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Was sind biologisch abbaubare Stoffe

Jun 01, 2025
Was sind biologisch abbaubare Stoffe?
Biologisch abbaubare Stoffe werden typischerweise aus pflanzlichen oder tierischen Fasern hergestellt: Baumwolle, Hanf (aus Leinen gewonnen), Jute, Ramie, Abaca und Bambus sind Beispiele für pflanzliche, biologisch abbaubare Stoffe, die durch mechanische oder organische Verfahren verarbeitet werden; Tencel, hergestellt aus Holzpaste, ist eine weitere umweltfreundliche Alternative. Zu den tierischen Fasern gehören Kokosfaser (Coir), gewachselte Wolle (einschließlich Merinowolle) und Seide (organische Seide oder ethisch hergestellte Ahimsa-Seide). Alpakawolle und Kaschmir sind derzeit die einzigen biologisch abbaubaren Materialien auf dem Markt, jedoch gewinnen QMilk-Faser, hergestellt aus Milchprotein, sowie Algen-basierte Stoffe zunehmend an Bedeutung als praktikable Lösungen. Die Abbaugeschwindigkeit hängt sowohl vom Stofftyp als auch von den Umweltbedingungen ab; die Zeiten reichen von Wochen (Lyocell baut sich in 55 Tagen ab), über Monate (Hanf zersetzt sich innerhalb von 3 Tagen) bis hin zu Jahren (Seide und Wolle benötigen 1-5 Jahre bzw. bis zum vollständigen biologischen Abbau).
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Herstellungsprozess biologisch abbaubarer Stoffe
Die Herstellung biologisch abbaubarer Stoffe beginnt typischerweise mit der Beschaffung von Baumwolle, Hanf, Bambus oder Biopolymeren aus Maisstärke oder Zuckerrohr. Diese Fasern werden anschließend gereinigt, geröstet, gekämmt und ausgekämmt, um verwendbare Fasern zu erhalten. Einzelne Garne werden dann in kontinuierliches Garn umgewandelt, wobei biologisch abbaubare Garne zur Sicherstellung der Nachhaltigkeit gewählt werden. Danach werden die Garne mithilfe herkömmlicher Textilmaschinen gewebt oder gestrickt, um den Stoff zu bilden. Abschließend wird der Stoff durch Färben, Bedrucken oder Beschichten mit biologisch abbaubaren oder unbedenklichen Substanzen veredelt, um sowohl die Biodegradierbarkeit als auch die Ästhetik sicherzustellen. Wenn biologisch abbaubare Stoffe unter Verwendung von Biokunststoffen wie Polylactid (PLA) oder Polyhydroxyalkanoaten (PHA) hergestellt werden, beginnt die Produktion mit der Gewinnung des Biopolymer-Rohstoffs aus erneuerbaren Ressourcen. Diese Fasern werden anschließend polymerisiert und zu Fasern extrudiert oder geformt, die ähnlich wie natürliche Fasern zu Stoffen versponnen werden können. Meltblown- oder Spunbond-Verfahren können eingesetzt werden, um die Oberfläche zu vergrößern und dadurch die Biodegradierbarkeit zu verbessern. Weitere umweltfreundliche Innovationen in der Stoffherstellung umfassen das Recycling von Lösungsmitteln und Chemikalien, die im Produktionsprozess verwendet werden, den Einsatz fortschrittlicher Maschinen zur Effizienzsteigerung sowie die Nutzung von Blockchain-Technologie zur Erhöhung der Transparenz in der Lieferkette. Alle diese Innovationen verringern die Umweltauswirkungen und optimieren gleichzeitig die Reduzierung von Chemikalien und die Energieeffizienz bei der Herstellung von biologisch abbaubaren Textilien .
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Vorteile von biologisch abbaubarem Gewebe
Geringe Umweltbelastung: Biologisch abbaubare Stoffe zersetzen sich schnell, sobald sie entsorgt werden, und tragen somit erheblich zur Reduzierung von Umweltverschmutzung und Deponiemüll bei, im Vergleich zu synthetischen Textilien, die Hunderte von Jahren benötigen, um sich abzubauen.
Nachhaltigkeit: Stoffe aus umweltfreundlichen Materialien wie Bio-Baumwolle, Hanf oder Biopolymeren benötigen in der Regel weniger Wasser, Energie und Chemikalien bei der Herstellung und tragen so zur Schonung wichtiger Ressourcen bei und verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Schadstofffrei und hautfreundlich: Biologisch abbaubare Stoffe sind schadstofffrei und hautfreundlich, da sie ohne die giftigen Chemikalien auskommen, die in herkömmlichen Textilien üblich sind. Dadurch sind sie sicherer zu tragen und weniger anfällig für Hautreizungen oder Allergien. Baumwolle und Leinen sind weich, atmungsaktiv, feuchtigkeitsableitend und langlebig, wodurch sie sowohl robust als auch bequem sind. Reduzierte Mikroplastikbelastung: Biologisch abbaubare Textilien setzen beim Waschen keine schädlichen Mikroplastikpartikel frei und tragen somit dazu bei, Gewässer und marine Lebensräume vor Kontamination zu schützen.
Vorteile für die Bodengesundheit: Biologisch abbaubare Stoffe setzen während des biologischen Abbaus organische Stoffe und Nährstoffe in den Boden frei, tragen so zur Bodenfruchtbarkeit bei und unterstützen nachhaltige Landwirtschaftspraktiken. Unterstützung einer Kreislaufwirtschaft: Die Verwendung biologisch abbaubarer Stoffe fördert Prinzipien wie Recycling, Wiederverwendung und Upcycling und trägt somit zu umweltfreundlicheren Praktiken in der Textilindustrie bei und reduziert die verschwenderische Wegwerfkultur.
