Ziel der Entwicklung
Der umweltfreundliche Lyocellprozess (Cellulose-Regeneratfasern) mit dem Lösungsmittel NMMO (N-Methylmorpholin-N-oxid) hat eine hohe Toleranz für Zusatzstoffe und ermöglicht somit viele funktionale Celluloseprodukte mit in das Material eingebundenen Additiven. Bisher nicht möglich sind Additive wie Aktivkohle, die zu einer Zersetzung des NMMO führen. Der Ersatz von NMMO mittels inerter Ionischer Flüssigkeiten als Lösungsmittel soll dieses Problem umgehen, den etablierten Herstellungsprozess sowie Anlagenkomponenten aber erhalten. Ziel sind neue Cellulosematerialien wie Aktivkohlefasern, beispielsweise für atmungsaktive Schutzbekleidungen und Gasfilter.
Vorteile und Lösungen
Mittels Lyocellverfahren konnten neue mit festen pulverförmigen Adsorbermaterialien im Bereich von 31,5 Prozent bis 50 Prozent beladene Celluloseregeneratfaserprodukte entwickelt werden. Dabei gelang es natürliche sowie synthetische Partikel mit einer Verteilung von 0,5-10 µm in die Faser einzubinden. Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Partikel faserseitig fixiert sind. Ein Herausfallen oder Verrutschen der Adsorber ist demnach nicht möglich, was eine dauerhafte Anwendung als Filtermaterial und Schutzbekleidung ermöglicht und eine Verbesserung des aktuellen Standards darstellt.
Bei bisherigen Methoden erfolgt die Einbringung der Partikel in Textilien mittels diverser Klebeverfahren, oder als eingebrachte Zwischenschichten. Durch Bewegungen können sich die Partikel lösen und aus dem Textil austreten. Dies kann zu Schwachstellen bei Filtermaterialien führen indem sich Bereiche ohne Adsorbermaterial ausbilden, die keine Filterwirkung aufweisen. Bei Anwendungen bei beispielsweise Handschuhen wird bei den bisherigen Methoden die Haptik des Produktes verschlechtert. Hier bringt eine textile Lösung mit in die Faser eingebundenen Partikeln Vorteile durch eine Verbesserung des Tragekomforts.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit mit den Fasern über die nachfolgenden textilen Schritte textile Endprodukten zu erzeugen.
Insgesamt besteht ein großes Interesse von Seiten der Industrie wenn über die Möglichkeit zur Einbindung von Adsorbermaterialien wie Aktivkohle in Cellulose vorgestellt wird (zum Beispiel auf Tagungen oder Messen).
Zielgruppe und Zielmarkt
Es stehen neue leistungsfähige textilverarbeitbare Cellulose-Adsorberfasern für atmungsaktive Schutzbekleidung und Gasfilter bereit. Nach der erfolgreichen Überführung der Fasererspinnung und der textilen Fertigung dieser Materialien in einen kommerziellen Maßstab, lassen sich zweistellige Millionenbeträge allein mit dem Verkauf von Fasern oder von daraus hergestellten Garnen und Vliesen erlösen. Als indirekte Effekte bei Dritten sind vor allem die wirtschaftlichen Effekte der in der Wertschöpfungskette nachfolgenden Unternehmen zu nennen. Bei der Vermarktung von Produkten, die die beschriebenen Kompositmaterialien beinhalten, besteht wie bei vielen Produkten des Arbeitsschutzes beziehungsweise der funktionellen Textilien ein hohes Wertschöpfungspotenzial.