Die Eigenschaften der Baumwolle machen sie besonders geeignet für neue textile Kreationen und ihre Anwendung in technischen Textilien. Während der 34. Internationalen Baumwolltagung stellten Experten aus Industrie und Wissenschaft eine breite Palette innovativer Textilien und technischer Produkte aus und mit Baumwolle vor.

Baumwollfaserverstärkte Verbundstoffe für Spritzguss und 3D-Druck

Ausgangspunkt der Forschung von Milan Kelch, Hochschule Bremen, ist, dass biologisch abbaubare Materialien zunehmend bisher eingesetzte Polymere ersetzen sollten. Durch natürliche Fasern verstärkte Verbundmaterialien finden vielfältige Anwendungen, zum Beispiel im Baugewerbe oder in Fahrzeugteilen. Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass baumwollverstärktes PLA gute Eigenschaften hinsichtlich der Schlagzähigkeit und Wärmestabilität hat, wenn es mit einem Schlagzähmodifizierer kombiniert wird. Baumwollfaser- und baumwollkämmlingverstärkte Komponenten im Spritzgussverfahren bieten gute und regulierbare mechanische Eigenschaften. Sie verhalten sich ähnlich wie ramie- und glasfaserverstärkte Komponenten.

Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Möglichkeit der Anwendung von Baumwolle in der Verstärkung von 3D-Druckanwendungen. Baumwoll­verstärkte Verbundstoffe haben höhere mechanische Eigenschaften (Festigkeit und Haltbarkeit) als die Materialien, die derzeit in den kommerziellen Anwendungen genutzt werden.

Thermofusionierte Verbundstoffe mit Baumwolle und Polylactidfasern

Verfahren zur Herstellung von faserverstärktem Kunststoff durch Kombination aus verstärkenden biologisch abbaubaren Polylactidfasern und Baumwolle waren das Thema des Vortrags von Franziska Stehle, M. Sc., Faserinstitut Bremen e. V. Die Polylactidfasern (PLA) werden aus Stärke von Pflanzen gewonnen, insbesondere Mais. Ein Beispiel für diese Anwendung ist „Thermolink“. Das PLA schmilzt in dem Bereich, in dem es erhitzt wurde, und härtet aus nach Erkaltung. In Bereichen, in denen das Material nicht erhitzt wurde, bleibt es flexibel und wird somit klappbar. Das Verfahren eignet sich z. B. zur Herstellung klappbarer Handy-Cover oder Faltschachteln.

Ein weiteres Beispiel sind Noppenwaben (nep cores), die durch die Kombination von Thermoplast und Baumwolle zu einem Vlies verarbeitet werden. Die fertige Matrix ist gleichzeitig sehr leicht und stabil im Verhältnis zu ihrer Dicke und ihrem Gewicht. Die fertigen Platten können im Gebäudebau oder als Möbelkomponenten benutzt werden. Innerhalb der Noppenwaben können durch das Verhältnis von PLA und Baumwolle im faserstärkten Material bestimmte gewünschte Eigenschaften wie Festigkeit, Schallisolierung oder Feuchtigkeitsaufnahme verändert, verbessert oder generiert werden.

Innovative 3D-Baumwolltextilien

Der Tragekomfort von Kleidung ergibt sich laut Dr. Ma?gorzata Matusiak, Technische Universität Lodz, Polen, aus der menschlichen Physiologie, Eigenschaften der Kleidung sowie Umweltfaktoren. Wolle beispielsweise hat sehr gute Isolierfähigkeit, da durch die Kräuselung und Elastizität der Faser Luft eingeschlossen wird. Wissenschaftler versuchen durch innovative Verfahren diese wärmedämmende Eigenschaft von Wolle für weichere Materialien nachzubilden.

Dazu gehört zum Beispiel Spinair, auch „hohles Baumwollgarn“ genannt. Das Garn wird gesponnen aus einer Mischung von Baumwolle mit dem Polymer Kuralon K-II. Während des Ausrüstungsprozesses löst sich dieses Polymer auf und hinterlässt Hohlräume zwischen verbleibenden Baumwollfasern. Das fertige Garn ist weich, flauschig und hat bessere Isoliereigenschaften als konventionelles Baumwollgarn.

Auch in der Gewebekonstruktion gibt es Innovationen. Eine dreidimensionale Gewebestruktur ergibt sich, indem zwei Gewebe durch ein Abstandsfilament verbunden werden. Die Struktur des fertigen 3D-Gewebes schließt Luft zwischen den Gewebeschichten ein und erhält so exzellente Isoliereigenschaften. Dr. Matusiak führte Untersuchungen an drei verschiedenen Seersucker-­Geweben durch und verglich die Wärmeleitfähigkeit dieser mit leinwand- und köperbindigen Geweben im trockenen und nassen Zustand. Die Ergebnisse zeigten, dass alle drei Seersucker-Arten bessere Wärmeisolierungseigenschaften als leinwand- oder köperbindige Gewebe aufweisen.

Auszug aus dem Bremen Cotton Report Nr. 09/10 – 07. März 2019.

Mehr Informationen unter www.baumwollboerse.de