Kleidung ist viel zu wertvoll, um sie einfach wegzuwerfen und zu verbrennen. Ab 2025 sollen in der gesamten EU Alttextilien gesammelt und recycelt werden. Um die riesigen Mengen an Textilien zu verarbeiten, die dann effizient und umweltfreundlich hergestellt werden sollen, sind verbesserte Recyclingprozesse dringend erforderlich.
Das Recycling gemischter Textilien ist schwierig – insbesondere wenn sie Elastan enthalten. Die TU Wien hat daher Methoden entwickelt, die Elastan nicht nur besser und umweltfreundlicher als bisher erkennen, sondern es auch schonend abtrennen können, um gleichzeitig andere Fasern unbeschädigt zurückzugewinnen. Hier kommt es darauf an, die richtigen Lösungsmittel zu finden.
Elasthan, der Maschinenkiller
„Viele der Materialien, aus denen wir Kleidung herstellen, sind als reine Materialien gut recycelbar – etwa Baumwolle, Polyester oder Polyamid“, erklärt Emanuel Boschmeier, der derzeit am Institut für Chemie-, Umwelt- und Biowissenschaften zu diesem Thema promoviert Ingenieurwissenschaften an der TU Wien. Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Ressourcen, Erhaltung und Recycling.
„Aber Elastan, selbst wenn es nur in geringen Mengen beigemischt wird, macht ein Recycling mit herkömmlichen Methoden unmöglich“, sagt Boschmeier. Elasthan ist so dehnbar, dass die Zerkleinerungsmaschinen, die normalerweise zum Zerkleinern von Textilien vor dem Recycling verwendet werden, damit nicht zurechtkommen. Elasthan führt zu Verschmutzungen, Verstopfungen und Verklumpungen in den Maschinen.
Zuverlässige Erkennung
Der erste Schritt besteht darin, eine zuverlässige und schnelle Methode zu finden, um Elastangehalte in Textilien genau zu erkennen. „Bei unserer Recherche haben wir herausgefunden, dass es eine solche Methode bisher nicht gab“, sagt Boschmeier. „Die üblichen Testmethoden verwenden ein als gesundheitsschädlich eingestuftes Lösungsmittel und sind zudem äußerst zeitaufwändig.“
Im Labor von Vasiliki-Maria Archodoulaki wurde ein neuartiges Elastan-Quantifizierungstool entwickelt, eine Nachweismethode, die misst, wie viel Elastan tatsächlich in einem Kleidungsstück vorhanden ist. Die Nachweismethode basiert auf der Mittelinfrarotspektroskopie, die gemeinsam mit Bernhard Lendl für die Forschung optimiert wurde.
Trennung der Fasern nach Typ
Der nächste Schritt bestand darin, eine Methode zu finden, um Elastan von anderen Fasern zu trennen. „Wir haben mit verschiedenen Lösungsmitteln experimentiert und theoretische Studien durchgeführt. Am Ende sind wir auf ein harmloses Lösungsmittel gestoßen, das das Elastan selektiv entfernt und die wiederverwendbaren Fasern unversehrt lässt“, sagt sein Betreuer Andreas Bartl. Das Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet. Auf diese Weise können Materialien wie Polyester oder Polyamid nahezu vollständig zurückgewonnen werden – und sogar das Lösungsmittel selbst kann zurückgewonnen und wiederverwendet werden.
Auch wenn Wolle mit Polyester und Elastan kombiniert wird, können die einzelnen Komponenten genutzt werden: Die Wolle wird unter milden, ungefährlichen Bedingungen mit Enzymen abgebaut. Durch diese Methode entsteht ein Aminosäurecocktail, der in der Kosmetikindustrie oder in der Düngemittelproduktion eingesetzt werden kann. Im nächsten Schritt wird Elastan abgetrennt und es bleibt recycelbares Polyester übrig.
Mehr Informationen:
Emanuel Boschmeier et al, Neues Trennverfahren für Elastan aus Polyester/Elastan- und Polyamid/Elastan-Textilabfällen, Ressourcen, Erhaltung und Recycling (2023). DOI: 10.1016/j.resconrec.2023.107215