Forschende der TU Graz entwickeln das Super-Papier!

Altkleider wurden bislang überwiegend verbrannt. Mit angepassten Verfahren aus der Papierherstellung ist es möglich, die Cellulosefasern aus Altkleidern zurückzugewinnen und daraus Kartonagen und andere Verpackungsmaterialien herzustellen.

Allein in Österreich fallen pro Jahr rund 220.000 Tonnen Textilabfälle an, von denen knapp 80 % verbrannt werden. Dadurch gehen wertvolle Rohstoffe unwiederbringlich verloren. Ein Team um Thomas Harter vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik hat eine nachhaltige Lösung dieses Problems parat: Die Forschenden haben ein Verfahren entwickelt, um die Fasern aus baumwollbasierten Alttextilien zurückzugewinnen und daraus Papier für Verpackungsmaterialien herzustellen. Im Vergleich zu herkömmlichem Recyclingpapier erweist sich das Papier mit Textilfaseranteil als deutlich reißfester.

Altkleider werden der gebrauchten Zellulose beigemischt.
Altkleider werden der gebrauchten Zellulose beigemischt.

„Strenggenommen ist die Umwandlung von Textilfasern zu Papier zwar ein Downgrade“, sagt Thomas Harter. „Sie hat unter Umweltgesichtspunkten aber einen großen Vorteil: Der Papierfaserkreislauf ist hochgradig geschlossen, im Bereich der Verpackungen liegen die Recyclingraten bei über 90 Prozent. Bringen wir die wertvollen Textilfasern in diesen Kreislauf ein, bleiben sie über lange Zeit nutzbar.“ Rezyklierte Textilien können eine bedeutende Rohstoffquelle für die Herstellung von Verpackungspapier sein und dazu beitragen, die derzeit großteils für diesen Zweck genutzten Altpapierimporte zu reduzieren.

Die Verarbeitung zu Papier!

Um aus alten Kleidungsstücken Papier zu gewinnen, werden sie zunächst in kleine Fetzen geschnitten und in eine wässrige Lösung eingeweicht. Dieses Wasser-Fetzen-Gemisch wird gemahlen, um die verwobenen Baumwollfasern ohne Verknotungen oder Klumpenbildung voneinander zu lösen. Alexander Wagner hat im Rahmen seiner Masterarbeit das bestgeeignete Mahlwerk, die nötige Mahldauer und das optimale Verhältnis von Wasser zu Textilien bestimmt, um die maximale Menge an verwertbaren Fasern aus den Textilresten zu gewinnen. „Am Ende unserer Versuche haben wir eine Suspension erhalten, die einer normalen Papiersuspension sehr ähnlich ist und die wir mit etablierten Verfahren zu Papier verarbeiten können“, sagt Thomas Harter.

TU Graz - Forscher: Pioniere in Sachen "rissfester Papiererzeugung"
Alexander Wagner, Ulrich Hirn, Thomas Harter & Alexander Weissensteiner vom Institut für Biobasierte Produkte und Papiertechnik (v.l.n.r.)

Reißfester als Recyclingpapier? Ja!

Optisch unterscheidet sich das Papier mit Textilanteil kaum von gewöhnlichem Recyclingpapier, es ist leicht bräunlich mit vereinzelten bunten Sprenkeln, die von farbigen Kleidungsstücken stammen. Für Kartonagen und andere Verpackungsmaterialien sind diese Farbtupfer aber irrelevant. Zugversuche haben ergeben, dass die Zugabe von Textilien die Festigkeit von Papier auf Recyclingbasis erhöht: „Schon bei einem textilbasierten Anteil von 30 % ist das Papier wesentlich zugfester, wobei die Verarbeitbarkeit gleich bleibt“, sagt Alexander Weissensteiner, der als Masterstudent ebenfalls an der Optimierung des Recyclingverfahrens arbeitet. Das liegt an der Länge der Fasern: „Beim rezyklierten Altpapier sind die Faserlängen recht kurz. Unsere wiedergewonnen Textilfasern sind mit 1,7 Millimeter deutlich länger.“



Wie schaut es mit dem Energieaufwand im Vergleich mit der Herstellung von Recyclingpapier aus, bekanntlich lässt sich dieser im Labor nicht so einfach abschätzen: „Unser Prozess basiert auf etablierten Standardverfahren der Papierindustrie und umfasst nur wenige Prozessschritte, sodass der Energieaufwand möglichst gering gehalten wird“, so der Wissenschaftler.

Gibt es schon Interessenten und oder konkrete Angebote am Markt? „Derzeit arbeiten wir an der Entwicklung von Forschungsprojekten zu diesem Thema. Dabei möchten wir alle relevanten Akteure entlang der Wertschöpfungskette einbinden, um eine nachhaltige und wirtschaftlich sinnvolle Umsetzung zu ermöglichen.“

Text: Jasmin Nebelhorn

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