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Elastisch durch den Tiefschnee

Kunstfasern mit PolyTHF® bleiben auch bei Kälte geschmeidig - ideal für die Funktionswäsche von Wintersportlern

Die Elastanfasern im Skianzug sorgen für perfekte Beweglichkeit und bleiben auch bei Kälte elastisch.

Knackige Kälte, glitzernder Neuschnee und ein schnelles Brett unter den Füßen - mehr ist nicht nötig, um Wintersportler glücklich zu machen. Wenn sie mit Karacho den Berg hinuntersausen, rasant durch die Slalomfähnchen wedeln und den Schnee der Piste aufwirbeln, kann es unter dem Skianzug ganz schön heiß werden - auch wenn draußen Minusgrade herrschen.

"Damit die Kleidung sowohl der Kälte als auch den heftigen Bewegungen und dem Schweiß der Sportler standhält, braucht es schon eine Kunstfaser mit besonderen Eigenschaften", sagt Dr. Dieter Rodewald, Senior Manager Technical Services im Unternehmensbereich Intermediates der BASF in Asien. "Elastanfasern aus dem BASF-Zwischenprodukt PolyTHF sind für die extreme Beanspruchung ideal geeignet. Die Textilien sind durchlässig für Wasserdampf und bleiben auch bei eisigen Temperaturen so elastisch und geschmeidig, dass sich der Stoff anfühlt wie eine zweite Haut." Davon konnten die Menschen bis ins 20. Jahrhundert nur träumen. Wenn sie sich mit Wollpulli, Samthose oder Felljacke in den Schnee wagten, froren ihnen mit der Zeit nicht nur die Finger, sondern auch die Kleider ein. Die Naturfasern wurden hart und die Hose so steif wie ein Brett. Erst die Erfindung der Kunstfasern in den 1930er-Jahren bereitete diesem Nachteil ein Ende.

Der Elastanfaser, die in Nordamerika und Asien als Spandexfaser bekannt ist, machen auch Frost und Feuchtigkeit nichts aus. Ein Blick auf die Etiketten verschiedener Kleidungsstücke zeigt, dass Elastan in einem Großteil aller Textilien steckt: sowohl in Socken als auch in langen Unterhosen und Leggins, Pullis, Shirts und dem Innenfutter der Jacke. In Stoffen wird die Elastanfaser immer mit anderen Fasern gemischt. Zum Beispiel mit knitterfreien und reißfesten Polyamidfasern. Funktionswäsche wie die Skiunterhose oder das Sporttrikot besteht zu fünf bis zehn Prozent aus Elastanfasern. In einer Stretch-Jeans liegt der Anteil bei etwa drei Prozent. "Elastanfasern gibt es in vielen Varianten - zum Beispiel maßgeschneidert für Bade- oder hochwertige Oberbekleidung", erklärt Professor Thomas Gries, Leiter des Instituts für Textiltechnik an der RWTH Aachen. Je dehnbarer der Stoff sein soll, desto mehr PolyTHF enthält die Elastanfaser.

Der Grundstoff dieser Fasern, die aus mehreren Filamenten bestehen, ist PolyTHF.

In Funktionswäsche, Badebekleidung, Trikots und Unterwäsche ist der Anteil an Elastanfasern höher als in gehobener Oberbekleidung", so Gries. Für die alltäglichen Bewegungen in Hose oder Hemd reicht schon eine kleine Menge Elastan.

Sportler profitieren besonders von der großen Elastizität einer Elastanfaser, die zu rund 80 Prozent aus PolyTHF besteht. Damit ist selbst ein Spagat für die Hose kein Problem. "Mit elastanhaltigen Stoffen behält die Kleidung auch bei extremen Bewegungen ihren Sitz am Körper", erläutert Gries. "Elastanfasern lassen sich nämlich bis auf das Siebenfache ihrer Ursprungslänge dehnen." Außerdem sind die Fasern dauerhaft formbeständig. Das heißt, sie behalten ihre extreme Elastizität und kehren nach jeder Dehnung wieder in ihre ursprüngliche Form zurück. Und zwar auch dann, wenn es draußen kalt ist. Für das Schwitzen beim Skifahren braucht es eine Faser, der Feuchtigkeit nichts anhaben kann. Auch diesen Vorteil bringt das PolyTHF mit: "Die Fasern können problemlos dort eingesetzt werden, wo sie direkten Kontakt zum Körper haben", erklärt Dieter Rodewald.  "Zum Beispiel in der Sportbekleidung oder bei Unterwäsche." Die Anordnung der Atome in den PolyTHF-Molekülen macht diese außerdem für Kleinstlebewesen schwer verdaulich. Deshalb meiden Mikroben wie Milben die Elastanfaser. Das ist besonders für Allergiker wichtig.

