Master­ar­beit an Hoch­schu­le Hof lie­fert wert­vol­le Impul­se: Grü­ner Strom statt Erd­gas in der Textilindustrie

Grüner Strom statt Erdgas in der Textilindustrie. Foto: Hochschule Hof
Grüner Strom statt Erdgas in der Textilindustrie. Foto: Hochschule Hof
Professor Rauch Hochschule Hof. Foto: Privat

Pro­fes­sor Dr. Micha­el Rauch Hoch­schu­le Hof. Foto: Privat

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: 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 Farb­stoffper­si­on auf 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. 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.

Link zur Masterarbeit:
https://​opus4​.kobv​.de/​o​p​u​s​4​-​h​o​f​/​f​r​o​n​t​d​o​o​r​/​i​n​d​e​x​/​i​n​d​e​x​/​d​o​c​I​d​/​134