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Innovatives Färben
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TEXCYCLE #3

Innovatives Färben

Die herkömmliche Art und Weise des Färbens und der Nassaufbereitung großer Mengen von Kleidungsstücken ist sehr wasserintensiv und, nach Informationen der World Bank, verantwortlich für bis zu 20% der gesamten industriellen Wasserverschmutzung. Versetzt mit giftigen Chemikalien gelangt unbehandeltes Abwasser in lokale Gewässer und gefährdet somit die Bevölkerung in Ländern, in denen Wasser häufig bereits knapp und von schlechter Qualität ist. Um diese Probleme zu bekämpfen, werden neue Methoden zum Färben von Textilien mit dem Einsatz von wenigem bis keinem Wasser und Chemikalien erforscht und entwickelt.

Spinn-, Schleuder- oder Lösungsfärben
Polyester wird seit seiner Popularisierung in der Mitte des 20. Jahrhundert mithilfe des uralten Nassfärbeprozesses gefärbt, welcher ursprünglich zur Färbung natürlicher Fasern entwickelt wurde. Dies ist eine Verschwendung von Energie und Ressourcen, da synthetische Fasern ebenso per Spinnfärbung in einem Schritt gefärbt werden können. Dazu werden der flüssigen Polymerlösung Pigmente in Form von Farbchips zugefügt, bevor sie zu Fasern weiterverarbeitet wird. Die Farbe wird somit zu einem Teil der Fasern. Dies führt zu einer außergewöhnlichen Farbechtheit und Beständigkeit. Laut dem schwedischen Unternehmen We aRe SpinDye verbraucht ihr Spinnfärbeprozess 75% weniger Wasser und 90% weniger Chemikalien – gleichzeitig werden auch der CO2-Fußabdruck um 30% und der Energieverbrauch reduziert.

Ultraschall
2018 führte das norwegische Textilunternehmen Expert Fibres ihre neue Färbemethode IndiDye® ein: eine revolutionäre Färbelösung auf Pflanzenbasis für Baumwolle und Tencel, die wesentlich weniger Wasser benötigt und eine beispiellose Farbechtheit erzeugt – ganz ohne Chemikalien oder Fixiermittel. Wie beim Spinnfärben auch werden die Pigmente den Fasern hinzugefügt bevor die Garne gesponnen werden: flüssiger Pflanzenfarbstoff und kleine Mengen von Fasern werden in Wannen gegeben, wo sie daraufhin Ultraschallwellen ausgesetzt werden, die die Farbe in den Faserkern drücken. Diese Technik produziert kein Abwasser, verbessert die Energieeffizienz und reduziert die Emissionen durch niedrigere Temperaturen und kürzere Färbezeiten.

Schaum
Die US-amerikanischen Unternehmen Indigo Mill Designs, Gaston Mills und die spanische Textilfabrik Tejidos Royo arbeiten zusammen, um die Denimindustrie mit einem trockenen Indigo-Färbeverfahren zu transformieren. Das patentierte IndigoZERO-Verfahren, welches letztes Jahr eingeführt wurde, nutzt Schaum, um das Garn zu färben. Dabei transportiert Luft statt Wasser die Farbe auf das Gewebe. Im Vergleich zu traditionellem Spinnfärbeverfahren verbraucht IndigoZERO 99% weniger Wasser, kann auf kleine Mengen angewendet werden und wird in Maschinen durchgeführt, die nur ein Viertel der Größe typischer Indigo-Färbemaschinen haben. Die klassische Denim-Brand Wrangler ist die erste, die diese Technologie nutzt und launcht noch in diesem Jahr eine schaumgefärbte Kollektion.

