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09.08.2022

19.10.2021

Analysemethoden zum Abbauverhalten von biobasierten Garnen

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Textilien aus klassischen Kunststoff-Fasern, die in der Landwirtschaft und Landschaftspflege eingesetzt werden, verbleiben teilweise systembedingt in der Umwelt. Mit Förderung durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat das Projekt DegraFib jetzt wichtige Ergebnisse für die Entwicklung von technischen Biotextilien mit einer gezielt steuerbaren biologischen Abbaubarkeit geliefert.

Technische Textilien kommen u. a. in der Landwirtschaft und Landschaftspflege zum Einsatz, z. B. zum Umwickeln von Heuballen oder als Stützmatten bei der Uferbefestigung. Sofern Agrar- oder Geotextilien in der Umwelt verbleiben, kann die Umweltbelastung mit dem Einsatz von biobasierten, biologisch abbaubaren Produkten verhindert werden. Diese müssen während der mehrjährigen Nutzungsdauer die geforderten technischen Eigenschaften in vollem Umfang erfüllen und sollen sich anschließend vollständig abbauen.

Allerdings ist bisher wenig über das Abbauverhalten solcher Textilien bekannt. Außerdem gibt es keine Testverfahren, um dieses Abbauverhalten zu untersuchen. An diesem Punkt setzte das vom BMEL geförderte Projekt "DegraFib - Gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen durch Änderung der Filamentquerschnittsgeometrie und der Polymerkristallinität" an. Darin haben die beiden Projektpartner, das Fraunhofer-Institut UMSICHT und das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA), Möglichkeiten zur gezielten Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen über die Gestaltung der Oberflächen untersucht.

Aus zwei biobasierten Kunststoffen - PLA (Polymilchsäure) und PBS (Polybuthylensuccinat) - wurden am ITA im Schmelzspinnverfahren Filamente mit unterschiedlichen Querschnitten hergestellt. Zur Analyse des Abbauverhaltens entwickelten die Projektpartner einen Desintegrationstest, mit dem der Verlauf der Alterung der Filamente gezeigt werden konnte.

Entgegen der Forschungshypothese führte eine größere Filamentoberfläche nicht zu einer Beschleunigung des Alterungsprozesses. Vielmehr reduzierte ein komplexer Filamentquerschnitt die Kontaktfläche zum Substrat und verzögerte so den Beginn der Polymerdegradation. Der Filament-Desintegrationstest wurde für die Analyse von Vliesen weiterentwickelt und konnte erfolgreich an PBS-Vliesen erprobt werden.

» zum Abschlussbericht "DegraFib"

Quelle: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)