Material

 

Unsere verwendeten Materialien aus der Natur

Baumwolle

Die weichen Samenhaare der Baumwollpflanzengattung Gossypium aus der Familie der Malvengewächse. Wild kommt die Gattung in Asien, Afrika, Australien sowie in Nord-, Mittel- und Südamerika vor. Die Pflanzen werden 1-2 m hoch und verzweigen sich stark. Die wechselständigen Blätter sind groß und lappig, dreigeteilt und behaart. Die Blüten sind meist prächtig (gelb) gefärbt. Die Frucht enthält 3-5 Fächer und öffnet sich durch Zurückbiegen der Zipfel, wodurch die Samen zwischen den Scheidewänden frei werden.

Da die Baumwollpflanze sehr kälteempfindlich ist und während der fünfmonatigen Wachstumszeit eine Durchschnittstemperatur von mindestens 15 °C benötigt, ist ihr Anbau auf der nördlichen Halbkugel auf das Gebiet südlich des 40. Breitengrads, auf der südlichen Halbkugel bis etwa zum Wendekreis begrenzt. In Nordamerika wird Gossypium hirsutum, die die "Upland-Baumwolle" hervorbringt, angepflanzt. In Indien und Ostasien wird vor allem Gossypium herbaceum kultiviert. Als "levantinische Baumwolle" wurde die Upland-Baumwolle zuerst nach Europa eingeführt, wobei Venedig der bevorzugte Handelsplatz war. Eine besonders gute Baumwolle liefert Ägypten; sie zeichnet sich durch eine besondere Länge, durch Weichheit und Glanz aus; die Abstammung der ägyptischen Baumwollsorten ist ungeklärt.
Die Baumwolle wird heute vielfach mit Pflückmaschinen geerntet. Sie wird dann nach Güte und Reinheit sortiert und an der Sonne getrocknet. Anschließend folgt die Trennung der Samenkörner von der Baumwolle. Die Fasern haben Bändchencharakter und korkzieherartige Verdrehungen, im Inneren ein Lumen. Der Cellulosegehalt beträgt etwa 80-90%. Je nach Sorte haben sie eine durchschnittliche Länge von etwa 10-50 mm und einen mittleren Durchmesser von etwa 16-22 mm. Wichtige Materialeigenschaften sind: Feinheitsfestigkeit 15-16 cN/tex, Dehnung 7-11%, relative Nassfestigkeit 102-107% der Trockenfestigkeit, Dichte 1,55 g/cm3, Feuchtigkeitsaufnahme bei Normalklima 7-9%; Farbe: creme, bräunlich graustichig; bleichbar und färbbar mit basischen, sauren und substantiven Farbstoffen sowie mit Beizen- und Küpenfarbstoffen. Nach Länge, Farbe, Festigkeit und Reinheit der Faser eingeteilt, gelangt die Baumwolle in Ballen von 140-300 kg zur Verschiffung. Als Nebenerzeugnisse fallen Samen und Grundwolle an.
Handel

Gehandelt wird Baumwolle vor allem an den "Baumwollebörsen" Liverpool, New York, Canton, Le Havre, London, Glasgow, Amsterdam, Rotterdam, Marseille, Izmir, Genua, Barcelona, Bremen und Hamburg. Entsprechend den Herkunftsländern werden 7-12 Güteklassen gebildet.

Verarbeitung

Verarbeitet wird die Baumwolle in den Spinnereien und Webereien, die heute meist als vollmechanisierte Großbetriebe über eine außerordentliche Leistungsfähigkeit verfügen und ihren Hauptsitz in Großbritannien und Deutschland haben, während die ursprünglich sehr starke Baumwollverarbeitung Indiens mit der Einführung mechanischer Webstühle zum Erliegen kam.

Verwendung

Baumwolle wird für Wäsche, Kleider-, Dekorationsstoffe und Spezialartikel verwendet; Baumwoll-Linters (Faserreste an den Baumwollsamen) als Polstermaterial und als Ausgangsstoff für Papier- und Kunstseidenherstellung.

