Der Neue Wiesentbote

Professor Dr. Michael Rauch Hochschule Hof. Foto: Privat

Hof / Münchberg – Um Treibhausgase und Erdgas einzusparen, ist die  verstärkte Nutzung von Strom nötig. Damit, wie dieses Problem speziell in der energieintensiven Textilindustrie gelöst werden kann, befasst sich aktuell eine bemerkenswerte Masterarbeit aus dem Studiengang „Sustainable Textiles“ (Nachhaltige Textilien) der Hochschule Hof. Die Industrie zeigt sich an der gefundenen Lösung sehr interessiert und hofft zudem auf Zeitersparnis im Färbeprozess.

Die Energie für Heißluft und ihre Quelle ist derzeit eines der großen Themen in der Textilveredelungsindustrie. „Mit der Heißluft werden Textilien getrocknet und chemische Reaktionen hervorgerufen, die zur Produktion notwendig sind. Allerdings ist Erdgas nicht nur durch den
Ukrainekrieg sehr teuer, sondern seine Verbrennung setzt zudem das Treibhausgas CO2 frei. Schon deshalb wird derzeit sehr intensiv nach Alternativen gesucht“, erläutert Prof. Dr. Michael Rauch. Der Wissenschaftler leitet am Hochschulstandort Münchberg den Studiengang „Sustainable Textiles“ und betreut das Lehrgebiet Verfahrenstechnik der Textilveredelung. Eben eine solche gesuchte Alternative zur Erdgasverbrennung könnte nun gefunden sein: „Unser Masterrand Andy Buobu hat zur Lösung dieses Problems einen vielversprechenden Ansatz untersucht – erfolgreich, wie es scheint“, so der begeisterte Studiengangleiter.

Färben mit Strahlung statt Heißluft

Konkret ging es bei der angesprochenen Arbeit darum, wie künftig Dispersionsfarbstoffe auf PET (Polyethylenterephthalat)-Textilien
fixiert werden können, also wie das „Färben“ vor sich ging. „Bisher geschah dies durch den Einsatz von aus Erdgas erzeugter
Heißluft. Nun konnte gezeigt werden, dass dies auch durch eine sogenannte aNIR-Strahlung möglich ist. Diese wird mit Strom erzeugt“, so Prof. Dr. Rauch. NIR-Strahler, die elektrische Energie in Strahlung umsetzen, werden teilweise in der Papierindustrie für
Trocknungsprozesse eingesetzt. Ein Einsatz in der Textilindustrie erfolgte bislang aber nicht. Genau das könnte sich nun schnell ändern:  erfolgte bislang aber nicht. Genau das könnte sich nun schnell ändern:

Umfangreiche Fragestellung

Prof. Rauch erklärt im Detail: „Beim Färben von Polyester wird in der Textilindustrie eine wässrige Farbstoffpersion auf eine wässrige Farbstoffdispersion aufgetragen. Das gefärbte Textil muss dann getrocknet und anschließend auf die Färbetemperatur von 195-200°C erwärmt werden, damit der Farbstoff in die Faser eindiffundiert. Als Energiequelle wird hierfür bisher Heißluft verwendet.  Heißluft verwendet.“ Die Fragestellungen der Masterarbeit seien deshalb nun unter anderem gewesen, in wie weit NIR- Strahler für das Färben in einer laufenden Produktion geeignet sind, wieviel Zeit dadurch eingespart wird, wie beständig die Färbung im Vergleich zur
konventionellen Färbung ist und wie sich unterschiedliche Farbstoffe dabei verhalten, wenn sie mit NIR-Strahlung konfrontiert werden.

Auch deutliche Zeitersparnis möglich

Die Ergebnisse der in der Masterarbeit getätigten Versuchsreihen seien nun außergewöhnlich positiv, so der Studiengangleiter: „Erstens konnte das Erdgas und damit auch klimaschädliches Kohlendioxid eingespart werden, sofern Strom aus regenerativen Quellen wie Wasser-, Wind-, oder Solarenergie verwendet wird. Zum Zweiten ließ sich aber auch die Färbezeit deutlich verkürzen, was Chancen auf eine gesteigerte Produktion eröffnet.“ Auch die Umsetzung im größeren Maßstab sei durchaus gut denkbar. NIR-Strahler könnten zum Beispiel in bereits existierende Trocknungsgeräte eingebaut werden. Als nächste Schritte am Campus Münchberg der Hochschule Hof steht nun die Beschaffung einer optimierten Laborausrüstungsanlage an, um den Färbeprozess noch
tiefgehender zu untersuchen.

Interesse der Industrie geweckt

Die Masterarbeit entstand aus einer Zusammenarbeit der Firma. Adphos Digital Printing GmbH (aNIR-Strahler), des Unternehmens Dystar® Group (DyStar Colours Distribution GmbH) (Farbstoffe) und der Firma Weitmann & Konrad GmbH & Co. KG / RotaSpray GmbH (Auftragstechnik). Bereits jetzt gebe es aus dem Bereich der Textilindustrie sehr viele Anfragen zum Einsatz von NIR-Strahlern im Trocknungsprozess, so Prof. Rauch abschließend.

Link zur Masterarbeit:
https://opus4.kobv.de/opus4-hof/frontdoor/index/index/docId/134