Fasern für Vliesstoffe

Natürliche und erneuerbare Fasern Angesichts der steigenden Nachfrage nach immer umweltverträglicheren Produkten und Prozessen sind natürliche und biobasierte Fasern eine gute Wahl für bestimmte Vliesstoffprodukte, da sie biologisch abbaubar und kompostierbar sind und aus erneuerbaren Ressourcen hergestellt werden. Und während Recycling im Allgemeinen eine Überlegung im Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit von Chemiefasern ist, können für bestimmte Vliesstoffanwendungen auch Materialien auf Basis natürlicher und erneuerbarer Fasern recycelt werden.

Baumwolle Baumwolle wird in Vliesstoff-Hygieneprodukten wie Tüchern, Damenhygieneprodukten, Windeln und Inkontinenzprodukten für Erwachsene verwendet. Es ist weich, bequem, hypoallergen und von Natur aus saugfähig; und hat eine höhere Nassfestigkeit als Trockenfestigkeit. Die meisten Hygieneprodukte sind Spunlaced; Aber Baumwolle kann auch für Tücher wie Dekontaminationstücher vernadelt werden, und auch in ihrem relativ unverarbeiteten Rohzustand zur Ölabsorption, wie z. B. Baumwollboom, der bei den jüngsten Bemühungen zur Beseitigung von Ölverschmutzungen im Golf von Mexiko verwendet wurde.

„Bei Vliesfasern ist Baumwolle ein neuer Trend und verzeichnet weiterhin ein überraschend starkes Wachstum“, sagte Janet Regan, Direktorin für strategische Initiativen bei Cotton Incorporated, Cary, North Carolina, einem Marketing- und Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, das Hochlandbaumwolle fördert. Sie nannte mehrere Gründe, darunter den bereits erwähnten Trend zur Nachhaltigkeit; das Wachstum des Tüchermarktes in den letzten 10 Jahren; die Entwicklung und das Wachstum der Spunlacing-Technologie; Preisgestaltung; Leistung und Verbraucherattraktivität; und gesundheits- und wohlfühlbezogene Merkmale, insbesondere für Hygieneanwendungen.

Regan sprach weiter über den nadelgestanzten, ölabsorbierenden Baumwollboom, der bei der Säuberung des Golfs eine Rolle spielte. „Das ist eine wirklich coole neuere Richtung“, sagte sie. „Gebleichte und gereinigte Baumwolle hat sich für Wisch- und Hygienezwecke durchgesetzt, aber in den letzten zwei Jahren haben wir auch mit Rohfasern gearbeitet, die bis auf die mechanische Reinigung nicht verarbeitet wurden. Diese Fasern sind von Natur aus oleophil und hydrophob. Das ist die Art von Mutter Natur.“ um zu verhindern, dass die Faser während des Wachstums auf dem Feld biologisch abgebaut wird, da sie Öle und Pektine enthält, die sie vor Witterungseinflüssen schützen.“

Viskose und Lyocell Regenerierte Zellulosefasern wie Viskose und Lyocell werden auch für Hygiene-, Wisch- und Inkontinenzvliesstoffe verwendet, und zwar aus praktisch denselben Gründen, aus denen Baumwolle für diese Zwecke geeignet ist, aber auch, weil ihre Produktionsbedingungen das mikrobielle Wachstum nicht begünstigen – was für viele ebenfalls ein Vorteil ist andere Anwendungen. Zu den technischen Anwendungen gehören elektrische Isolierung, Automobilindustrie und Filterung; sowie medizinische Abdecktücher, Tupfer und Wundauflagen. Zu den verwendeten Vliesstoffverfahren gehören Spunlace, Nadelvlies und chemische Bindung.

Die in Österreich ansässige Lenzing AG bietet Lenzing Viscose® – deren Produktionstechnologie das Recycling oder den Verkauf der im Prozess entstehenden Chemikalien und Abfallprodukte umfasst – sowie Tencel® und Lenzing Lyocell® an – beide werden in einem geschlossenen Kreislauf hergestellt, der keine schädlichen Chemikalien verwendet – für verschiedene oben genannte Vliesstoffanwendungen. Das Unternehmen berichtet, dass es die Faser an eine bestimmte Anwendung anpassen kann – beispielsweise durch Hinzufügen einer Ausrüstung, um das Kardieren mit hoher Geschwindigkeit zu erleichtern, die Saugfähigkeit eines Damenhygieneprodukts zu verbessern oder die Reinheit der in elektrischen Isolierprodukten verwendeten Fasern zu erhöhen.

