Technische Fasern: Das sollten Sie darüber wissen

Das lesen Sie in diesem Artikel:

• Welche Arten von Fasern gibt es?
• Welche Eigenschaften zeichnet sie aus?
• Immer beliebter: Chemiefasern
• Chemiefasern in unterschiedlichen Bereichen, z. B.:
  • Medizin- und Verpackungsbereich
  • Bauindustrie
  • Flugzeug- und Autobau
  • Gebäudedesign

Was sind Fasern?
 

Fasern sind feine Gebilde, die aus Molekülketten bestehen. Daher bezeichnet man Fasern auch als „Makromoleküle“ oder „Polymere“. Generell unterscheidet man bei den Fasern – je nach Ursprung – zwischen Naturfasern und Chemiefasern.

Arten von Fasern:

Naturfasern
 

Bei den Naturfasern unterteilt man wiederum grob in pflanzliche und tierische Fasern. Zu den pflanzlichen Naturfasern zählen Samen-, Bast- und Hartfasern. Zu den Samenfasern gehören z. B. die weichen Haare der Baumwollsamen oder der Kapokfrucht. Die Samenfaser der Baumwolle ist übrigens die einzige Samenfaser, die in der Textilerzeugung Verwendung findet. Im Gegensatz zur Baumwolle können die Haare der Kapokfrucht nicht versponnen werden. Aufgrund ihres sehr hohen Luftgehaltes (mehr als 80 Prozent) werden sie aber oft als Dämm- oder Füllstoff eingesetzt.
 

Bastfasern

Bastfasern sind u. a. Flachs, Hanf und Ramie. Da diese sich jedoch im klebrigen Pflanzenstängel befinden, ist es nicht einfach, diese zum Spinnen aufzubereiten.
 

Hartfasern

Zu den Hartfasern zählen die meisten Blatt- und Fruchtfasern (sub-)tropischer Pflanzen. Hierzu zählen z. B. Kokos oder Sisal. Kokos- und Sisalfasern werden zum Beispiel zur Herstellung von feinen Stoffen, aber auch von Tauen und Seilen genutzt.

Tierische Fasern
 

Tierische Fasern bestehen hingegen aus Proteinen oder Glykoproteinen. Diese werden beispielsweise aus Zellen (Beispiel: Haare), Bündeln aus Zellausläufern (Beispiel: Nerven) oder auch geformten Sekreten gewonnen (Beispiel: Seide).

Da tierische Fasern im Unterschied zu den pflanzlichen Fasern aus komplexen Proteinen bestehen, sind sie säurebeständiger. Die bekanntesten, tierischen Fasern sind Schafwolle, Ziegenhaar und Seide. Besonders Wolle kommt in der Textilindustrie eine übergeordnete Bedeutung zu, denn ihre besondere Struktur hält große Mengen Luft fest. Diese Luftschicht wirkt wie eine Isolierschicht, weshalb Wolle im Vergleich mit anderen Geweben besonders warm hält. Auch nimmt Wolle aufgrund ihrer natürlichen Fettschicht und der Faserstruktur kaum Gerüche und Schmutz an.

Chemiefasern
 

Im Gegensatz zu den Naturfasern können chemische Fasern in ihrer Zusammensetzung und ihrem Aufbau vom Menschen beeinflusst werden. Das verleiht ihnen ihre besonderen Eigenschaften und macht sie vielseitig einsetzbar. Bei den Chemiefasern unterscheidet man zwischen chemischen Fasern aus natürlichen (auch genannt: „zellulosischen“) und synthetischen Polymeren. Natürliche Fasern werden aus natürlicher Zellulose gewonnen (meist aus Kiefernholz oder Baumwollabfällen). Die natürlichen Fasern werden anschließend chemisch aufbereitet, bis die gewünschte Fasereigenschaft erreicht ist. Zu den bekanntesten, natürlichen Chemiefasern zählen u. a. Viskose, Acetat, Lyocell oder auch Cupro. Synthetische Fasern (auch „Synthetics“ genannt) werden auf Erdöl-Basis komplett synthetisch erschaffen. Zu den bekanntesten Chemiefasern aus synthetischen Polymeren zählen z. B. Polyamid, Polyacryl und Polyester.