 
   
Kunststoffe

Geschichte

Als erster Kunststoff wurde Xylonit oder "Parkesine" bekannt, eine durch Pflanzenöle und Kampfer elastisch gemachte Nitrocellulose, die 1862 von dem englischen Chemiker A. Parkes vorgestellt wurde. J. W. Hyatt erkannte 1869 die Bedeutung des formbar machenden Effektes von Campher und nannte sein Produkt Celluloid. Der erste vollsynthetische Kunststoff wurde 1910 durch L. H. Baekeland kommerziell aus Phenol und Formaldehyd hergestellt (Bakelit). Von diesem Zeitpunkt an zeigte sich eine stürmische Entwicklung auf diesem Gebiet, beginnend mit der Herstellung farbloser Formaldehyd-Harnstoff-Produkte 1918, die aber erst 1928 auf den Markt gelangten, über den Ersatz von Harnstoff durch Melamin, das erst die Möglichkeit der freien Farbgebung eröffnete, bis zur heutigen Produktpalette. Kunstharze.


Kunststoffe

organisch-chemische Werkstoffe, die durch chemische Veränderung von Naturstoffen oder aus anorganischen und organischen Rohstoffen künstlich hergestellt werden. Es handelt sich um synthetische Polymere, die aus einfachen Molekülen (Monomeren) durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition aufgebaut werden. Kunststoffe können in verschiedener Gestalt auftreten: als Flüssigkeiten, feste Formteile, klebrige Massen, Folien, Fasern u. a. Die Kunstfasern gehören chemisch auch zu den Kunststoffen, werden aber wegen ihrer besonderen Eigenheiten unter der Sammelbezeichnung Chemiefasern betrachtet.



Polyamidfaser

durch Polykondensation hergestellte künstliche Faser, in der Hauptsache mit Hexamethylendiamin und Adipinsäure, Hexamethylendiamin und Sebacinsäure, É÷-Aminoundecansäure oder ?-Caprolactam als Ausgangsstoff. Die Herstellung richtet sich nach den Ausgangsstoffen. Im Allgemeinen wird das Polymer zunächst in fester Form (Schnitzel) gewonnen (seltener in flüssiger Form direkt den Spinnköpfen zugeführt), vor dem Spinnen geschmolzen (Schmelzspinnverfahren), gefiltert und durch Düsen gedrückt. Die austretenden Fäden werden zur Erzielung der Festigkeit auf das 4-5-fache verstreckt (Molekülorientierung), anschließend geschrumpft und eventuell auf eine gewünschte Länge geschnitten (Stapelfasern). Die Dichte beträgt etwa 1,14-1,15 g/cm3, die Feuchtigkeitsaufnahme im Normklima 3,8- 4,5%. Die Fäden und Fasern sind fest (etwa 45 km Reißlänge bei 20-25% Dehnung), knitterarm und scheuerbeständig, resistent gegen Bakterien, Pilze, Termiten und eine Vielzahl von Chemikalien; sie laden sich leicht elektrostatisch auf, erweichen ab etwa 235° C und sind färbbar (besonders durch Färben der Schmelze).

Die Bezeichnung für Polyamidfaser ist in den USA und Großbritannien allgemein Nylon. Polyamidfasern werden mit einer Bezifferung, die sich auf den Ausgangsstoff bezieht, ergänzt, z. B. PA oder Nylon 66 bzw. PA oder Nylon 6 (Warenzeichen Perlon), bei Mischungen mit Angabe des Mischungsverhältnisses z. B. PA 66/6 (60: 40).
Polyamide

