Textilien aus Pflanzen

Chemiefasern wie Polyester, Acryl und Elasthan machen rund 75% des Gesamtfasermarkts in Europa aus. Da diese Kunstfasern meist aus nicht erneuerbaren petrochemischen Rohstoffen hergestellt werden, gibt es eine dringende Notwendigkeit, alternative biologische Rohstoffquellen zu finden.

Das EU-finanzierte Projekt ECOLASTANE zielt darauf ab, Polyester- und Elasthan-Textilien auf biologischer Basis zu entwickeln, indem sie pflanzliche Biomasse in die chemischen Bausteine dieser Fasern umwandeln.

Die Forscher werden die Chemikalien Furfural und Hydroxymethylfurfural (HMF) aus Lignocellulosematerial (Cellulose, Hemicellulose und Lignin) erzeugen, um Elasthan für Fasern wie Spandex und Polyester herzustellen. Sie werden ein neues Verfahren entwickeln, um die jeweiligen Einschränkungen von biobasierten Fasern zu überwinden, etwa die energieintensive, ineffiziente Furfuralerzeugung oder hohe Herstellungskosten für industrielles HMF.

Der erste Schritt besteht aus der Prüfung einer Reihe von Biomassetypen und der Verbesserung von Vorbehandlungsverfahren, um die aktuellen Bearbeitungskosten von Lignocellulose zu reduzieren. Als nächstes werden sie die Produktion von Furfural und HMF aus 5- bzw. 6-Kohlenstoffzucker optimieren, bei denen es sich um Abbauprodukte von Hemicellulose und Cellulose handelt.

Die Forscher werden dann diese zuckerbasierten Produkte nutzen, um Moleküle zu schaffen, die zu langen Ketten von sich wiederholenden Einheiten kombiniert werden, sogenannte Polymere. Schließlich werden die chemischen Polymerstrukturen, die in Laborversuchen die beste Leistung zeigen, verwendet, um neue, preislich wettbewerbsfähige Elasthan- und Polyesterfasern zu schaffen.

Bisher haben Forscher drei Arten von Biomasse (Myscanthus, Mandelschale und Piniensägemehl) für die chemische Charakterisierung und industrielle Vorbehandlung ausgewählt. Sie haben 5-Kohlenstoff- und 6-Kohlenstoffzucker-Extrakte hergestellt und optimieren die anschließende Synthese von Polymeren für Elastan (70-100% biologische Basis) und Polyester (100% biologische Basis).

Nach der Entwicklung werden die Konsortialpartner aus der Textilindustrie die neuen Fasern von ECOLASTANE validieren und testen und ein Endbenutzer wird ein gewebtes Textil-Endprodukt erzeugen. Die ECOLASTANE-Technologie wird nicht nur eine umweltfreundliche Alternative zur Verwendung von Petrochemikalien sein, sondern die Herstellung durch die Unabhängigkeit von steigenden Rohölpreisen auch kostengünstiger machen.