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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:
Umfangreiche Fragestellung
Prof. Rauch erklärt im Detail: „Beim Färben von Polyester wird in der Textilindustrie 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.“ 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.
Prof. Dr. Michael Rauch
+49 9281 409 - 8450
michael.rauch(at)hof-university.de
Strahlung statt Heissluft
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars, Students, Teachers and pupils, all interested persons
Chemistry, Energy, Environment / ecology, Materials sciences
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
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