CO2
Um komplett auf Wasser und Entwicklungschemikalien zu verzichten, verwendet die Niederländische Firma DyeCoo Karbondioxid um synthetische Fasern im industriellen Maßstab zu färben. In der Kufe (oder: Färbebottich) wird das CO2 erhitzt und stark komprimiert, um den superkritischen Status zwischen Gas und Flüssigkeit zu erreichen, in dem es sehr flüssig ist. Diese Eigenschaft erlaubt es der Farbe sich ganz einfach aufzulösen und tief in die Faser einzudringen. Die effiziente Farbabsorption und die kurze Dauer des Prozesses halbiert den Energieverbrauch um die Hälfte. Außerdem wird das CO2 aus bereits bestehenden Industrieprozessen gewonnen – bis zu 95% sind recycled.

Bakterien
Dem Londoner Biodesign-Labor Faber Futures, sowie dem Vienna Textile Lab und dem Forschungsprojekt Living Colour ist es gelungen natürliche, Pigment-produzierende Bakterien zu erzeugen, die natürliche und synthetische Fasern färben können. Der Prozess benötigt sehr wenig Wasser, niedrige Temperaturen und keine Chemikalien oder Fixiermittel und generiert keine schädlichen Nebenprodukte. Bakterien zu züchten, ist außerdem wesentlich ressourcenschonender als Färbepflanzen anzubauen. Die biologisch abbaubaren Pigmente sind sogar gut für Mensch und Umwelt – sie besitzen antimikrobiotische und vor UV schützende Eigenschaften. Ein Beispiel, bei dem der Prozess hochskaliert wurde: das französische Startup Pili und Colorfix aus Großbritannien haben Bakterien biotechnologisch so verändert, dass sie Farbmoleküle transportieren können, die dann eine Fermentation durchlaufen, um große Mengen an Pigmenten herzustellen.

Digital
Beinahe die Hälfte aller gefärbten Fäden auf der Welt bleibt unbenutzt und landen auf einer Mülldeponie oder werden verbrannt, so die Israelische Firma Twine. Dort wurde ein System zum on-demand Färben von Fäden entwickelt, welches weiße Fäden in jede Farbe färben kann, unabhängig von der Länge des Fadens. Das System ähnelt einem Drucker und benötigt lediglich eine Standardsteckdose und Tinte, verwendet kein Wasser und vermeidet Abfall und unnötige Lagerkapazitäten. In Hong Kong druckt Intech Digital Technology zum Beispiel eine Jeans im Used-Look auf einen schlichten Stoff, die dann nur noch ausgeschnitten und zusammengesetzt werden muss. Sie verwendet dazu ihre färbe- und wasserfreie ZERO-D Digital-Druck-Lösung, die keine Umweltverschmutzung verursacht, Abfälle reduziert  und dass ohne Mindestbestellmengen.

Färbe-Diagnose
Manche Färbeprozesse passen besser zu speziellen Fasern, Mengen oder auch Kleidungsstücken. Auch wenn es einfach scheint, erdölbasierte, synthetische Farben zu umgehen, können die Pigmente helfen die Performance und die Lebensdauer der Kleidungsstücke zu verbessern. Natürliche Färbungen halten vielleicht nicht so lange oder haben nicht dieselbe Leuchtkraft. Gerade im Denim-Bereich wird oft ein Used-Look gewünscht, sodass die Indigofarbe nur die Faseroberfläche bedecken braucht und beim Abblättern ein einzigartiges Muster erzeugt wird.

Da das Bewusstsein immer weiter wächst, legen Farbhersteller immer mehr Wert auf den Verzicht auf schädliche Chemikalien und die Minimierung von Abfall, um die Wasserverschmutzung zu reduzieren. Vielleicht wird in der nicht allzu weiten Zukunft die biotechnische Integration von Pigmenten in natürliche Fasern die Norm werden – in der Zwischenzeit ist das Investment in freundlichere, ressourcenschonende Färbetechniken auf jeden Fall besser fürs Geschäft und für die Umwelt.

Beim nächsten Mal geht’s um: Biomimikry – Textilien und Prozesse inspiriert durch die Natur. Von 4D Geweben bis hin zu schnellen Zyklen.

Geschrieben von Mairi Hare als Teil der Zusammenarbeit von Sourcebook GmbH und Texpertise Network

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