Rund 70 Prozent des von BASF produzierten PolyTHFs verwendet die Textilindustrie. Zudem entstehen daraus hoch abriebfeste Schläuche und Folien. Vor allem die Automobilindustrie nutzt es zum Beispiel für Kabelmäntel und Folien für Armaturentafeln. Eine weitere wichtige Anwendung findet der vielseitige Werkstoff beim Bau von Gleisen. Die dauerhafte Elastizität PolyTHF-basierter Kunststoffe ist hierbei ideal für die Produktion hoch beanspruchbarer Matten als Gleisunterlagen, die  Schwingungen und Erschütterungen dämpfen. Die Effekte: geringerer Verschleiß und weniger Lärm durch vorbeifahrende Züge. Als wesentlicher Bestandteil von Polyurethan-Elastomeren wird PolyTHF außerdem zu langlebigen Rollen von Skateboards und Inlineskates verarbeitet.

Die BASF zählt bei PolyTHF zu den weltweit bedeutendsten Unternehmen und erwartet auch in Zukunft eine große Nachfrage nach diesem Zwischenprodukt: "Mit wachsendem Wohlstand nimmt der Textilabsatz zu", so Rodewald. "Die Kunden können es sich leisten, die neueste Mode zu tragen, und trennen sich schneller von alten Kleidungsstücken."

 

Die Infobox

Was ist PolyTHF?

Polymere wie PolyTHF sind Makromoleküle, die sich aus vielen Untereinheiten zusammensetzen. Das weiße PolyTHF, das in der Textilindustrie eingesetzt wird, ist bei Raumtemperatur von wachsartiger Konsistenz.

Wie wird PolyTHF hergestellt?

Der Basisrohstoff für PolyTHF ist typischerweise 1,4-Butandiol, aus dem mithilfe eines Katalysators das cyclische Tetrahydrofuran (THF) gebildet wird. Dieses polymerisiert schließlich zu offenkettigem Polytetramethylenetherglykol (PTMEG), auch PolyTHF genannt.

Warum sind Elastanfasern so dehnbar?

Der Grund für die große Dehnbarkeit der Elastanfasern liegt in der Molekülstruktur: Elastan besteht aus Block-Copolymeren. An einen PolyTHF-reichen, flexiblen Block schließt sich ein unflexibler, steifer Block an. So entstehen starre Hart- und flexible Weichsegmente. Die Hartsegmente ziehen sich an und haben einen starken Zusammenhalt. Durch Wasserstoffbrücken bilden sie feste Knotenpunkte zwischen den einzelnen Makromolekülen, die schwer aufzubrechen sind. Das gibt der Faser ihre Struktur.

Die Weichsegmente bestehen im Wesentlichen aus PolyTHF. Weil zwischen ihnen nur geringe Anziehungskräfte herrschen und sie sich sowohl in geknäulter als auch in gestreckter Form anordnen können, machen sie die Faser so elastisch wie ein Gummiband. Die Polymerstruktur kann man sich vorstellen wie einen Expander. Die Griffe des Expanders entsprechen den Knotenpunkten der Hartsegmente, die Bänder entsprechen den Weichsegmenten. Zieht man an der Faser, werden die Weichsegmente gestreckt und die Faser lässt sich in die Länge ziehen.  Wenn die Faser gedehnt wird, ordnen sich die Weichsegmente parallel an. Dieser gestreckte Zustand ist allerdings weniger stabil. Deshalb streben die Weichsegmente immer wieder in einen "geknäulten" Zustand zurück - die Faser zieht sich erneut zusammen und gewinnt nach der Dehnung ihre ursprüngliche Form wieder zurück.

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Pressefoto

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