Im Bereich der Filtration wird Lenzing Viskose seit langem in Lebensmittel- und Getränkeanwendungen eingesetzt; während Tencel aufgrund seiner Neigung zur Fibrillierung für Kraftstoff- und Ölfilter in Kraftfahrzeugen, Zigarettenfilter sowie industrielle Luft- und Flüssigkeitsfilter gefördert wird. Lenzing berichtet, dass zu den Eigenschaften von Tencel neben der Saugfähigkeit, Weichheit und Atmungsaktivität, die sowohl Lenzing-Viskose als auch Tencel innewohnen, eine deutlich erhöhte Nassfestigkeit und geringe Fusselbildung gehören. Das Unternehmen weist außerdem darauf hin, dass seine maßgeschneiderten Tencel Short Cut-Fasern eine spülbare Lösung für Tücher bieten und dass sein Tencel Tow von nachgeschalteten Anwendern für verschiedene Spezialprodukte und -anwendungen geschnitten und verarbeitet werden kann.

Viskose, Tencel und Lyocell werden für Hygiene-, Tücher- und andere Körperpflegeprodukte sowie für Gaze und Gesichtsmasken spunlaced. Sie können mit Polyamid oder Polyester zu Spunlaced-Beschichtungssubstraten gemischt werden, beispielsweise für Kunstleder. Auch fusselarmes Lyocell und Tencel können für Reinraumtücher verwendet werden. Vernadelte Viskose, Tencel und Lyocell, allein oder in Mischungen, finden Anwendung in Hygiene- und Medizinprodukten, Tüchern, Beschichtungssubstraten und Kunstleder. Zu den Anwendungen für die chemische Bindung gehören medizinische Abdecktücher, Lebensmittelkontaktstoffe, Einlagen und Haushaltstücher. Lenzing berichtet, dass chemisch gebundene Vliesstoffe aus Tencel und Lenzing Lyocell zusätzliche Festigkeit oder ein geringeres Gewicht bieten können; und wenn der Bindemittelgehalt reduziert wird, können sie eine erhöhte Saugfähigkeit bieten.

Polylactid Polylactid (PLA)-Biopolymere bieten eine erneuerbare und biologisch abbaubare oder recycelbare Alternative zu Fasern auf petrochemischer Basis. Zu den Anwendungen gehören Spunlaced-Tücher und Hygieneprodukte, in denen PLA mit Baumwolle oder Viskose gemischt werden kann; landwirtschaftliche Textilien, die am Ende einer Vegetationsperiode bearbeitet werden können; Nadelvliesteppiche und Automobilprodukte; Spinnvliesfiltrations- und Geotextilprodukte sowie Teebeutel und andere ähnliche Produkte; und Meltblown-Filtrationsprodukte.

NatureWorks LLC, Minnetonka, Minnesota, produziert PLA unter der Marke Ingeo™. Laut Robert Green, dem Leiter des Bereichs Fasern und Vliesstoffe für Amerika des Unternehmens, bietet die Faser Möglichkeiten, die Marktanforderungen zu erfüllen, und ist preislich mit den etablierten Fasern konkurrenzfähig.

„Wir sind der Meinung, dass unsere Materialien im Allgemeinen sehr gut zum Hygienebereich passen. Viele Tücher enthalten bereits natürliche Bestandteile wie Viskose und Baumwolle, und Ingeo ist eine großartige Ergänzung. Im Wesentlichen bietet es einen Thermoplast, der dies tut.“ natürlichen Ursprungs und sehr guter Umweltverträglichkeit“, sagte Green und fügte hinzu, dass die Verwendung von Ingeo in einer Mischung mit Baumwolle oder Viskose es den Herstellern ermöglicht, die Nachhaltigkeit ihrer Produkte zu verbessern.

Laut Green weist PLA auch inhärente Entflammbarkeitseigenschaften auf. Es sei schwierig, das Feuer anzuzünden und es entstehe wenig Rauch, sagte er; und seine Selbstverlöschungszeit ist deutlich kürzer als bei Polyester oder Baumwolle. Es ist außerdem von Natur aus ultravioletttransparent, feuchtigkeitstransportierend und hypoallergen; und hat eine geringe Geruchsbindung. Diese Eigenschaften können durch topische Behandlungen oder Zusatzstoffe weiter verbessert werden.

KunstfasernChemiefasern werden in vielen der gleichen Anwendungen wie natürliche und erneuerbare Fasern verwendet und manchmal mit diesen Fasern vermischt, um einem Produkt eine verbesserte Funktion zu verleihen.