Anwendungen biologisch abbaubarer Stoffe
Abbaubare Stoffe (wie Bio-Baumwolle, Hanf, Tencel und abbaubare Polyesterblenden) werden in der Bekleidungs- und Textilindustrie aufgrund ihrer hygroskopischen Eigenschaften (z. B. schnelles Trocknen), Weichheit, Festigkeit und Komfort breit eingesetzt. Sie bieten auch bedeutende Vorteile in der Gesundheitsbranche, wie z. B. in der Gewebeengineering, Wundverbänden, chirurgischen Nähten, Implantaten, Arzneimittelsystemen und persönlicher Schutzausrüstung. Sie zersetzen sich sicher im Körper und in der Umwelt und können zudem die Wundheilung fördern. Abbaubare Stoffe und Polymerzusammensetzungen haben synthetische Kunststoffe in Verpackungen und Einwegprodukten wie Tüchern, Filtern und Verpackungen ersetzt. Innovationen wie flammhemmende, hochfeste abbaubare Vliesstoffe haben deren Einsatz in Reinigungstüchern, Filtern und Verpackungen ermöglicht. Textilien aus Naturfasern wie Hanf, Jute, Bambus und Baumwolle finden in zahlreichen industriellen Anwendungen Verwendung, darunter Automobilinterieurs, Filtermedien, Geotextilien, verstärkte Verbunddämmmatten und Industriematten, bei denen Abbaubarkeit und Festigkeit entscheidend sind. Aus umwelt- und landwirtschaftlicher Sicht,
abbaubare Textilien setzen bei der Zersetzung organische Stoffe und Nährstoffe frei und verbessern so die Bodengesundheit.
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Herausforderungen bei biologisch abbaubaren Stoffen
Zuverlässige Rohstoffe für biologisch abbaubare Stoffe, wie z. B. Bio-Baumwolle, Hanf und Leinen sowie innovative Materialien wie Myzel oder Algenfasern, sind teuer in der Beschaffung und begrenzt verfügbar. Der Einsatz von Pestiziden erfordert einen hohen Wasserverbrauch, und der Übergang zu ökologischem oder regenerativem Landbau kann kostspielig und zeitintensiv sein. Die Herstellung biologisch abbaubarer Stoffe erfordert neue Infrastrukturen und Investitionen, um umweltfreundliche Produktionsverfahren einzuführen. Traditionelle Textilbehandlungen setzen harte Chemikalien ein, die die Biologische Abbaubarkeit behindern, und der derzeitige Mangel an großtechnischen, spezialisierten Produktionsanlagen begrenzt die Produktionskapazität. Biologisch abbaubare Stoffe sind in der Herstellung teuer, und die begrenzte Produktionskapazität hat noch keine Kostenvorteile durch Skaleneffekte erreicht. Diese Stoffe sind teurer als synthetische Textilien auf dem Markt, weshalb Verbraucher häufiger zu synthetischen Materialien greifen. Synthetische Textilien sind haltbarer als biologisch abbaubare Stoffe, die schneller knittern, verblassen und abnutzen, wodurch die Lebensdauer von Kleidungsstücken verkürzt wird. Die Erreichung einer höheren Langlebigkeit ohne Einbußen bei der biologischen Abbaubarkeit bleibt eine anspruchsvolle wissenschaftliche und technologische Herausforderung. Die Textil-Lieferkette kann auf komplexe ethische Probleme stoßen, darunter auch „Greenwashing“ – das irreführende Bewerben der biologischen Abbaubarkeit von Produkten. Eine vollständige und sichere biologische Abbaubarkeit ist aufgrund von Umweltbedingungen sowie Farbstoffen oder Ausrüstungen unwahrscheinlich, da diese den biologischen Abbau behindern oder Toxine freisetzen können. Zertifizierungsstandards für biologische Abbaubarkeit, wie z. B. OK Compost, sind noch nicht weit verbreitet. Die biologische Abbaubarkeit setzt die Entwicklung von Infrastruktur, eine verlässliche Lieferkette und Investitionen voraus, die möglicherweise noch nicht ausgereift oder weit verbreitet sind.
Die Auswirkungen biologisch abbaubarer Stoffe auf die Umwelt
Biologisch abbaubare Stoffe reduzieren die Textilabfälle und Umweltverschmutzung erheblich im Vergleich zu synthetischen Materialien. Sie zersetzen sich unter feuchten Bedingungen wie Erde oder Deponien natürlicherweise, während synthetische Materialien Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte benötigen, um zu Mikroplastik abzubauen. Zudem werden bei der Herstellung biologisch abbaubarer Fasern in der Regel weniger schädliche Chemikalien eingesetzt, weniger Energie und Wasser verbraucht und natürliche Ressourcen geschont. Biologisch abbaubare Stoffe tragen auch dazu bei, die Mikroplastikverschmutzung in Gewässern zu verringern, da synthetische Textilien beim Waschen Mikroplastikpartikel freisetzen, welche das Wasserleben gefährden und in die Nahrungskette gelangen können. Biologisch abbaubare Textilien können zudem die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und Treibhausgasemissionen reduzieren; Produktionsverfahren nach dem Kreislaufprinzip, wie beispielsweise Tencel, minimieren ebenfalls den CO2-Fußabdruck.

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