerdem ein USDA-zertifiziertes Bioprodukt und erhielt das OEKO-TEX Standard 100-Zertifikat.

Design für die Kreislaufwirtschaft verlangt, dass das Lebensende unserer Produkte in der Entwicklung Berücksichtigung findet. Samit und sein Team konzentrieren sich auf die Zukunft bio-basierter Fasertechnologien und die Nachhaltigkeitseigenschaften der Dupont-Produkte. Diese Innovationen werden die Textilien der Zukunft so verändern, dass sichere Stoffe hergestellt werden können, die uns die Biodiversität wiederbringen.


Bildunterschrift:  Synthetische Textilien der Vergangenheit wurden für die Ewigkeit hergestellt. Doch die Natur ist regenerativ – und die synthetischen Materialien der Zukunft müssen sich so weiterentwickeln, wie es die Natur vorgesehen hat.
 
So wie sich die Techniken des Recycling weiterentwickeln, werden dies auch die Komponenten und Konstruktionen der zusammengesetzten Textilien unseres täglichen Gebrauchs tun. Das kommerzielle Recycling ist immer noch weit entfernt von der Leistungsfähigkeit, die für eine globale Kreislaufwirtschaft benötigt wird. Doch es werden Milliarden investiert. Heute werden die meisten Textilien nach ihrer Zusammensetzung recycled. Der Abfall wird geschreddert und dann mit optischen Techniken nach Farben sortiert, oder bei rPET eingeschmolzen und in Plastikpellets verwandelt, die ihrerseits wieder aufbereitet und als rPET-Polyesterstoffe wiederverwendet werden können.
 
Zusammengesetzte Textilien sind nur schwer aufzubereiten, wenn die ineinander verwebten Fasern aus verschiedenen Zellulosefäden oder Polyestervarianten bestehen, oder wenn sie mit Geweben  petrochemischen Ursprungs vermischt werden. Forschung und Innovation entwickeln sich schnell beim Aufbau der erforderlichen Infrastruktur für die verschiedenen Verfahren des Recyclings. Die Jeans-Hersteller etwa könnten Enzyme nutzen, um die Zelluloseteile aufzulösen und von den synthetischen Stretch-Fäden zu trennen, die zur Steigerung des Tragekomforts eingewebt werden. Allerdings muss die im Recyclingverfahren eingesetzte Energie und Technik umweltfreundlich, rentabel und nachhaltig sein.
 
Künftig soll auch das Problem gelöst werden, dass Polyester ständig mikroskopisch kleine Teile abgibt. Das Auffangen der winzigen Mikrokugeln ist heute mit Filtern möglich, und zwar noch bevor sie ins Wasser gelangen. Die Entwicklung von Textilien, die sich Zersetzen beim Kontakt mit speziellen Mikroorganismen, die in der Natur bereits vorkommen, steht auf der Agenda der Materialwissenschaft ganz oben.

Der Umgang mit Textilien wird sich kontinuierlich weiterentwickeln, wobei der Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Industrien essenzielle Bedeutung zukommt. Die Materialwissenschaft beginnt beim Chemiker und beschleunigt sich in der Zusammenarbeit mit der Industrie. Wir stehen am Anfang einer neuen Zeit für die Textilindustrie. Genauso wie die Digitalisierung des Drucks zur Bewahrung der wertvollen Ressourcen dieses Planeten beiträgt, wird dies auch die fortlaufende Entwicklung innovativer Faserstoffe für viele Anwendungen tun. Die Zukunft von Textilien und Digitaldruck sind für immer untrennbar miteinander verwoben.