Zukunft Forschung 02/2023

TEXTILCHEMIE
dieses Verfahren so weit zu optimieren, dass
die Industriepartner die Pigmente für unterschiedliche
Anwendungen in der Praxis testen
können.“
IM RAHMEN des von der österreichischen
Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) geförderten
Projekts PiColor arbeitet Judith Deriu
mit den Industriepartnern AGRANA Research
& Innovation Center, Buntwerk Textildruck,
Kelheim Fibres, Offsetdruckerei Schwarzach,
RUEFF Textil, Sun Chemical Group und Verpackungszentrum
Graz zusammen. Ziel ist die
Entwicklung von Pflanzenpigmenten als nachhaltige
und biologisch abbaubare Farbmittel
zur Kolorierung von Textil und Papier.
Farben der Natur
Judith Deriu ist vor allem auf der Suche nach
roten und blauen Farbtönen, denn diese
fehlen bisher weitgehend in der auf Naturfarbstoffen
basierenden Farbpalette. „Daran
arbeiten wir noch, denn diese Pigmente sind
chemisch sehr instabil“, erzählt die Forscherin.
Für Gelb, Ocker, Olivgrün, Braun, Beige
und Schwarz gibt es hingegen bereits Rezepturen,
die für einen industriellen Einsatz interessant
sind. Als Basis für die Pigmente dienen
Reststoffe aus der Forst- und Landwirtschaft
und der Lebensmittelindustrie sowie weitere
Pflanzen, die nicht als Nahrungsmittel dienen.
Schwarz lässt sich etwa aus Holzabfällen
von Sägewerken gewinnen, Olivgrün aus
Zwiebelschalen, Blau aus Heidelbeeren und
Blaualgen und Rot aus Trauben und Beeren.
Indigo und Färbekrapp werden bewusst nicht
verwendet, weil diese in Mitteleuropa nicht
effizient produziert werden können. Wegen
der langen Transportwege und der damit
verbundenen CO 2 -Emissionen vermeidet Judith
Deriu pflanzliche Rohstoffe aus fernen
Ländern.
Aber nicht nur die Farbpigmente basieren
auf nachwachsenden Rohstoffen, auch die
für die Herstellung der Druckfarben notwendigen
Bindemittel und die Trägerfasern sollen
umgestellt werden. Hier ist Judith Deriu
auf der Suche nach natürlichen Alternativen
zu den aus Erdöl produzierten Industrieprodukten.
„Materialien aus fossilen Rohstoffen
belasten die Natur in hohem Ausmaß“, sagt
die Chemikerin. „Aus synthetischen Textilien
lösen sich Mikrofasern, die nicht abgebaut
werden können, und von den auf Textilien gedruckten
Motiven gelangen künstliche Bindemittel
mit Pigmenten als Mikroplastik in die
Umwelt.“ Die Dornbirner Wissenschaftler:innen
kolorieren mit ihrer Pflanzenpigmenten
zum Beispiel biobasierte Zellulosefasern, die
über ein industrielles Verfahren aus Holz hergestellt
werden. Für den Druck auf Textil und
Papier testet Deriu nachhaltige Bindemittel
auf Basis biologisch abbaubarer Polysaccharide,
um die Entstehung von Mikroplastik zu
vermeiden.
Vermarktbare Produkte
Durch Zusammenarbeit mit Industriepartnern
werden verschiedene Druckfarben entwickelt.
Papierdruckfarben für den Offsetdruck aus
„Materialien aus fossilen Rohstoffen belasten die Natur in hohem
Ausmaß. Aus synthetischen Textilien lösen sich Mikrofasern,
die nicht abgebaut werden können, und von den auf
Textilien gedruckten Motiven gelangen künstliche Bindemittel
mit Pigmenten als Mikroplastik in die Umwelt.“
Judith Deriu
nachhaltigen pflanzlichen Ölen und Harzen
können mit den Pflanzenpigmenten vollständig
nachhaltig gemacht werden. „Unsere
Pigmentpartikel sind für den Papierdruck jedoch
noch zu groß, dafür müssen sie kleiner
als drei Mikrometer werden“, sagt die Chemikerin.
Sehr vielversprechend sind hingegen
die Ergebnisse im Textildruck. „Hier sind wir
gemeinsam mit unseren Partnern aktuell auf
der Suche nach Produkten, die sich vermarkten
lassen.“ In Frage kommen dafür zum
Beispiel Einkaufsbeutel oder Event-T-Shirts.
Im Papierbereich sind Geschenkpapier, Verpackungsmaterialien
und Papiertaschen mögliche
Einsatzgebiete der neuen Farbpigmente
und Druckfarben. Für Kleidung müssen die
Farben noch deutlich weiterentwickelt werden,
damit sie dem häufigen Waschen standhalten
können.
Die Zusammenarbeit mit der Industrie
schafft auch die Basis für ein Netzwerk aus
Wissenschaft, Wirtschaft und allen Beteiligten
entlang der Wertschöpfungskette. Mit im Projektteam
von Judith Deriu sind zum Beispiel
die Textildrucker Buntwerk aus Vorarlberg,
Kelheim Fibres, der weltweit führende Hersteller
von Viskose-Spezialfasern, Sun Chemical,
der wichtigste Hersteller von Druckfarben,
und das Verpackungszentrum Graz, der österreichische
Spezialist für ökologische Verpackungen.
„Um wirklich eine Kreislaufwirtschaft
in der Textil- und Druckindustrie zu
etablieren, müssen alle Beteiligten zusammenarbeiten:
Wissenschaft, Industrie und Konsument:innen.
Meine Forschung ist ein kleines
Puzzleteilchen in diesem gemeinsamen Bemühen“,
sagt Judith Deriu.
cf
JUDITH DERIU (*1986)
wurde in der Schweiz geboren
und hat in Amsterdam Biomedizin
und Pharmazeutische
Toxikologie studiert. 2016 kam
sie für ein Doktoratsstudium
an das Forschungsinstitut für
Textilchemie und Textilphysik
der Universität Inns bruck und
forscht hier seit der Promotion
als Postdoc. Sie ist Leiterin
eines FFG-Projekts zu Pflanzenpigmenten
als nachhaltige
und biologisch abbaubare
Farbmittel zur Kolorierung von
Textil und Papier (PiColor).
zukunft forschung 02/23 35