Sind Chemiefasern so unbeliebt? Nach der Lektüre dieses Artikels werden Sie Ihre Meinung ändern

Kleidung, Schuhe, Socken, Haushaltsgegenstände und Textilien sind in unserem täglichen Leben allgegenwärtig. Neben Farbe und Stil ist für Verbraucher auch das Material ein sehr wichtiges Kriterium beim Kauf. Generell erfreuen sich Naturmaterialien wie Seide, Baumwolle, Leinen und Wolle beim Publikum großer Beliebtheit. Im Gegensatz dazu stoßen Chemiefasern und künstliche Materialien mit Bezeichnungen wie Nylon, Brokat und Viskose auf gnadenlose Ablehnung. Doch welche Vorteile bieten reine Naturstoffe? Sind chemische und künstliche Fasern wirklich so schädlich? Ist es an der Zeit, diese inhärenten Konzepte zu ändern?

Bevor ich diese Fragen beantworte, möchte ich Ihnen einige grundlegende Kenntnisse vermitteln: Die grundlegendste Einheit von Textilien ist die Faser. Textilfasern werden je nach Herkunft in Naturfasern und Chemiefasern unterteilt (siehe Abbildung 1). Dieses Bild ist sehr wichtig und wird später verwendet.

Abbildung 1 Klassifizierung von Textilfasern

(Hinweis: Als Textilfaser verwendeter Hanf ist eine Hanfsorte mit einem sehr geringen Gehalt des Wirkstoffs Cannabinol und keine verbotene Sorte. In meinem Land wird diese Art von Faserhanf üblicherweise als „Hanma“ bezeichnet, was die Transliteration des englischen Wortes „Hemp“ ist, um Marktmissverständnisse zu vermeiden.)

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Naturfasern mit langer Geschichte

Das Problem der Nacktheit der Menschen wurde gelöst

Naturfasern waren für die Menschheit die ersten Materialien, die Schutz und Wärme boten. Vor 5.000 Jahren begannen die Menschen auf dem indischen Subkontinent, Garn aus Baumwollfasern zu spinnen. Im alten Ägypten wurde Flachs im Nilbecken häufig zur Herstellung von Kleidung angebaut. Vor mehr als 5.000 Jahren begannen die Arbeiter meines Landes, Maulbeerbäume anzupflanzen, Seidenraupen zu züchten, Seide zu spulen und zu weben und entwickelten eine einzigartige Seidenkleidungskultur. Derzeit sind Baumwollfasern, Leinenfasern, Wollfasern und Seidenfasern (als Baumwolle, Leinen, Seide und Wolle bezeichnet) noch immer die wichtigsten natürlichen Materialien für unsere alltägliche Kleidung und Textilien. Diese natürlichen Materialien haben ihre eigenen herausragenden Vorteile, weisen aber auch gewisse Nachteile auf.

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Erstaunliche Produktion von Chemiefasern

und Kunstfasern, die nicht auf Erdöl basieren

Im Gegensatz zu den Naturfasern, die dem Menschen in der Natur von Tieren und Pflanzen gegeben werden, handelt es sich bei Chemiefasern um eine Art von Fasern, die durch chemische Verfahren hergestellt werden. Chemiefasern werden nach ihren Rohstoffen und Bestandteilen in chemisch-synthetische Fasern, Kunstfasern (meist Regeneratfasern genannt) und anorganische Fasern unterteilt (siehe Abbildung 1). Die Geschichte der Chemiefasern umfasst nur knapp 100 Jahre. Im Jahr 1893 erfanden die Menschen das Herstellungsverfahren für die erste Chemiefaser – die Viskosefaser. Seitdem hat sich die Familie der Chemiefasern kontinuierlich erweitert.