Polyester Polyester-Stapelfasern (PSF) finden Anwendung in Spunlaced-Produkten, einschließlich Tüchern und Hygieneartikeln sowie medizinischen/chirurgischen Kitteln, Masken, Vorhängen und dergleichen; Nadelfiltrierung, Automobil- und Industrieprodukte; Airlaid-Filtrationsprodukte; sowie harzgebundene und thermisch gebundene Produkte. Auch bei Spinnvliesanwendungen mit Polyesterharz ist ein deutliches Wachstum zu verzeichnen. Spezifische Funktionalitäten, wie antimikrobielle Eigenschaften für Filtrationsanwendungen oder Feuchtigkeitsmanagement für Tücher, können in das Polymer integriert werden.

Laut Wayne Proctor, leitender Vertriebsleiter für Vliesstoffe beim in Charlotte ansässigen PSF-Hersteller DAK Americas LLC, macht Spunlace den größten Teil des Vliesstoffmarktes aus, wenn es um Polyester geht. „Der Schlüssel zum Erfolg von DAK in diesem Markt liegt darin, dass das Unternehmen sich auf das Faserdesign konzentriert, um Funktionalität bereitzustellen“, sagte er. „Wir entwerfen zum Beispiel die richtige Crimpung, Veredelung oder Thermofixierung, die je nach beabsichtigter Anwendung die vom Kunden gewünschte Funktionalität bietet.“

Darüber hinaus findet die silberbasierte antimikrobielle Faser Steripur®AM von DAK Americas Anwendungen in der Filtration, und die feuchtigkeitsregulierende Faser Delcron® Hydrotec findet Anwendung in Tüchern und auch in einigen Bereichen der Filtration. „Diese Funktionalitäten werden dauerhaft in die Faser integriert und nicht als topische Behandlung angewendet“, sagte Ricky Lane, Manager für öffentliche Angelegenheiten, Handelsbeziehungen und Kommunikation des Unternehmens.

Polypropylen- und Bikomponentenfasern Polypropylen (PP) wird unter anderem in Windel-, Babywisch-, Filter-, Automobil-, Geokunststoff-, Möbelrücken-, Bau-, Isolierungs- und Akustikanwendungen verwendet. Aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts kann es andere Fasern ersetzen, um das Flächengewicht und die Systemkosten zu senken. Laut John Wolhar, Hygiene-Verkaufsleiter für Amerika beim Polyolefinfaserhersteller FiberVisions Corp. mit Sitz in Duluth, Georgia, kann die Modifizierung der Faseroberfläche jedoch auch Alternativen zum Ersatz anderer PP-Fasern in bestimmten Anwendungen bieten. Zu den verwendeten Vliesstoffverfahren gehören Spunlace und kardiertes Thermo Bindung, Nadelvlies und Spinnvlies.

Wohlar sagte, PP konkurriere nicht unbedingt mit anderen Fasern im Vliesstoffbereich. „Wir konkurrieren mit alternativen Technologien oder anderen Formen von PP und bieten feinere Fasern, Formen oder modifizierte Oberflächeneigenschaften wie die Veredelung, die es Menschen beispielsweise ermöglichen, einen Vliesstoff auf Stapelbasis anstelle eines Spinnvliesstoffs zu verwenden“, erklärte er. Die Fasern können behandelt werden, um sie hydrophil oder hydrophob zu machen. Wohlar erwähnte auch pflanzliche Zusätze – wie Kamille, grüner Tee und Aloe – und Vitamin E und wies darauf hin, dass sie bei bestimmten Anwendungen Vorteile bieten könnten.

FiberVisions hat kürzlich feintitrige geformte Polyolefinfasern für den Vliesstoffmarkt eingeführt. Das Unternehmen berichtet, dass diese Fasern die Gleichmäßigkeit, Abdeckung und Opazität des Stoffes verbessern können; und sorgen außerdem für Bauschkraft und verbesserte Weichheit.

Bikomponentenfasern können auch in Vliesstoffanwendungen verwendet werden. Das Schwesterunternehmen von FiberVisions, ES FiberVisions, stellt Bikomponentenfasern für Hygiene-, Kosmetik-, Filtrations-, medizinische, industrielle und landwirtschaftliche Anwendungen her. Diese können biologisch abbaubar sein oder einen PP- oder Polyesterkern und einen PP- oder Polyethylenmantel haben; oder sie können auf speziellen Polymeren basieren. Sie werden häufig in Mischungen mit geringem Gehalt verwendet, um andere Fasern zu binden. Zu den Prozessen gehören thermische Bindung, Luftkardierung, Airlaid, Nassvlies, kardiertes Nadelvlies und kardiertes Spunlace. Teebeutel und Tücher sind zwei nassgelegte Anwendungen mit kurzgeschnittenen Fasern. Airlaid-Vliesstoffe aus Bikomponentenfasern werden hauptsächlich für Feuchttücher für Babys, absorbierende Pads für Industrieöle und Komponenten für Damenhygieneprodukte verwendet.

