Recycling von Elastan: Dehnbare Nutzungsdauer für Textilien

Elastan macht die Wiederverwendung von Textilien schwierig. An der TU Wien wurde dafür eine Lösung gefunden.

„Viele Materialien, die wir zur Herstellung von Kleidung verwenden, sind als reines Material problemlos rezyklierbar – etwa Baumwolle, Polyester oder Polyamid“, erklärt Emanuel Boschmeier, der derzeit am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der TU Wien an seiner Dissertation zu diesem Thema arbeitet. „Doch Elastan, selbst wenn es nur in geringen Mengen beigemischt ist, macht das bisher übliche Recycling mit herkömmlichen Methoden unmöglich.“ Die gummiartige Chemiefaser – umgangssprachlich auch als Spandex bezeichnet – ist derart dehnbar, dass die Reißmaschinen, mit denen Textilien üblicherweise vor dem Recycling zerkleinert werden, nicht damit zurechtkommen. Elastan führt zu Verschmutzungen, Verstopfungen und Verklumpungen in den Maschinen.

Zuverlässig detektieren
Gesucht wurde nach einer zuverlässigen und schnellen Methode, um den Elastangehalt in Textilien zu messen. Recherchen stellten fest, dass es eine solche Methode bisher nicht gab. Boschmeier: „Die üblichen Testmethoden arbeiten mit Lösungsmitteln, die als gesundheitsschädigend eingestuft werden; außerdem sind sie äußerst zeitintensiv.“ Im Labor von Vasiliki-Maria Archodoulaki wurde ein neuartiges „Elastan Quantification Tool“ entwickelt, eine Detektionsmethode, mit der man misst, wie viel Elastan tatsächlich in einem Kleidungsstück ist. Sie basiert auf der Spektroskopie im mittleren Infrarot.

Fasern sortenrein trennen
Der nächste Schritt war, eine Methode zu finden, Elastan von anderen Fasern zu trennen. Experimente mit unterschiedlichen Lösungsmitteln und theoretische Untersuchungen führten zum Ergebnis. Boschmeier stieß auf ein ungefährliches Lösungsmittel, das ganz selektiv das Elastan entfernt und die wiederverwendbaren Fasern intakt lässt. Die Methode wurde bereits zum Patent angemeldet. Materialien wie Polyester oder Polyamid können auf diese Weise fast vollständig rückgewonnen werden – und auch das Lösungsmittel lässt sich weiterverwenden. Wenn Wolle mit Polyester und Elastan kombiniert vorliegt, lassen sich ebenfalls die einzelnen Bestandteile nutzen: Die Wolle wird mit Enzymen unter milden, ungefährlichen Bedingungen abgebaut. Dabei entsteht ein Aminosäurecocktail, der etwa in der Kosmetikindustrie oder in der Düngemittelproduktion genutzt werden kann. Danach trennt man das Elastan ab, und recyclingfähiger Polyester bleibt übrig.

Die Forschungsarbeit wurde als Teil des EU-Projekts SCIRT (System Circularity and Innovative Recycling of Textiles) durchgeführt. Emanuel Boschmeier erhielt für seine Ergebnisse den INI-Award für Innovation und Nachhaltigkeit im Ingenieurwesen, vergeben vom Österreichischen Ingenieur- und Architektenverein (ÖIAV) und der Industriellenvereinigung (IV).

Originalpublikation: E. Boschmeier et al., New separation process for elastane from polyester/elastane and polyamide/elastane textile waste. Resources, Conservation and Recycling, 198, 107215. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2023.107215

(Erschienen im EU-Recycling Magazin 01/2024, Seite 49, Foto: Johannes Hloch)