CO2 färbt Textilien umweltfreundlich – Prototyp kurz vor Bau

Die AiF im Jahr der Chemie: Eine Innovation aus der industriellen Gemeinschaftsforschung

Wasser ist in der Textilindustrie ein wichtiges Lösungsmittel und Transportmedium für viele Veredelungsprozesse. Die mit Restchemikalien belasteten Abwässer müssen bislang aufwändig und teuer geklärt werden. Mit Unterstützung der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ (AiF) haben Forscher vom Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West in Krefeld ein Textilveredelungsverfahren entwickelt, das vollständig vom Wasserkreislauf abgekoppelt ist: Anstelle von Wasser wird überkritisches Kohlendioxid (CO2) eingesetzt. Ein Konsortium aus Wissenschaftlern, Maschinenbauern und Textilveredlern plant jetzt in Deutschland die weltweit erste größere Pilotanlage zum Färben in CO2, die in den Betrieben der Nutzer die Anwendbarkeit des Verfahrens im nahezu industriellen Maßstab unter Beweis stellen soll.

Bei einem Druck von 200 bis 300 bar und einer Temperatur von 100 bis 140 Grad Celsius liegt das CO2 als überkritisches Fluid vor und besitzt damit sowohl Eigenschaften eines Gases als auch einer Flüssigkeit. In diesem Zustand wird CO2 schon seit längerem zur Entkoffeinierung von Kaffee eingesetzt. Es hat dann ein hohes Lösevermögen für viele wasserabweisende (hydrophobe) Substanzen. Dazu gehören auch Dispersionsfarbstoffe, die bei der Färbung hydrophober Synthesefasern wie Polyester und Acetat Verwendung finden. Das komprimierte und erwärmte CO2 nimmt die Farbstoffmoleküle auf und bringt sie in das Textil ein; überschüssiger Farbstoff wird mit frischem CO2 entfernt.

Die Vorteile des innovativen Verfahrens liegen vor allem in seiner Umweltfreundlichkeit: Der während der Färbung nicht verbrauchte Farbstoff liegt nach dem Prozess in Pulverform vor und es entsteht kein Abwasser. Das verwendete CO2 kann zu über 90 Prozent recycelt werden. Im Unterschied zur Wasserfärbung bedarf es auch keiner Nachwäsche der gefärbten Textilien mit schwefelhaltigen Substanzen, die die kommunalen Kläranlagen belasten. Zudem entfällt die Trocknung der gefärbten Ware. Solche verkürzten Prozesszeiten sparen zusätzliche Energie. Gewonnen wird das CO2 größtenteils aus der Abluft bestehender Prozesse zur Gewinnung stickstoffhaltiger Substanzen. Deshalb erfolgt keine zusätzliche Umweltbelastung oder Förderung der Auf-heizung der Erdatmosphäre durch den Einsatz des Kohlendioxids in der Textilveredelung.

Die Qualität der Färbung ist derjenigen der Wasserfärbung ebenbürtig und wird teilweise sogar übertroffen. Deshalb nutzen heute bereits der Maschinenbauer Uhde High Pressure Technologies aus Hagen, ein Spezialist auf dem Gebiet des Hochdruckanlagenbaus, und die ADO Gardinenwerke aus Aschendorf die Erkenntnisse der Krefelder Wissenschaftler. Gemeinsam mit weiteren Partnern will das Konsortium die innovative Färbetechnologie bis zur Industriereife für Synthesefasern und langfristig auch für Naturfasern entwickeln.

Ansprechpartner: Dr. Elke Bach, Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West e.V.,
Tel.: 02151-843-203, E-Mail: bach@dtnw.de

Dr. Peter Nünnerich, Uhde High Pressure Technologies, Tel.: 02331-967-243, E-Mail: Nuennerich@uhde-hpt.com

Adolf Schüler, ADO Gardinenwerke GmbH & Co., Tel.: 04962-505-170, E-Mail: ASchueler@ado-international.de