Ziel der Entwicklung
In den vergangenen Jahren häufen sich Bestrebungen zum Recycling von Textilien und größerer Wertschöpfung dabei. Bereits seit Anfang des Jahrzehnts bemühen sich mehrere Start-up-Unternehmen, Alttextilien zu neuen Fasern aufzubereiten, womit sie sowohl bei Investoren als auch bei Kunden Anklang finden. 2025 trat eine EU-Richtlinie in Kraft, die alle stofflich noch verwertbaren Alttextilien gesondert zu sammeln gebietet, um sie dem Recycling zuzuführen. Der Wille des Marktes zu Recyclingfasern ist gegeben, jedoch fehlte es bisher an allgemein funktionstüchtigen Methoden zur Realisierung.
Es gibt bereits Methoden zum Aufschluss von Alttextilien auf Cellulosebasis, d. h. Baumwolle, Leinen, Hanf und Lyocell, um aus ihnen Zellstoff herzustellen. Das Lyocell-Verfahren zur Herstellung von regenerierten Cellulosefasern, welches weitestgehend ohne schädliche Chemikalien auskommt und dessen Lösemittel zu über 99 % zurückgewonnen werden kann, nutzt Zellstoff als Grundstoff. Bisher lag die Qualität des aus Alttextilien gewonnenen Zellstoffs jedoch deutlich unter der für den Lyocell-Prozess geforderten.
Ziel dieses Projekts war es, den Lyocell-Prozess so anzupassen, dass er mit Zellstoff vom Qualitätsniveau des aus Alttextilien gewonnenen betrieben werden kann. Diese Steigerung der Prozessrobustheit sollte auch ermöglichen, geringer aufbereiteten und dadurch kostengünstigeren Papierzellstoff als Grundstoff einzusetzen.
Vorteile und Lösungen
Alttextil- und Papierzellstoffe werden einer enzymatischen Vorbehandlung unterzogen, wodurch die Länge ihrer Molekülketten angepasst wird und sie dem späteren Lösemittel NMMO besser zugänglich gemacht werden. Dadurch löst sich der Zellstoff besser auf und die Viskositätseigenschaften der Lösung verbessern sich. Dieser Prozessschritt sollte in Aufschlagbehältern, wie sie in Lyocell-Fabriken bereits vorhanden sind, durchführbar sein.
Durch Anpassung der Parameter beim Verspinnen der Lösung, mitunter deutlich abweichend von den bisher als optimal angesehenen, wird die Stabilität des Spinnvorgangs erhöht. Eine möglichst starke Anblasung des Faservorhangs und Annäherung der Extrusions- und Abzugsgeschwindigkeit verbessern den Spinnprozess, sodass qualitativ akzeptable Fasern hergestellt werden können.
Durch Mischung von Alttextil-, Papier- und erprobten Dissolvingzellstoffen können Probleme der einzelnen Zellstoffe ausgeglichen werden.
Die mechanischen Kennwerte der hergestellten Fasern sind jenen von gewöhnlichen Lyocell-Fasern aus 100 % Dissolvingzellstoff ähnlich.
Zielgruppe und Zielmarkt
Das Projekt richtet sich an bestehende Lyocell-Faserhersteller und Unternehmen, die in die Branche einsteigen wollen. Die Experimente und Anpassungen des Prozesses wurden so ausgelegt, dass sie sich ohne größeren Umrüstungsaufwand in bestehenden Fabriken umsetzen lassen. Dadurch sollen sie zur Verarbeitung der beschriebenen Rohstoffe befähigt werden. Im Fall von Zellstoff aus Alttextilien wird damit an Nachhaltigkeit interessierte und zahlungsbereite Verbraucher angesprochen. Bisherige Prototyp-Kollektionen von Bekleidung aus 100 % Recycling-Lyocell waren trotz hoher Stückpreise schnell vergriffen. Durch die Beimischung von Papierzellstoff zum bisher verwendeten Dissolvingzellstoff können die Rohstoffkosten für den Faserhersteller gesenkt werden, während die Faserqualität und der Durchsatz gleich bleiben.
Indirekt profitieren Unternehmen, die Alttextilien sammeln und aufbereiten. Ihnen wird mit derart befähigten Faserherstellern neue Kundschaft mit relativ hoher Wertschöpfung geschaffen.
Das TITK (Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoffforschung e. V.) ist ein wirtschaftsnahes Institut, welches sich seit 30 Jahren mit Lyocell beschäftigt. Es hat Verbindungen zu vielen großen und kleinen Faserproduzenten und berät Unternehmen, die in die Branche einsteigen oder Neuentwicklungen durchführen wollen. Der Wissenstransfer in Anwenderunternehmen erfolgt i. d. R. über Beratungsaufträge oder Käufe des TITK-Technologiepakets für Lyocell.