Recycelte FasernPostindustrielle und Post-Consumer-Recyclingfasern werden auch in Vliesstoffprodukten verwendet und bieten den zusätzlichen Vorteil, Textilabfällen ein neues Leben zu geben, anstatt dass sie auf der Mülldeponie landen.

Leigh Fibres Inc., Wellford, SC, verarbeitet postindustrielle Textilabfälle, die sowohl aus natürlichen als auch aus synthetischen Fasern bestehen, zu Schrott für den Einsatz in einer Vielzahl von Vliesstoff- und anderen Anwendungen unter der Oberfläche sowie für Umschmelz- und Spinnanwendungen . Laut George Martin, Executive Vice President für Vertrieb und Marketing des Unternehmens, kann die flammhemmende (FR) SafeLeigh™-Aramidfaser des Unternehmens, die aus postindustriellen Abfällen recycelt wird, inhärente FR-Eigenschaften für Nadelvlies- und Airlaid-Vliesstoff-Möbel-, Matratzen- und Automobilanwendungen bieten. Denim kann zu Teppichpolstern oder Isolierung verarbeitet werden. Baumwolle, Viskose, Acetat, PP, Acryl und andere Textilabfälle können in vielen Anwendungen unter der Oberfläche sowie in Feuchttüchern verwendet werden. Zu den Verfahren gehören neben Nadelvlies auch Airlaid-, Thermobond-, Garnettierungs- und andere Pad-Herstellungsverfahren.

Regan von Cotton Incorporated erwähnte auch Initiativen zum Recycling von Post-Industrial- und Post-Consumer-Baumwolltextilien. Strateline Industries LLC, Rogers, Arkansas, stellt Feuchtwischsubstrate aus Fasern her, die aus Stoffresten recycelt werden, die von T-Shirt-Fabriken in China geliefert werden. In einem anderen Projekt hat sich Cotton Incorporated mit Bonded Logic Inc., Chandler, Arizona, zusammengetan, um Blue Jeans zur Wiederaufbereitung zu Isolierung zu sammeln, die für den Einsatz in von Habitat for Humanity gebauten Häusern gespendet wird. Die aus wiederverarbeiteter postindustrieller Baumwolle und anderen Zellulosematerialien hergestellten Dämmstoffe und anderen Bauprodukte sind auch über Einzelhandelskanäle erhältlich.

Post-Consumer-Recyclingfasern wie PLA oder Polyester können in allen Anwendungen – Vliesstoffen oder anderen – verwendet werden, bei denen Frischfasern zum Einsatz kommen.

Während PLA biologisch abbaubar ist und kompostiert werden kann, kann es auch in einem geschlossenen Kreislaufsystem recycelt werden, wie beispielsweise der Nadelvliesteppich aus Ingeo-Fasern, der auf dem Gelände der UN-Klimakonferenz im Dezember 2009 in Kopenhagen verlegt wurde , Dänemark.

„Am Ende seiner Nutzungsdauer kann PLA sehr einfach und wirtschaftlich wieder zu Milchsäure hydrolysiert werden“, sagte Green von NatureWorks. „Dieses chemische Recycling wird möglicherweise Reinigungs- und Kontaminationsprobleme lindern.“

DAK Americas hat sich mit dem in Dalton, Georgia, ansässigen Teppichhersteller Shaw Industries Inc. zusammengetan, um ein Joint Venture in Fayetteville, NC – Clear Path Recycling LLC – zu gründen, um gebrauchte Polyethylenterephthalat-Flaschen (PET) zu recycelten PET-Flocken (RPET) zu recyceln von hoher und gleichbleibender Qualität, die von beiden Unternehmen zur Verarbeitung zu Fasern verwendet werden.

„Wir haben jetzt die Grundlage, recycelte Inhalte in unser Produkt einzubeziehen und werden uns bemühen, die Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen, das Produkt in Endstromanwendungen zu integrieren“, sagte Lane von DAK Americas. Die Faser wird für alle anwendbaren Endanwendungen verfügbar sein, einschließlich Vliesstoffen.

September/Oktober 2010