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Wie sollen wir zwischen Kunstfasern mit sehr „akademischen“ Namen unterscheiden? Bei den Fasern, die auf „纶“ enden und die wir beim Kauf von Textilien und Kleidung häufig sehen, handelt es sich im Allgemeinen um chemische Synthesefasern wie Polyester, Nylon, Acryl, Spandex, Polypropylen usw. Synthesefasern sind organische Polymerverbindungen, die durch Additionspolymerisation oder Kondensationspolymerisation aus niedermolekularen organischen Verbindungen synthetisiert werden. Die meisten synthetischen Fasern werden aus Erdöl hergestellt. Das petrochemische System durchläuft mehrere Extraktions- und Trennungsschichten, um die kleinen Moleküle organischer Verbindungen zu erzeugen, die zur Herstellung solcher Fasern erforderlich sind. Chemisch-synthetische Fasern aus Erdölrohstoffen werden manchmal auch als „Fasern auf Erdölbasis“ bezeichnet. Synthetische Fasern stellen produktionsmäßig die größte Kategorie innerhalb der Chemiefaser- und sogar der gesamten Textilfaserfamilie dar. Im Jahr 2019 erreichte die Produktion synthetischer Fasern in meinem Land mehr als 54 Millionen Tonnen, was 92,8 % der gesamten Chemiefaserfamilie entspricht. Im gleichen Zeitraum betrug die Baumwollproduktion meines Landes 5,9 Millionen Tonnen und die Seidenproduktion lediglich 68.000 Tonnen.

Kunstfasern sind Textilfasern aus natürlichen Polymerverbindungen wie Zellulose und Protein, die chemisch zu konzentrierten Polymerlösungen verarbeitet und anschließend gesponnen und nachbearbeitet werden. Regeneratfasern werden oft auch als „Kunstfasern“ bezeichnet. Die am häufigsten in Kleidung verwendeten regenerierten Fasern sind Viskosefasern (auch als Rayon oder Kunstbaumwolle bekannt), Modalfasern, Lyocellfasern (auch als Tencel bekannt) usw. Kunstfasern verwenden direkt natürliche Polymerverbindungen, verbrauchen keine Erdölressourcen und die Fasereigenschaften unterscheiden sich auch von denen chemischer Synthesefasern.

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Nachteile sind auch Glanzpunkte

Chemiefasern haben hart gearbeitet

Das Aufkommen chemischer Fasern hat die Vielfalt und Eigenschaften von Textilien und Kleidung erheblich bereichert. Die in herkömmlichen Textilien und Kleidungsstücken verwendeten Chemiefasern haben ihre eigenen Vor- und Nachteile und verleihen den Produkten einige Funktionen und Eigenschaften, die sich von denen natürlicher Fasermaterialien unterscheiden.

Obwohl Chemiefasern ihre eigenen Nachteile haben, werden diese „Mängel“ häufig voll ausgenutzt, um spezifische Produkte zu entwickeln. Das auffälligste Merkmal von Polyester ist beispielsweise seine geringe Hydrophilie, wodurch Polyestergewebe leicht trocknen. Viele hochwertige, schnelltrocknende Sportbekleidungsstücke bestehen aus ultrafeinem Polyester. Nachdem die ultrafeinen Fasern zu Stoffen verwebt wurden, entsteht zwischen den Fasern ein Kapillarsiphoneffekt, der die Schweißverdunstung auf der Faseroberfläche beschleunigt und die Oberfläche des menschlichen Körpers während des Trainings trocken und angenehm hält. Die Fibrillationseigenschaften von Lyocellfasern werden zur Herstellung von Stoffen im Pfirsichhaut-Stil genutzt.

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Viele Verbraucher haben die falsche Vorstellung, dass Naturmaterialien wie Baumwolle, Leinen, Seide und Wolle die besten Stoffmaterialien sind, aber diese Vorstellung sollte sich eigentlich ändern.

