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26 Newsletter Neuer Forschungsschwerpunkt Textil Flachsanbau bald wieder interessant? 1957 war der Flachsanbau aus den offiziellen deutschen landwirtschaftsstatistiken verschwunden, weil er zu marginal geworden war. In den 80er Jahren erlebte Flachs unter dem Gesichtspunkt des ökologisch verträglichen Pflanzenanbaus ein Revival. Bis in die 90er Jahre unternahmen verschiedene EU-länder, darunter Spanien, Portugal, Großbritannien und Deutschland, erhebliche Anstrengungen, um Flachsanbau und leinenproduktion wiederzubeleben. Ziel war, technisch nutzbare Kurzfasern zu gewinnen, wie sie in Verbundwerkstoffen oder Dämmstoffen Verwendung finden. Die Bemühungen scheiterten, weil technische und ökonomische Aspekte sowie Vermarktungsprobleme deutlich unterschätzt wurden. Nun könnte ein neues Faseraufschlussverfahren, welches das PFI zusammen mit den Projektpartnern Hess Natur-Textilien GmbH sowie der FH Kaiserslautern und der TU Dresden entwickelt hat, zum Durchbruch verhelfen. Auftrennung von Schäben und Fasern nach dem hydro- thermalen Aufschluss von Flachsstroh BIoTECHNoloGIE Ziel des neuen Projekts der PFI Biotechnologie ist es, aus Flachsstroh Kurzfasern (Flockenbast) zu gewinnen, die aus Elementarfasern oder Gruppen von Elementarfasern bestehen. Diese fein aufgeschlossenen Fasern mit einer Länge von 30 bis 40 mm können auf Baumwollspinnmaschinen verarbeitet werden. Sie sollen in ihren Eigenschaften und ihrer Haptik zwischen Leinen und Baumwolle liegen. Durch den kontrolliert ablaufenden Prozess ergeben sich weitere Vorteile. Prozessinnovationen und erhöhter Ertrag Die neue Methode verringert das Anbaurisiko für Leinen wesentlich, da die Witterungsgefahren durch die Feldröste wegfallen (siehe Kasten „Traditionelle Flachsfasergewinnung“). Im Vergleich zur traditionellen Fasergewinnung fallen Bearbeitungsschritte wie beispielsweise das Schwingen weg. Dadurch können Frachtwege, Transport- und Bearbeitungskosten eingespart werden. Die Ausbeute aus dem Stroh wird erheblich verbessert, da nicht mehr nach Lang- und Kurzfasern unterschieden wird. Eine höhere Faserausbeute erhöht den Ertrag pro Hektar Anbaufläche für die Landwirte und macht den Flachsanbau in Deutschland wieder um einiges interessanter. Die neu entwickelte Faser wird voraussichtlich preiswerter als Leinen sein und lässt daher ein sehr gutes Nachfragepotential erwarten. Da die Baumwollpreise sich im Laufe der letzten Jahre verdreifacht haben, wird die neue Faser zunehmend kommerziell interessant. Durch das neue Aufschlussverfahren wird man eine Faser erhalten, die nicht im traditionellen Nassspinnverfahren weiterverarbeitet werden muss. Daher kann auf trockene und daher kostengünstigere Spinntechnologien ausgewichen werden. Auf Chemikalien (konventionelles Leinen benötigt fast immer einen Bleichvorgang vor allen weiteren Verarbeitungsschritten) wird ebenfalls verzichtet werden können. Darüber hinaus können die bei der Fasergewinnung anfallenden biologischen Reststoffe zur Biogasgewinnung genutzt werden.
Prozessschritte Verfahrensschritte Prozessvorteile Massenströme 1. Angepasste Erntetechnik 2.Aufschlußtechnik des PFI 3. Nachbehandlung 4. Textile Verarbeitung 4. Textilveredelung Garn und Flächentextilien Brechen und zu Ballen pressen Flachsstroh 95 % HTA*-Behandlung bei 140 °C mit wenig Chemicalien HTA-Rest 85 % Entwässerung und Grobreinigung Nassfaser 30 % Trocknen und Kardieren Textilfaser 25 % verspinnen, weben, konfektionieren Textilien Färben, Endausrüstung, Überprüfung der Gebrauchseigenschaften leinsamen 5% Xylose 10% Schäben 55% Kurzfaser 5% Nach erfolgreichen Vorversuchen werden nun Vertragsbauern des PFI-Projektpartners, der Hess Natur- Textilien GmbH, den Flachs für dieses Forschungsprojekt anbauen. Das Flachsstroh soll ohne Röste geerntet, gedroschen, gebrochen und dann zu Ballen gepresst werden. Im Energiepark Pirmasens ist eine großtechnische Anlage geplant, die es ermöglicht, die Faseraufschlüsse vom Labormaßstab in den großtechnischen Maßstab zu überführen. Nach dem Aufschluss müssen faserschonende Reinigungsprozesse angewandt werden, um die Fasern von den Schäben (das sind die holzigen Reste, die bei der Flachserzeugung nach der Entholzung des Pflanzenstängels anfallen) zu trennen. Die Schäben sind wichtig für die Gewinnung von Nebenprodukten (z. B. Xylitol) und zur Biogasge- Bessere Transport- und lagerfähigkeit Nutzung der Abgaswärme des BHKW* Grundlage für Xylitolproduktion Ganzjähriges Substrat für Biogasanlage Nutzung der Niedertemperaturabwärme der Anlage Herstellung von Nonwoven Ökologische und ökonomische Textil veredelung *BHKW = Blockheizkraftwerk, ** HTA = Hydrothermaler Aufschluß Verfahrenstechnischer Ansatz zur innovativen Flachsfasergewinnung 02.2011 Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V. winnung. Aus dem Flockenbast sollen Flächentextilien hergestellt und zu einem Endprodukt verarbeitet werden. Anschließend plant das PFI in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern von der FH Kaiserlautern und TU Dresden, die textilen Flächengebilde umweltschonend zu färben und auszurüsten. Die neue Faser eignet sich zum Einsatz in hochwertiger Bekleidung, für Heimtextilien, im Nonwoven-Bereich oder als Füllmaterial in Bettdecken. Traditionelle Flachsfasergewinnung Die Flachsfasern sind im Stängel in der äußeren Rindenschicht eingebettet. Pektine und andere Kitt- Substanzen verbinden die Einzelfasern zu Faserbündeln. Üblicherweise wird der erntereife Flachs gerauft und zur mehrwöchigen Tauröste parallel auf dem Feld abgelegt. Unter Rösten wird jedes Verfahren verstanden, bei dem eine Trennung der Faserlage vom Holzzylinder auf biologischem Wege durch Mikroorganismen stattfindet. Dieser Vorgang ist extrem zeitaufwändig und zudem wetterabhängig. Ungünstige Wetterbedingungen können eine Einbuße des Ertrags durch Überröste hervorrufen. Nach der Röste erfolgt eine mechanische Aufbereitung der Stängel. Durch Knicken und Schwingen werden die verholzten Anteile herausgelöst, um die Fasern zu gewinnen. Die so gewonnenen Fasern liegen im Bündel vor und haben eine Länge von ca. 450 mm. Weitere Informationen: Dipl. Ing. (FH) Israel Schmitt PFI - Abteilung Biotechnologie Telefon: +49 (0)6331 2490 840 E-Mail: israel.schmitt@pfi-germany.de 27
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