bioPEtex

Motivation

Auf dem milliardenschweren Fasermarkt dominieren Polyester auf fossiler Basis (PES) den Bekleidungssektor mit einem Anteil von 52 %. Leider kann PET, das am häufigsten verwendete PES, im Gegensatz zu Polyethylen (PE) nicht zu 100 % biobasiert in industriellem Maßstab hergestellt werden. Biobasiertes PE (Bio-PE), ein Drop-in-Polymer, das aus fermentierten Stärken oder Zuckern gewonnen wird, hat die gleichen Eigenschaften wie fossil basiertes PE und ist leicht recycelbar. Außerdem ist es billiger als andere Biopolymere, die in Fasern verwendet werden, und kann bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet werden, was Energie spart. Spinngefärbtes Bio-PE bietet erhebliche Umweltvorteile: Es verbraucht 50 % weniger Energie und Wasser als herkömmliche Färbeverfahren und stößt 60 % weniger CO₂ aus. Ökobilanzen sagen voraus, dass PE den ökologischen Fußabdruck der Textilindustrie erheblich verringern könnte, wobei spinngefärbtes Bio-PE diese Verringerung noch verstärkt. Darüber hinaus sind PE-Textilien IR-transparent und bieten eine passive Kühlung des Körpers. Trotz dieser Vorteile wird PE noch nicht für Kleidung verwendet. Vorläufige Forschungen am ITA zeigen, dass PE zu spinngefärbten Filamenten und gestrickten Maschen mit einer vielversprechenden Textur verarbeitet werden kann.

Ziel

Ziel ist es, innerhalb von 19 Monaten ein spinndüsengefärbtes T-Shirt mit elastischer Ausrüstung aus biobasierten Rohstoffen herzustellen. Zu den Schritten gehört die Herstellung von Polymerverbindungen aus fossilem PE, dann aus Bio-PE und biobasierten Additiven. Ein farbiges Masterbatch für die Spinnfärbung wird aus fossilbasierten und dann biobasierten Verbindungen entwickelt und bietet eine nachhaltige Färbealternative. Stricktaugliche, texturierte Garne werden durch Schmelzspinnen und Falschdrahttexturierung hergestellt. Eine elastische Ausrüstung auf Biobasis wird das T-Shirt aufwerten, das aus einer einzigen Quelle stammt und thermomechanisch recycelbar ist.

BIOPETEX VISUALISIERT

ANNÄHERUNG

Kommerziell erhältliches PE auf fossiler und biologischer Basis wird beschafft, verändert und compoundiert, um für das Schmelzspinnen und nachgelagerte Prozesse geeignet zu sein. Unter Verwendung dieser Mischungen werden Schmelzspinnverfahren (POY) entwickelt, wobei die Mischungen je nach Bedarf iterativ angepasst werden. Unter Verwendung der gesponnenen Garne wird ein Falschzwirntexturierungsverfahren (DTY) entwickelt, wobei die notwendigen Änderungen vorgenommen werden, um die für die DTY-Produktion erforderliche POY-Qualität zu gewährleisten. Unter Verwendung der texturierten Garne wird ein nahtloses Strickverfahren entwickelt und das DTY-Verfahren nach Bedarf verfeinert. Aus den gestrickten Textilien wird ein Demonstrationsshirt hergestellt, das mit einer biobasierten Ausrüstung versehen wird, um die erforderlichen Eigenschaften zu erfüllen. Im Rahmen des Projekts wird ein Design-for-Recycling-Ansatz verfolgt. Nach dem Erfolg des Projekts wird TECNARO Granulat und Masterbatch an die Filamenthersteller liefern, BBE wird die modifizierten Maschinen und Prozesse vermarkten und FALKE wird die Textildemonstratoren vermarkten. HOFFMANN + VOSS validiert in Folgeprojekten die Recyclingfähigkeit der Single-Origin-Textilien. Das ITA wird die Projektergebnisse in die weitere wissenschaftliche Forschung einfließen lassen.
Übersetzt mit DeepL.com (kostenlose Version)

Projektpartner

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Mathias Ortega M. Sc. Projektleitung Mathias.ortega@ita.rwth-aachen.de

Jannis Langer M. Sc. Stellvertretender Projektleiter jannis.langer@ita.rwth-aachen.de

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