Was ist Elastan und ist es nachhaltig?

Gibt es umweltfreundlichere Alternativen zu dieser beliebten Faser?

Sharmon Lebby ist Autorin und Stylistin für nachhaltige Mode, die die Schnittstellen von Umweltschutz, Mode und BIPOC-Gemeinschaften untersucht und darüber berichtet.

PeopleImages/Getty Images

Elasthan, allgemein bekannt als Spandex, ist eine Faser auf Erdölbasis, die für ihre seit langem beliebte Dehnbarkeit und ihr angenehmes Tragegefühl bekannt ist. Lycra ist ein weiterer bekannter Name für diesen Stoff, obwohl es sich hierbei nicht um ein Synonym, sondern um einen spezifischen Markennamen für Spandex-Materialien handelt.

Wenn bei der Herstellung von Elastan Erdöl zum Einsatz kommt, ist es dann automatisch nicht mehr nachhaltig? Gibt es umweltfreundlichere Materialien, die zur Herstellung von Sportbekleidung verwendet werden können? Hier untersuchen wir, wie Elastan hergestellt wird, welche Auswirkungen es hat und wie es im Vergleich zu anderen Stoffen auf dem Markt abschneidet.

1938 brachte die DuPont Company Nylon auf den Markt, das erste synthetische Material. Während es zunächst vor allem bei der Herstellung gewöhnlicher Zahnbürsten verwendet wurde, erregte seine Verwendung in Strumpfwaren die meiste Aufmerksamkeit. Nylon wurde als „die erste künstlich hergestellte organische Textilfaser, die vollständig aus Materialien des Mineralreichs hergestellt wurde“ beschrieben. Der organische Anteil von Nylon ist in diesem Zusammenhang eigentlich Kohle, die uns durch ihre Verwendung als fossiler Brennstoff bekannt ist.

Später wurde Nylon mit Polyurethan-Polymeren kombiniert, um einen neuen, dehnbaren Stoff zu schaffen. Im Jahr 1958 entwickelte Joseph Shivers dann Spandex, einen Stoff, der ausschließlich auf Polyurethan basiert.

Die Zusammensetzung von Elastan und seiner Quelle Polyurethan ist schwer zu verstehen. Der erste Teil des Bausteins sind Isocyanate, die zusammen Polyurethan bilden. Die Chemikalie Polyurethan kann bei der Herstellung verschiedener Materialien eingesetzt werden; Die elastische Faserversion von Polyurethan wird Spandex oder Elastan genannt.

Die Faser wird aus einer Polyurethanlösung gesponnen, entweder im Schmelzspinnverfahren oder im Trockenverfahren. Bei der Trockenmethode wird heiße Luft durch die gesponnenen Filamente geblasen, um das Lösungsmittel aus ihnen zu verdampfen. Dies führt zu einer besseren elastischen Erholung. Durch das Spinnen dieser Fasern entsteht dann das Elastangarn. Je nach Endverwendung des Produkts stehen verschiedene Spinnmethoden zur Verfügung und werden eingesetzt.

Gary Bell / Getty Images

Wo und wie ein Stoff bezogen wird, sowie seine Umweltauswirkungen während seiner Herstellung sind Schlüsselfaktoren für seine Nachhaltigkeit. Die Umweltauswirkungen von Elastan werden durch die Menge, die jedes Jahr produziert wird, noch verstärkt. Schätzungen zufolge belief sich Spandex im Jahr 2020 auf 6,9 Milliarden US-Dollar. Bis zum Jahr 2027 soll diese Zahl auf 12,6 Milliarden US-Dollar ansteigen. Aufgrund seiner „Stretch-and-Recover-Eigenschaften“ sind die Einsatzmöglichkeiten endlos und machen es zu einem wertvollen Gut.

Elastan wird aus fossilen Brennstoffen hergestellt, bei denen es sich um nicht erneuerbare Ressourcen handelt, deren Bildung Millionen von Jahren dauert. Die ungehemmte Gewinnung einer begrenzten Substanz kann niemals nachhaltig sein.

