Knapp 50 Millionen Tonnen Baumwoll-Ballen werden weltweit jährlich produziert. Im gesamten Produktionsablauf vom Sammeln, Reinigen bis zum Baumwollstoff fällt ungefähr ein Viertel dieser Masse als Zellulose-Abfall an. Genau diesen wollen amerikanische Wissenschaftler nun mit einem verfeinerten Spinn-Verfahren zu verwertbaren Mikrofasern verarbeiten. Erste Laborversuche zeigten, dass die Abfälle zu rund 100 Nanometer ? das ist ein Zehntausendstel Millimeter ? dünnen Fäden gesponnen werden können. Über diesen Ansatz berichteten die Forscher auf einer Fachtagung der American Chemical Society.
“Zellulose ist die größte, verfügbare Quelle an erneuerbaren Polymeren auf der Erde”, sagte Margaret Frey von der Cornell University in Ithaca. Bisher unbrauchbare Zellulose-Reste brachten sie und ihre Kollegen in Lösung. Dieses Flüssigpolymer pressten die Forscher unter Druck durch eine nanometerfeine Düse, an der eine hohe Spannung angelegt wurde. Bei diesem so genannten Elektrospinnen ordneten sich die Zellulose-Moleküle wieder zu stabilen Fasern zusammen. Durch diesen Prozess könnten neue, biologisch abbaubare Fasertypen entstehen, die in ihrer Haltbarkeit sogar an extrem feste Kevlar-Fasern heranreichen.
Der erste Schritt zur Wiederverwertung von Zellulose-Abfällen wurde durch ein neues Lösungsmittel möglich, das die Forscher um Frey angewendet haben. Nun arbeiten sie daran, diesen Spinn-Prozess für größere Fasermengen zu optimieren. Sollten die Wissenschaftler damit Erfolg haben, locken neue Anwendungen für diese recycelten Zellulosefasern. Die Ideen reichen von leistungsfähigen Luftfiltern, stabiler Schutzkleidung bis zu biologisch abbaubaren Nano-Verbundwerkstoffen.
Jan Oliver Löfken