Besondere Eigenschaften von Fasern
 

Im technischen Bereich spricht man von Fasern, wenn das Verhältnis von Länge (im Fachjargon: Stapellänge) zu Durchmesser zwischen 3:1 und 10:1 liegt. Im Textilbereich liegt das Verhältnis sogar bei über 1000:1! Fasern besitzen die besondere Eigenschaft, dass sie in ihrer Längsrichtung anders dehnbar sind als in ihrer Querrichtung. Verspinnt man also mehrere Fasern zu einem „Strick“, erhöht sich die Zugfestigkeit des Faserbündels über die Zugfestigkeiten der einzelnen Fasern hinaus. Diese Eigenschaft verleiht Fasern ihre besondere Flexibilität.

Chemiefasern werden immer beliebter
 

Bereits 2011 hatten Chemiefasern einen Anteil von 65 Prozent an der weltweiten Faserproduktion (Quelle: OC Oerlikon Management AG). Chemiefasern werden immer beliebter, weil sie günstiger sind als Naturfasern und sich – wie eingangs bereits erwähnt – für unterschiedlichste Einsatzzwecke funktionalisieren und spezifizieren lassen. Besonders in der Textilindustrie sind Chemiefasern gefragt: 2011 flossen 54 Prozent der weltweiten Produktion hierhin (Quelle: OC Oerlikon Management AG). Zum Erfolg in der Bekleidungsindustrie trägt auch die Tatsache bei, dass spezielle Nachbehandlungen wie das Texturieren die Oberfläche der Chemiefasern so verändern, dass sie sich wie Naturfasern anfühlen.

Heimtextilbereich
 

Auch im Heimtextilbereich sind die Chemiefasern auf dem Vormarsch. Von der Tischdecke, über Servietten und Gardinen bis hin zum Teppich: Fast 25 Prozent nimmt dieser Bereich in der Chemiefaser-Produktion ein (Quelle: OC Oerlikon Management AG). Heute werden nahezu alle Teppiche aus Chemiefasern gefertigt, da diese besonders robust, pflegeleicht sowie besonders gut für Allergiker geeignet sind.

Chemiefasern in anderen Bereichen
 

Chemiefasern finden wir heutzutage aber nicht nur im Bereich der Bekleidung und Heimtextilien. Auch in der Automobilindustrie kommen sie in unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz. So werden zum Beispiel Sicherheitsgurte und Airbags aus den besonders reißfesten Fasern Polyamid, Polyester und Nylon gefertigt. Aber auch für Dachhimmel, Bodenbeläge, Innenverkleidungen oder Reifen werden Chemiefasern genutzt. Ebenfalls sehr gefragt sind Chemiefasern im Medizin- und Verpackungsbereich und in der Bauindustrie. So kamen sogenannte Textilmembrane auch beim Bau des Flughafens in Bangkok und einiger Stadien der UEFA Euro 2012 zum Einsatz.

Geotextilien stabilisieren im Straßenbau den Untergrund, dienen als Filterelemente oder verstärken den Asphalt. Auch verstärken sie Dämme und Mauern oder eignen sich als Trennschicht zwischen Kies und Sand.

Ebenfalls stark gefragt im Baubereich sind Karbonfasern, die hier nicht nur im Flugzeug- und Autobau zum Einsatz kommen, sondern auch immer häufiger den Trägerstahl im Betonbau ersetzen. Der Vorteil der Karbonfasern: Sie korrodieren weniger und sind sehr feuerbeständig. Auch erlauben Karbonfasern mehr Freiheiten im Gebäudedesign. Auch in der Dachdeckung bieten Vliesstoffe aus chemischen Fasern viele Vorteile. Sogenannte Spinnvliese aus Polypropylen eignen sich hier sehr gut für die Wärmedämmung und bieten eine ideale Feuchtigkeitssperre. Weil sie aber dennoch Luft durchlassen, sind sie resistenter gegen Schimmel.

Fazit
 

Technische Fasern sind inzwischen ein fester Bestandteil im Industriealltag. Man findet daher schon lange nicht mehr nur im Bekleidungssektor, sondern auch zum Beispiel in der Automobilindustrie (Sitze, Gurte, Airbags), in der Medizintechnik, Verpackungstechnologie oder im Bausektor.

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