Auch die Herstellung von Elastan ist ein chemikalienintensiver Prozess, der verheerende Gesundheitsprobleme verursacht hat. Polyurethan, der Vorläufer von Elastan, gilt als krebserregend. Aufgrund der Beschaffenheit des Stoffes werden im Allgemeinen synthetische Farbstoffe verwendet. Synthetische Farbstoffe gehören bekanntermaßen zu den umweltschädlichsten Faktoren bei der Textilherstellung. Sie beeinträchtigen nicht nur Wasserpflanzen und -tiere, sondern auch die Wasserversorgung, auf die der Mensch angewiesen ist.

Die meisten Stoffe verlieren ihre Haare, und die Elastanfasern sind nicht biologisch abbaubar. Synthetische Stoffe neigen dazu, Mikroplastik zu produzieren, und obwohl die langfristigen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit unbekannt sind, haben Untersuchungen gezeigt, dass Mikroplastik den Magen-Darm-Trakt reizt und das Mikrobiom stören kann.

Vergleichen Sie Elasthan mit Baumwolle, Polyester und anderen gängigen Stoffen, mit denen es häufig verglichen wird. Ist einer nachhaltiger als die anderen?

Bei der Wahl zwischen Elasthan und anderen Stoffen gilt als allgemeine Faustregel die Wahl natürlicher Stoffe. Bei künstlichen Textilien treten dieselben Umweltprobleme auf wie bei Elastan. Sogar halbsynthetische Fasern wie Viskose und Bambus können ähnliche Wirkungen haben. Der größte Unterschied besteht darin, dass die Fasern aus Zellulosematerialien häufig biologisch abbaubar sind. Dies wird jedoch durch die Verarbeitung und Färbung des Stoffes erschwert. Aber da es sich bei Textilien aus natürlichen Quellen um nachwachsende Rohstoffe handelt, sind sie automatisch besser für die Umwelt.

Aufgrund seiner Erdölbasis ist Elasthan kein umweltfreundlicher Stoff. Die gute Nachricht ist, dass Anstrengungen unternommen werden, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.

Eine Forschungsstudie aus dem Jahr 2016 identifizierte eine nachhaltigere Ressource für Elastan. Sie konnten aus einem Pflanzenöl Isocyanate herstellen, den Schlüsselbaustein für Polyurethane. Isocyanate sind hochreaktiv und giftig, daher wäre es ein großer Gewinn, sicherere, gesündere und umweltfreundlichere Wege zur Herstellung von Polyurethanen zu finden.

Dies war eine von vielen Studien, die nach neuen Methoden zur Herstellung von Polyurethanen aus pflanzlichen Materialien und sogar unter Verwendung von Treibhausgasen suchten. Leider erwiesen sich die meisten der hergestellten Fasern als nicht so stark wie mit der ursprünglichen Methode. In diesem speziellen Artikel wurde gezeigt, wie eine ähnliche Zugfestigkeit wie bei typischen Polyurethan-Produktionsmethoden sowie andere vergleichbare Eigenschaften wie thermischer Abbau erzielt werden können.

Neben der Art und Weise, wie Polyurethan verwendet wird, berücksichtigen Unternehmen auch andere Faktoren, die sie steuern können, um insgesamt nachhaltiger zu agieren. Die Herstellung von Elasthan ist energieintensiv, daher ergreifen Fabriken Maßnahmen, um ihren Energieverbrauch zu senken. Die Reduzierung des Wasserverbrauchs und der CO2-Emissionen gehört zu den höchsten Prioritäten.

Es ist schwierig, synthetische Stoffe mit natürlichen Farbstoffen zu färben, und die meisten Anbieter natürlicher Farbstoffe werden Ihnen genau das sagen. Ein Problem bei der Verwendung natürlicher Farbstoffe ist die notwendige Hitzeeinwirkung, die den Stoff zersetzt. Der Schlüssel scheint in der Vorbehandlung der Textilien zu liegen.

In einer Studie wurde die Oberfläche eines Materials mithilfe eines fotosensibilisierten Oxidationsprozesses chemisch verändert. Dabei kommt eine UV-Ozonbehandlung zum Einsatz, die eine Zersetzung durch Hitze verhindert. Während in dieser Studie nur die Farbstoffe Curcumin (gelb) und Safran (rot) verwendet wurden, zeigten die Farbstoffe bei Wasch- und Lichtechtheitstests vielversprechende Ergebnisse.