Mein Land ist ein starkes Land in der Chemiefaserproduktion sowie in der Forschung und Entwicklung und seine Chemiefaserproduktion macht mehr als 70 % der weltweiten Gesamtproduktion aus. Mit dem technologischen Fortschritt und den veränderten Vorstellungen der Verbraucher werden auch Chemiefasern ständig verbessert, vor allem im Hinblick auf Funktionalität und Komfort. Nehmen wir beispielsweise Polyester, das am häufigsten produziert wird. Aufgrund seiner Struktureigenschaften ist Polyester wenig hygroskopisch und neigt leicht zur Erzeugung statischer Elektrizität. Um diesen Verschleißnachteil von Polyester zu beheben, begannen die Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung damit, die Struktur der Faser zu verbessern und nutzten eine Reihe physikalischer und chemischer Methoden, um die inneren und äußeren Strukturen von herkömmlichem Polyester zu verändern. Auf der Grundlage herkömmlicher Polyester wurden durch Modifizierung der Molekülstruktur PBT-Fasern (Polybutylenterephthalat) und PTT-Fasern (Polytrimethylenterephthalat) entwickelt. PBT-Fasern sind in Bezug auf Weichheit, Abriebfestigkeit und Elastizität besser als herkömmliche Polyesterfasern und lassen sich leichter färben. PTT-Fasern haben eine bessere Elastizität, lassen sich leicht färben, haben eine hohe Farbechtheit und sind chlor- und UV-beständig.

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Die Forscher haben außerdem „ baumwollähnliches Polyester “ entwickelt, ein Polyester mit den Vorteilen der Baumwollfaser und einer deutlich verbesserten Hydrophilie. Kaschmirähnlicher Polyester ist ein Polyester mit den Eigenschaften von Wollfasern, der auf der Grundlage der Erfahrungen mit baumwollähnlichem Polyester entwickelt wurde. Seine Oberfläche und sein Querschnitt weisen eine wabenförmige mikroporöse Struktur auf und seine Feinheit kommt der von Kaschmir nahe. Es fühlt sich weich und zart an wie Kaschmir und verfügt über eine gute Feuchtigkeitsaufnahme und Atmungsaktivität. Kaschmirähnliche Polyesterfasern können pur oder gemischt mit anderen Fasern gesponnen werden und ihr Preis beträgt nur ein Drittel des Preises natürlicher Kaschmirfasern. Mithilfe verschiedener Verarbeitungsmethoden haben Forscher außerdem Polyester mit differenzierten Funktionen wie Feuchtigkeitsaufnahme und Schnelltrocknung, Anti-Pilling, antibakterieller Wirkung, UV-Beständigkeit und Flammhemmung entwickelt, um den Bedarf der Verbraucher an Funktionskleidung zu decken.

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Ergänzen Sie die Stärken und Schwächen des anderen

Natürlich + Chemisch 1+1＞2

Nachdem die Eigenschaften von Naturfasern und Chemiefasern vollständig verstanden sind, werden bei der Produktentwicklung häufig Misch- oder Verwebungsprozesse eingesetzt, um die Vorteile von Naturfasern und Chemiefasern zu kombinieren und so den Effekt von 1+1>2 zu erzielen. Das häufigste Beispiel ist Polyester-Baumwoll-Mischgewebe, das normalerweise aus 65 % Polyester und 35 % Baumwollfasern besteht. Die Festigkeit, Abriebfestigkeit und Formbeständigkeit von Polyester-Baumwoll-Mischgeweben ist besser als die von reinen Baumwollgeweben, gleichzeitig weisen sie aber auch eine gewisse Feuchtigkeitsaufnahme und einen weichen Griff auf.

Beispiel: Traditionelle Jeans werden aus grobem Garn aus reiner Baumwolle gewebt. Es verfügt zwar über eine gute Feuchtigkeitsaufnahme, weist jedoch keine Elastizität und keine gute Passform auf. High-Stretch-Jeans bestehen aus Baumwollgarn und Elasthangarn. Durch das Einweben von hochelastischem Spandexgarn (normalerweise 3–5 %) entsteht ein elastischer Denimstoff, der eng am Körper anliegt und bequem ist, für zusätzlichen Komfort sorgt und gleichzeitig den besonderen Stil der Denim-Kleidung gewährleistet.

Das Bild stammt aus dem Internet

Nehmen wir ein weiteres Beispiel: Das Bild oben zeigt eine Produktinhaltsstoffbeschreibung handelsüblicher Sportsocken. Der Stoff dieses Paars Sportsocken ist eine Mischung aus vier Fasern: Baumwolle, Polyester (Polyester), Hanf und Elasthan. Baumwollfasern sorgen für die hautfreundliche und feuchtigkeitsabsorbierende Funktion der Sportsocken; Polyesterfasern verbessern die Festigkeit und Verschleißfestigkeit von Sportsocken; Hanffasern verfügen über inhärente antibakterielle Eigenschaften und verleihen Sportsocken antibakterielle und desodorierende Funktionen. Elasthan verleiht Sportsocken Elastizität und sorgt so für eine bessere Passform und mehr Tragekomfort. Man kann sagen, dass ein solches Paar Sportsocken die Eigenschaften von vier Fasern kombiniert, um dem Träger das beste Erlebnis zu bieten.

