Autoren:  Lemm, J. (TFI), Reuther, S. (TFI), Groten, R. (FTB), Rohleder, E. (FTB), Geerkens, S. (Evonik), Ziegler, A. (Evonik)

Im laufenden IGF-Forschungsprojekt „Alternative Polyamide mit reduziertem Erderwärmungspotenzial für textile Bodenbeläge mit einer Monomaterial-Oberseite (ALPA)“ (IGF 23385 N) untersuchen das Institut für Boden- und Raumsysteme an der RWTH Aachen e.V. (TFI) und das Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB) gemeinsam mit einem projektbegleitenden Ausschuss aus 15 Industrievertreter:innen entlang der gesamten Wertschöpfungskette die Eignung von Polyamid 12 (PA 12) als nachhaltige Alternative zu konventionellen Polyamiden (PA 6/PA 6.6). Ziel ist die Entwicklung einer Monomaterial-Oberseite für textile Bodenbeläge, die eine verbesserte Recyclingfähigkeit, erhöhte Dimensionsstabilität sowie ein reduziertes Erderwärmungspotenzial aufweist. Die Laufzeit des Projektes geht vom 01.10.2024 bis zum 30.09.2026.

PA 12 zeichnet sich gegenüber PA 6 durch ein deutlich geringeres Global Warming Potential von 6,9 kg CO₂-Äquivalent pro Kilogramm Polymer (PA 6: 9,1 kg CO₂-Äquivalent/kg) sowie eine erheblich niedrigere Feuchteaufnahme von 0,7 % bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchte (PA 6: 2,6 %) aus. Diese Eigenschaften führen zu einer erhöhten Dimensionsstabilität und einer reduzierten Anschmutzneigung, was sowohl die Gebrauchstauglichkeit als auch die Lebensdauer textiler Bodenbeläge positiv beeinflusst. Darüber hinaus ermöglicht die niedrigere Schmelztemperatur von PA 12 (178 °C) im Vergleich zu PA 6 (220 °C) eine signifikante Reduktion des Energieeinsatzes bei der Faserherstellung im Schmelzspinnverfahren sowie bei der Polnoppeneinbindung im Thermobondingprozess.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens stellte die Evonik Operations GmbH mehrere PA 12-Qualitäten zur Verfügung. Diese Materialien wurden erstmals erfolgreich zu Bändchengarnen sowie zu BCF-Garnen (Bulked Continuous Filament) im Extrusionsspinnverfahren verarbeitet. Dabei zeigte insbesondere die PA-12-Qualität mit geringerer Viskosität vielversprechende Spinn- und Verarbeitungseigenschaften für beide Garntypen. Eine weitere untersuchte Qualität mit erhöhtem Aminogruppengehalt wies Vorteile hinsichtlich der Färbbarkeit auf, erwies sich jedoch als anspruchsvoller im Spinnprozess.

Abbildung 1: Vergleichende Darstellung des PA 12 Polgarns nach (A) und vor (B) dem Kablieren und Heatsetten und des Benchmarkproduktes (C)

In den nachfolgenden Prozessschritten wurden die Bändchengarne einem Heatsetting zur Vorbereitung des Webprozesses unterzogen, während bei den BCF-Garnen eine Kablierung zweier Garne mit anschließendem Heatsetting erfolgte. Da die untersuchten Prozesse mit entsprechenden Parametern bislang für PA 12 gänzlich unerforscht sind, bedarf es in Zukunft weiterer und intensiver Iterationschleifen. Die bislang erzielten Ergebnisse zeigen jedoch deutlich, dass PA 12 ein hohes Potenzial für die Entwicklung einer energieeffizienten, dimensionsstabilen und recyclingfreundlichen Monomaterial-Oberseite für textile Bodenbeläge besitzt.

Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) gefördert.

Für weitere Informationen zu den Projektergebnissen steht die Projektleitung, Frau Susann Reuther (s.reuther@tfi-aachen.de), gerne zur Verfügung.

Der Beitrag zur ALPA Veröffentlichung ist zudem in den IVGT Wirtschaftsnachrichten erschienen. Den vollständigen Artikel finden sie hier. Viel Freude beim Lesen!