Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Rohstoffklassifiezrung recyclter Fasern

Initiiert von Anfragen von Industriepartnern soll die Aufbereitung spezifischer Produktionsabfälle aus der Garn- und Flächenherstellung untersucht werden. Ziel ist die Erforschung einer optimierten Prozesskette für eine nachhaltige Faseraufbereitung. Das Materialspektrum reicht dabei von Garnabfällen aus Baumwolle bis hin zu Zuschnittabfällen aus hochpreisigen funktionalen Spezialfasern. Zu Beginn steht die Auswahl und Fokussierung auf sortierte Abfallarten und deren Klassifizierung. Anschließend soll der Reiß- und Öffnungsprozess möglichst schonend durchgeführt werden. Nach Prüfung, welche der aufbereiteten Faserqualitäten sich für die Spinnerei eignen, wird ein Standardgarn mit der Garnqualität bei optimierten Aufbereitungsparametern verglichen.

Das prozessübergreifende Wissen über die Anforderungen und Möglichkeiten einzelner Prozessschritte bei der Aufbereitung von textilen Abfällen ermöglicht eine vorhersehbare Produkt- und Prozessqualität. Basis für die vorhersehbare Qualität ist die Kenntnis der Fasereigenschaften nach jedem Prozessschritt und deren Auswirkungen auf die nachfolgenden Prozessschritte. Die Möglichkeit aus der ermittelten Recyclingfasergüte Schlüsse bezüglich der erzielbaren Garnqualität zu ziehen, ist aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten für KMU`s der Faserproduzenten und Händler von steigendem Interesse und bietet konkrete Verkaufsargumente. Spinnereien und Flächenherstellern ebenfalls meist KMU steht ein Instrument zur Produktionsplanung und Kalkulation zur Verfügung.

Ergebniszusammenfassung:

Durch die Rohstoffklassifizierung und die damit verbundene Entwicklung einer Prüfroutine, besteht die Möglichkeit die für die Garnverarbeitung optimalen Recyclingfasern zu definieren. Weiterhin kann der Reißprozess anhand der Erkenntnisse optimiert werden, wodurch die aus den Recyclingfasern hergestellten Garne einen wesentlichen Qualitätsgewinn erfahren. Dadurch war es möglich die recycelten Aramidfasern zu 100 % zu verarbeiten.

• Es wurde eine Prüfroutine entwickelt, welche es ermöglichte an recyceltem Fasermaterial mit noch enthaltenen Garnresten die Faserlängenmessung durchzuführen.

• Durch diese Prüfroutine kann recyceltes Fasermaterial auch mit einem schlechten Auflösegrad bzw. Faservereinzelung bzgl. Faserlänge klassifiziert werden.

• Mittels MDTA-4 Messgerät wurde die Auflösearbeit an den Recyclingfasern ermittelt. Diese liefert eine Aussage über den Auflösegrad. Je besser die Fasermasse aufgelöst ist desto geringer ist die Auflösearbeit.

• Ein weiterer Faktor der eine Aussage über die Auflösung der Recyclingfasern lieferte war die Menge der ausgeschiedenen Faseranteile und deren optischer Eindruck.

• Die wichtigsten ermittelten Einflussfaktoren die sich bzgl. Verspinnbarkeit und der Garnqualität auswirken, wurden in einer Bewertungsmatrix ausgewertet. Durch die Matrix bzw. Rohstoffklassifizierung kann der Reißprozess durch Optimierung angepasst werden. Weiterhin bietet sich die Möglichkeit gerissene Recyclingfasern auf deren Eignung zur Verspinnbarkeit zu testen.

• Durch die erarbeitete Methode der Klassifizierung was eigentlich einem Vorhersagesystem bzgl. Verspinnbarkeit der Fasern entspricht, sind für kleine und mittlere Unternehmen enorme Kosteneinsparungen möglich. Durch die Erkenntnisse wurde und wird in Zukunft ein wesentlicher Beitrag bzgl. Nachhaltigkeit und Umweltschutz geleistet.