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Was ist Verständnis? Verlassen Sie sich auf „ Prüfen, Anfassen und Fragen “

Was soll man wählen? Um den Bedürfnissen der Szene gerecht zu werden

Gemäß den Anforderungen nationaler verbindlicher Normen müssen die Waschetiketten von Textilien und Kleidung die Materialzusammensetzung der Produkte deutlich angeben. Verbraucher können sich bei ihren täglichen Einkäufen direkt am Waschetikett orientieren. Darüber hinaus können Verbraucher Fasermaterialien auch durch Berühren und Sichtprüfung identifizieren. Dies erfordert jedoch, dass sie im Alltag etwas Erfahrung sammeln.

Darüber hinaus können Verbraucher sich auch durch Nachfragen beim Verkaufspersonal über die Inhaltsstoffe der Produkte informieren. Die Textil- und Bekleidungsverkäufer gängiger Marken sind in der professionellen Fasermaterialkunde geschult und können Verbraucher beim Kauf beraten. Andere Methoden zur Faseridentifizierung umfassen die mikroskopische Beobachtung, die Verbrennungsmethode, die Auflösungsmethode usw. Diese Methoden werden im Allgemeinen bei Labortests verwendet, was zu gewissen Schäden am Produkt führt und nicht für den täglichen Einkauf geeignet ist.

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Da die Marktklassifizierung von Textil- und Bekleidungsprodukten immer verfeinert wird, können Verbraucher bei ihren täglichen Einkäufen dem Gesetz der „Szenario-Nachfrage“ folgen, d. h. Textilien und Kleidung entsprechend den Anforderungen der Nutzungsszenarien auswählen. Tatsächlich berücksichtigen die Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung sowie im Design bei der Auswahl der Materialien für Textilien und Kleidung bereits beim Entwurf und der Produktion die Nutzungsszenarien der Produkte umfassend: die physiologischen Veränderungen und Bedürfnisse des menschlichen Körpers (wie Schwitzen, Wärme, Atmungsaktivität, Wasserdichtigkeit, antibakterielle Wirkung, Sonnenschutz usw.) und die Eigenschaften der äußeren Umgebung (wie Hitze, Kälte, Regen und Schnee, starker Wind, Sonnenschein usw.).

Beispielsweise werden für den Alltag im Sommer im Allgemeinen Baumwoll-, Seiden- und Leinenstoffe gewählt; bei intensivem Training sollte Sportbekleidung aus Chemiefasern mit feuchtigkeitsabsorbierenden und schnelltrocknenden Eigenschaften gewählt werden; Für die hautfreundliche Alltagskleidung stehen Baumwoll- und Modalstoffe zur Auswahl. Oberbekleidung kann aus Polyester und Nylon hergestellt werden, insbesondere Outdoor-Kleidung, da die hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit dieser Chemiefasern ein besseres Tragegefühl bieten kann; Bei Heimtextilien wie Bettwäsche und Handtüchern werden höhere Anforderungen an die Hautfreundlichkeit und Feuchtigkeitsaufnahme gestellt, daher wird generell empfohlen, Baumwolle zu wählen. Heimtextilien wie Steppdecken mit Füllung können aus Baumwollfasern, Wollfasern und hochgekräuselten Chemiefasern hergestellt werden, da diese Materialien eine hervorragende Wärmespeicherung aufweisen.

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Autor: Song Lidan, Beratender Ingenieur, Abteilung für Industrieforschung, China Textile Construction Planning Institute

Rezension | Zhang Jie, Chefingenieur, China Textile Construction Planning Institute

Dieser Artikel wird von „Science Facts“ (ID: Science_Facts) erstellt. Bei Nachdruck bitten wir um Quellenangabe.

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