[griechisch]
Abkürzung PA

durch Polykondensation von organischen Säuren mit Aminen hergestellte thermoplastische Kunststoffe und Kunstfasern. Die Kondensation wird durch Zusammenschmelzen der Ausgangsstoffe durchgeführt. Polyamide sind hornartig hart, zäh und abriebfest, durchscheinend, temperaturbeständig bis ca. 100° C (kurzzeitig auch höher), gute elektrische Isolatoren, beständig gegen Öl und Benzin, aber nicht gegen Säuren und Laugen. In Wasser quellen Polyamide etwas. Verwendung: als Textilfaser (Polyamidfaser), für Zahnräder und Lager, die bei geringer Belastung nicht geschmiert werden müssen, für Reißverschlüsse, Fotozubehör u. a.
Die meisten Kunststoffe sind beständig gegen Oxidation, Fäulnis, Witterungseinflüsse und viele Chemikalien; die chemische Unangreifbarkeit mancher Sorten (Teflon) wird nur von Edelmetallen übertroffen. Die Dichte aller Kunststoffe ist gering, etwa zwischen 0,9 und 2. Sehr groß ist häufig die Ausdehnung in der Wärme, die die der Metalle noch weit übertrifft. Fast alle Kunststoffe sind gute elektrische Isolatoren. Ein Nachteil der Kunststoffe ist die gegenüber den anorganischen Werkstoffen geringe Wärmebeständigkeit, die häufig kaum bis 100 °C geht, selten bis 150 °C und darüber. Oberhalb dieser Temperaturen verlieren die Kunststoffe ihre Festigkeit und z. T. ihre Form; bei noch höheren Temperaturen tritt Zersetzung ein. Einige Kunststoffe sind brennbar. Die mechanische Festigkeit der Kunststoffe ist gegenüber der von Metallen im Allgemeinen gering, kann jedoch bei einzelnen Arten auch sehr hohe Werte annehmen.
Eigenschaften

Fast alle Kunststoffe lassen sich, im Vergleich zu den natürlichen Werkstoffen, sehr leicht formen, da sie bei der Herstellung oder Verarbeitung den plastischen Zustand durchlaufen. Thermoplastische Kunststoffe (Thermoplaste) können beliebig oft durch Temperaturerhöhung erweicht und nach dem Abkühlen wieder verfestigt werden. Sie bestehen aus linearen oder verzweigten Kettenmolekülen, die nicht vernetzt sind. Hierzu gehören z. B. Polyamide, Polyester, Polyethylen. Elastomere sind gummielastische Kunststoffe. Ihre Moleküle sind weitmaschig vernetzt, was eine elastische Formänderung möglich macht, aber keine plastische Verformung. Hierzu gehören die synthetischen Kautschuke. Duroplastische Kunststoffe (Duroplaste) sind nur anfangs bei höherer Temperatur plastisch, härten dann aus und behalten ihre Härte und Starrheit danach auch in der Wärme. Sie bestehen aus engmaschig vernetzten Molekülen. Hierzu zählen u. a. die Epoxidharze sowie die Polyurethane.
Verarbeitung

Die bei der Herstellung der Kunststoffe anfallenden Pulver, Granulate, Blockmaterialien oder Flüssigkeiten können in verschiedener Weise weiterverarbeitet werden. Zu den typischen Verarbeitungsmethoden gehören der Spritzguss, das Pressen in Formen und das Strangpressen auf dem Extruder zur Herstellung von Profilbändern. Folien werden durch Auspressen der Lösung aus einer schlitzförmigen Düse in ein Fällbad (Cellophan) oder auf ein breites umlaufendes, poliertes Metallband und durch Auswalzen auf dem Kalander hergestellt. Andere Methoden zur Formgebung sind das Gießen und die Formung von Hohlkörpern aus Folien, die, meist unter Anwendung von Druckluft oder Vakuum, an eine Form gepresst werden. Viele Kunststoffe lassen sich auch gut spanabhebend bearbeiten (sägen, bohren, hobeln, fräsen), schweißen (Verpackungsfolien) und kleben. Zusätze wie Füllstoffe, Antioxidantien, Farbstoffe u. a. werden meist unmittelbar vor der Verarbeitung zugesetzt.