Nachhaltige Beschichtung für Textilien

Kurz & Knapp

Zur Beschichtung wasserabweisender Kleidung wie Regenjacken werden perfluorierte Substanzen genutzt, die gesundheits- und umweltschädlich sind.
Das Biopolymer Chitosan, das aus Insekten und Krabbenschalen gewonnen wird, könnte die Textilveredelung nachhaltiger machen, wie Forschende am Fraunhofer IGB belegen.
Im Projekt HydroFichi entwickelte das Team eine Technologie, um Chitosan aus Abfallströmen produzieren und das Biopolymer zur Funktionalisierung von Textilien einsetzen zu können.

Textilien mit Chitosan wasserabweisend machen

Bei der Herstellung von Textilien werden bis heute Chemikalien genutzt, die Gesundheit und Umwelt gleichermaßen schädigen können. Im Projekt HydroFichi haben Forschende vom Fraunhofer IGB mit Industriepartnern ein Verfahren entwickelt, um Chitosan aus Abfallströmen herstellen und das Biopolymer zur Funktionalisierung von Textilien bei der Veredlung einsetzen zu können.

Outdoor-Textilien müssen wasserabweisend und atmungsaktiv sein. Zur Funktionalisierung wird das Garn aber oft mit Chemikalien wie perfluorierten Substanzen beschichtet, die Gesundheit und der Umwelt schaden. Eine nachhaltige biobasierte Alternative zur wasserabweisenden Veredlung von Textilien liefern nun Forschende vom Fraunhofer IGB.

Im Projekt HydroFichi hat ein Team um Achim Weber mit Partnern aus der Industrie das Biopolymer Chitosan für die Textilveredelung nutzbar gemacht. Das Biopolymer wird aus Chitin gewonnen. Der Naturstoff ist Hauptbestandteil von Insekten und Krabbenschalen und ist wegen seiner strukturgebenden und biokompatiblen Eigenschaften für technische Anwendungen sowie Medizinprodukte geeignet.

Chitosan als Ankermolekül funktionalisiert

Chitosan hydrophobietea Textil IGB — Kontaktwinkelmessungen eines mit modifiziertem Chitosan hydrophobierten Textils bestätigen eine hervorragende Wasserabweisung. © Fraunhofer IGB

In dem vom Bundesforschungsministerium geförderten Vorhaben nutzte das Team Abfallströme der Insektenzucht und Tierfutterproduktion als Chito-sanquelle. Bei der Rohstoffgewinnung und Veredelung wurden erstmal bio-technologische Prozesse etabliert, die mit den herkömmlichen Textilverfahren kompatibel sind.

„Neben einer einfachen Beschichtung mit Chitosan, bei der die Fasern ge-schützt werden, konnten wir die Substanz auch als Ankermolekül nutzen, um Vernetzungspunkte für verschiedenste funktionelle Gruppen zu schaffen und damit Textilien ganz gezielt mit bestimmten Eigenschaften zu versehen, zum Beispiel wasserabweisend zu machen“, erklärt Projektleiter Weber. Das Bio-polymer kann demnach nicht nur als Matrixmaterial, sondern auch als Vorlage für diverse Fasermaterialien dienen.

Biomolekül zeigt hohe Wasserabweisung

Messungen zur Veredelung ergaben, dass mit Chitosan behandelte Textilien eine sehr gute Wasserabweisung besaßen. Nun wollen die Forschenden die Technologie vom Labormaßstab in den Pilotmaßstab übertragen, um das Biomolekül möglichst schnell auf dem Markt zu bringen, um beispielsweise Sport -und Outdoor-Kleidung zu veredeln. Das Potenzial der neuen Chitosanbeschichtung ist jedoch weitaus größer.

„Deshalb haben wir sofort im Anschluss an HydroFichi das Folgeprojekt ExpandChi initiiert, in dem gemeinsam mit den Partnern Techniken entwickelt werden sollen, um biobasiertes Chitosan als Funktionsträger zum Ersatz weiterer synthetischer Polymere zu verwenden, beispielsweise für eine spezielle Anti-Falten- oder eine flammenhemmende Beschichtung“, so Hahn. Auch das kürzlich gestartete Folgeprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Weitere Informationen

Pressemitteilung vom Fraunhofer IGB

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In Kooperation mit bioökonomie.de

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