Eine neuere Untersuchung bestätigte den Einsatz von UV/Ozon-Behandlungen und analysierte Plasmabehandlungen. Die Plasma-Sputtering-Behandlung ist eine Trockenmethode, bei der ein Kupfersulfatbeizmittel verwendet wird. Beizmittel sind beim natürlichen Färben von Kunststoffen sehr wichtig, da sie die Langlebigkeit der Farbe erheblich erhöhen.

Der Global Recycled Standard zertifiziert recyceltes Spandex. Ein Unternehmen namens Spanflex verarbeitet den gesamten Abfall, der bei der Herstellung von Spandex anfällt, zu neuem Spandex. Spandex wird auch oft mit Stoffen aus recycelten Wasserflaschen gemischt, um neue Bade- und Aktivbekleidung herzustellen.

LYCRA gibt an, dass der Stoff niemals einzeln verwendet wird, sondern immer mit anderen Materialien gemischt wird, um ihnen zusätzliche Elastizität zu verleihen und gleichzeitig ihr gewohntes Aussehen beizubehalten. Das Mischen von Elasthan mit Stoffen, die man als nachhaltiger bezeichnen könnte, ist tatsächlich üblich. Der Global Organic Textile Standard erlaubt tatsächlich, dass das Kleidungsstück 5 % Elasthan enthält und dennoch als „biologisch“ gekennzeichnet ist.

Während die Hersteller neue Richtlinien umsetzen, die ihre Nachhaltigkeit erhöhen, ist unklar, ob und wann Maßnahmen umgesetzt werden, um einen nachhaltigeren Elasthan-Stoff herzustellen.

Elastan ist ein synthetischer Stoff aus Polyurethan, einer Kunststoffart.

DuPont hat mit Sorona einen Stoff entwickelt, der mit der Dehnbarkeit von Elastan mithalten kann, aber zu 37 % aus Mais besteht. Das pflanzenbasierte Material enthält etwas Polyester, hat aber einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck. Eine weitere Option: Der Stoffhersteller INVISTA stellt eine biobasierte Lycra-Faser her – die einzige auf dem Markt.

Da es aus Kunststoff besteht, kann es 20 bis 200 Jahre dauern, bis Elastan auf einer Mülldeponie abgebaut wird.

"Fossil." Energiebehörde.

„Merkblatt zu gefährlichen Stoffen.“ Gesundheitsministerium von New Jersey, 2010.

Lellis, Bruno et al. „Auswirkungen von Textilfarbstoffen auf Gesundheit und Umwelt sowie Bioremediationspotenzial lebender Organismen.“ Biotechnologische Forschung und Innovation, vol. 3, nein. 2, 2019, S. 275–290., doi:10.1016/j.biori.2019.09.001

Kontrick, Amy V. „Mikroplastik und menschliche Gesundheit: Unsere große Zukunft, über die wir jetzt nachdenken sollten.“ Journal of Medical Toxicology, vol. 14, Nr. 2, 2018, S. 117–119., doi:10.1007/s13181-018-0661-9

Zhang, Keren et al. „Isocyanatfreie Poly(amid-hydroxyurethane) aus nachhaltigen Ressourcen.“ Grüne Chemie, Bd. 18, nein. 17, 2016, S. 4667-4681., doi:10.1039/c6gc01096b

Elnagar, Khaled et al. „Färben von synthetischen Stoffen aus Polyester und Polyamid mit natürlichen Farbstoffen unter Verwendung einer umweltfreundlichen Technik.“ Journal of Textiles, Bd. 2014, 2014, S. 1-8., doi:10.1155/2014/363079

Purwar, Shristi. „Anwendung natürlicher Farbstoffe auf synthetischen Stoffen: Ein Rückblick.“ International Journal Of Home Science, vol. 2, nein. 2, 2016, S. 283-287.

„Strategien für das Lebensende.“ Schließen Sie die Schleife.