Garn aus Schlachtabfall: Züricher Forscher entwickeln Biopolymer-Faser

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Garnknäuel (Foto: ©Tim Reckmann /http://www.pixelio.de)

Zürich, Schweiz — ETH-Forscher haben aus herkömmlicher Gelatine ein Garn entwickelt, das ähnlich gute Eigenschaften hat wie Merinowollfasern. Mithilfe des neuen Verfahrens können aus Gelatine hochwertige Fasern gewonnen werden. Die Fasern lassen sich zu einem Garn verspinnen, aus dem sich Textilien herstellen lassen. Entwickelt haben dieses Verfahren Doktorand Philipp Stössel und Professor Wendelin Stark an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich – in Zusammenarbeit mit dem Advanced Fibers Laboratory der Empa St. Gallen. Nun arbeiten sie daran, dieses Garn noch wasserfester zu machen. 

Gelatine besteht im Wesentlichen aus Kollagen, das ein Hauptbestandteil von Haut, Knochen oder Sehnen ist und in Schlachthäusern in grossen Mengen als Abfall anfällt. Daraus lässt sich einfach Gelatine herstellen. Für Stark und Stössel war es deshalb naheliegend, dieses Biomaterial für ihre Versuche zu verwenden.

Durchmesser von nur 25 Mikrometer

Die einzelnen Filamente sind äusserst fein und haben einen Durchmesser von nur 25 Mikrometer. Ein menschliches Haar ist rund doppelt so dick. Bei seinen ersten Labor-Spinnanlagen lag die Faserdicke bei 100 Mikrometer, erinnert sich Stössel. Das sei für die Garnproduktion zu dick gewesen.

Die Oberfläche der Fasern ist glatt, während natürliche Wollfasern kleine Schüppchen aufweisen. „Die Gelatinefasern weisen deshalb einen schönen Glanz auf“, sagt Stössel. Des Weitern ist das Innere der Fasern durchzogen von Hohlräumen, wie Elektronenmikroskop-Bilder der Forschenden aufzeigen. Daher rührt womöglich auch der gute Isolationseffekt des Gelatinegarns, den Stössel beim Vergleich mit einem Handschuh aus Merinowolle messen konnte.

Wasserfestigkeit verbesserungswürdig

Grundsätzlicher Nachteil der Gelatine aber ist, dass sie wasserlöslich ist. Durch verschiedene chemische Verarbeitungsstufen musste Stössel die Wasserfestigkeit des Garns stark verbessern. So behandelte er den Handschuh zuerst mit einem Epoxid, um die Gelatine-Bestandteile stärker miteinander zu verknüpfen. Weiter behandelte der Forscher das Material mit Formaldehyd, um es noch besser auszuhärten. Um das Garn geschmeidig zu machen, imprägnierte er es zuletzt mit Lanolin, einem natürlichen Wollfett.

In den kommenden Monaten bis zum Ende seiner Doktorarbeit wird Philipp Stössel daran forschen, wie die Gelatinefasern noch wasserfester gemacht werden können. Denn diesbezüglich ist Schafwolle dem Gelatinegarn überlegen. Der Lebensmittelwissenschaftler ist aber überzeugt, dass er dem definitiven Ziel – der Produktion einer Biopolymer-Faser aus einem Abfallprodukt – sehr nahe ist.

Grosstechnische Produktion angestrebt

Vor zwei Jahren haben die Forscher ihre Erfindung zum Patent angemeldet, die Anmeldung befindet sich derzeit in der internationalen Phase. Nun sei man am Punkt angelangt, wo man die Kapazitätsgrenze im Labor erreicht habe, eine grosstechnische Produktion allerdings nur dann möglich sei, wenn Partner und Geld dafür gefunden würden, so der Doktorand.

Quelle: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich