Aufstieg und Fall von Nylon: Wie ein synthetischer Stoff die Welt veränderte
Habst du dich jemals gefragt, was deine Kleidung, Teppiche, Zahnbürsten, Fallschirme und Reifen gemeinsam haben? Sie bestehen alle aus Nylon, einem der am häufigsten verwendeten synthetischen Stoffe weltweit. Dieser Stoff ist stark, langlebig, flexibel und resistent gegen Abrieb, Feuchtigkeit und Schimmel. Darüber hinaus ist es vielseitig einsetzbar und in vielen Produkten zu finden, von der Mode bis zur Luft- und Raumfahrt. Aber wie wird es hergestellt und welche Auswirkungen hat seine Herstellung und Verwendung auf die Umwelt?
Nylon war der erste Stoff, der vollständig im Labor hergestellt wurde, und seine Erfindung markierte den Beginn des Zeitalters der synthetischen Stoffe. Es wurde in den 1930er Jahren von der Firma DuPont als günstigere und haltbarere Alternative zu Seide entwickelt. Ursprünglich wurde es für Damenstrümpfe verwendet, fand aber bald viele andere Anwendungen, insbesondere während des Zweiten Weltkriegs, als es für militärische Produkte wie Fallschirme, Seile und Zelte verwendet wurde. So wurde es zum Symbol für Innovation, Modernität und Komfort und erfreute sich in der Nachkriegszeit immer größerer Beliebtheit.
Allerdings hat Nylon auch eine dunkle Seite. Da es sich um ein aus Petrochemikalien gewonnenes synthetisches Polymer handelt, ist seine Herstellung mit verschiedenen Umweltproblemen verbunden, wie z. B. Treibhausgasemissionen, Wasserverbrauch, chemischer Verschmutzung und Abfallerzeugung. Außerdem ist es nicht biologisch abbaubar, was bedeutet, dass es Hunderte von Jahren auf Mülldeponien und im Meer verbleiben und schädliche Mikrofasern in die Umwelt abgeben kann. Daher leistet es einen großen Beitrag zur globalen Plastikkrise, und stellt eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen, Tieren und Ökosystemen dar.
In diesem Blogbeitrag erklären wir, wie Nylon vom Rohstoff bis zum fertigen Stoff hergestellt wird und welche Auswirkungen dieser Prozess auf die Umwelt hat. Wir werden auch einige der Alternativen und Lösungen besprechen, die entwickelt werden, um es nachhaltiger und umweltfreundlicher zu machen. Wir hoffen, dass dieser Beitrag dir hilft, die versteckten Kosten zu verstehen und dich dazu inspirieren, Maßnahmen zur Reduzierung deines Verbrauchs und Verschwendung zu ergreifen.
Was ist Nylon und wie wird es hergestellt?
Nylon ist eine Kunststoffart, die aus Erdöl gewonnen wird. Es gehört zu einer Familie von Materialien, die Polyamide genannt werden und aus wiederkehrenden Einheiten von Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatomen bestehen.
Um es herzustellen, werden zwei Arten von Molekülen in einer chemischen Reaktion kombiniert, die Kondensationspolymerisation genannt wird. Ein Molekül ist ein Diamin, das an jedem Ende zwei Aminogruppen (NH2) hat, und das andere ist eine Dicarbonsäure, die an jedem Ende zwei Carboxylgruppen (COOH) hat. Die häufigste Form ist Nylon 6,6 und wird aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure hergestellt, die jeweils sechs Kohlenstoffatome haben. Wenn diese Moleküle reagieren, bilden sie eine lange Nylonkette, wobei Wasser als Nebenprodukt entsteht.
Die Nylonkette kann dann geschmolzen und durch eine Spinndüse extrudiert werden, ein Gerät mit winzigen Löchern, das das geschmolzene Nylon zu dünnen Filamenten formt. Anschließend werden die Filamente gestreckt, abgekühlt und auf Spulen aufgewickelt. Diese Filamente können zu Stoffen gewebt oder gestrickt oder zu anderen Formen wie Borsten, Filmen oder Fasern weiterverarbeitet werden.
Welche Umweltauswirkungen hat die Nylonproduktion?
Es mag elegant und stilvoll aussehen, ist aber mit hohen Kosten für die Umwelt verbunden. Die Produktion ist ein schmutziger und verschwenderischer Prozess, der viele Ressourcen verbraucht und den Planeten verschmutzt. Werfen wir einen Blick auf einige der Zahlen:
- Die Nylonproduktion emittiert 5,43 kg CO2 pro kg Stoff, das ist mehr als bei jedem anderen Stoff, einschließlich Baumwolle, Polyester oder Wolle. Das ist, als würde man für jedes Kilogramm Nylon, das man kauft, 21 Kilometer mit dem Auto fahren!
- Es verbraucht 70 Liter Wasser pro kg Stoff, das ist weniger als Baumwolle, aber immer noch viel mehr als Polyester oder Wolle.. Das ist, als würde man für jedes Kilo, das man kauft, 14 Mal die Toilette spülen!
- Bei der Herstellung werden verschiedene Chemikalien wie Schwefelsäure, Salpetersäure und Wasserstoffperoxid eingesetzt, die Luft, Wasser und Boden schädigen können. Das ist, als würde man für jedes Kilo, das man kauft, einen Eimer Giftmüll wegwerfen!
- Darüber hinaus entsteht eine Menge Abfall wie verbrauchte Säure, Schlamm und Faserabfälle, die ordnungsgemäß entsorgt werden müssen. Das ist, als würde man für jedes Kilo, das man kauft, einen Sack Müll wegwerfen!
Wie du siehst, trägt die Produktion wesentlich zur globalen Erwärmung, Wasserknappheit, Umweltzerstörung und Risiken für die menschliche Gesundheit bei. Nylon ist nicht nur schlecht für die Umwelt, sondern auch für dich und mich.
Nylon-Alternativen und -Lösungen: Recyceltes und biobasiertes Nylon
Da es sich nicht um einen sehr nachhaltigen oder umweltfreundlichen Stoff handelt, gibt es einige Möglichkeiten, ihn zu verbessern. Hier sind einige der Alternativen und Lösungen, die entwickelt oder implementiert werden:
Recyceltes Nylon
Es wird aus Abfallmaterialien wie Fischernetzen, Teppichen oder Plastikflaschen hergestellt. Recyceltes Nylon hilft, Ressourcen zu schonen und Umweltverschmutzung vorzubeugen, indem es den Bedarf an neuen Petrochemikalien, Energie, Wasser und CO2-Emissionen reduziert. Es trägt auch dazu bei, Meereslebewesen vor dem Verfangen oder Verschlucken durch Abfälle zu schützen. Es wird für Produkte wie Badebekleidung, Sportbekleidung, Taschen und Accessoires verwendet.
Biobasiertes Nylon
Diese Alternative wird aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzenölen, Zucker oder Stärke hergestellt. Biobasiertes Nylon trägt dazu bei, die Umweltbelastung zu verringern, indem es die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, Treibhausgasemissionen und Wasserverbrauch verringert. Es hat auch das Potenzial, biologisch abbaubar zu sein, was bedeutet, dass es sich in der Umwelt auf natürliche Weise zersetzen kann. Es wird für Produkte wie Kleidung, Schuhe und Kosmetika verwendet.
Dies sind einige der Möglichkeiten, Nylon nachhaltiger und umweltfreundlicher zu machen, aber sie sind nicht perfekt. Die Verarbeitung von recyceltem Nylon erfordert immer noch Energie und Chemikalien und ist nicht biologisch abbaubar. Biobasiertes Nylon ist immer noch teuer und knapp und könnte mit Nahrungspflanzen um Land und Wasser konkurrieren. Der beste Weg, die Umweltbelastung zu verringern, besteht daher darin, weniger zu verbrauchen, mehr wiederzuverwenden und ordnungsgemäß zu recyceln.
Polyester-Vergleich: Wie sich Polyester in Bezug auf Eigenschaften, Leistung und Umweltauswirkungen von Nylon unterscheidet
Polyester und Nylon sind beides synthetische Stoffe, die in der Modebranche weit verbreitet sind. Sie weisen einige Gemeinsamkeiten auf, wie z. B. Festigkeit, Haltbarkeit, Flexibilität und Widerstandsfähigkeit. Sie weisen jedoch auch einige Unterschiede auf, wie zum Beispiel:
- Polyester wird aus Ethylenglykol und Terephthalsäure hergestellt, während Nylon aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure hergestellt wird. Hierbei handelt es sich um verschiedene Arten von Petrochemikalien, die unterschiedliche Auswirkungen auf die Umwelt haben.
- Es ist hydrophober als Nylon, was bedeutet, dass es Wasser abweist und schneller trocknet, aber auch mehr Öl und Flecken aufnimmt. Dies betrifft das Waschen und Reinigen der Stoffe sowie deren Wechselwirkung mit der Haut und anderen Substanzen.
- Polyester ist widerstandsfähiger gegen UV-Strahlen und Sonnenlicht als Nylon, was bedeutet, dass es weniger ausbleicht und länger hält, aber auch mehr statische Elektrizität und Pillingbildung erzeugt. Dies beeinträchtigt das Aussehen und den Komfort der Stoffe sowie deren Potenzial, Staub und Flusen anzuziehen.
- Der Schmelzpunkt von Polyester ist höher als der von Nylon, was bedeutet, dass es höheren Temperaturen und Bügeln standhält, beim Verbrennen jedoch auch mehr schädliche Gase freisetzt. Dies wirkt sich auf die Sicherheit und Entsorgung der Stoffe sowie auf ihren Beitrag zur Luftverschmutzung und Treibhausgasemissionen aus.
Laut einer Studie des Textile Exchange, werden bei der Herstellung von Polyester pro kg Stoff etwa 5,43 kg CO2 emittiert, was genauso viel ist wie bei Nylon. Polyesterproduktion Verbraucht außerdem etwa 60 Liter Wasser pro kg Stoff, was weniger ist als Nylon. Bei der Polyesterproduktion werden jedoch auch verschiedene Chemikalien wie Antimon, Kobalt und Mangan verwendet, die Luft, Wasser und Boden verschmutzen können. Darüber hinaus fallen bei der Polyesterproduktion viele Abfälle wie Kunststoffpellets, Schlamm und Faserreste an, die ordnungsgemäß entsorgt werden müssen.
Polyester ist zudem nicht biologisch abbaubar und gibt Mikroplastik an die Umwelt ab. Laut einer Studie der UC Santa Barbara aus dem Jahr 2020 ungefähr 176,500 Kubiktonnen synthetische Mikrofasern wie Polyester und Nylon werden jedes Jahr auf den Markt gebracht. Diese Mikrofasern können die Gesundheit von Menschen, Tieren und Ökosystemen schädigen, indem sie in die Nahrungskette, die Wasserversorgung und die Luft gelangen.
Daher ist Polyester kein sehr nachhaltiger oder umweltfreundlicher Stoff und hat ähnliche oder sogar schlimmere Umweltauswirkungen als Nylon. Einige Möglichkeiten, Polyester nachhaltiger und umweltfreundlicher zu machen, sind die Verwendung von recyceltem oder biobasiertem Polyester.
Fazit: So reduzierst du deinen Nylon-Fußabdruck und triffst umweltfreundlichere Entscheidungen
Schließlich handelt es sich um ein synthetisches Gewebe, das viele Vorteile wie Festigkeit, Haltbarkeit, Flexibilität und Widerstandsfähigkeit bietet. Es hat jedoch auch viele Nachteile, wie z. B. eine hohe Umweltbelastung, eine geringe biologische Abbaubarkeit und eine Verschmutzung durch Mikrofasern. Die Produktion und Nutzung trägt zur globalen Erwärmung, Wasserknappheit, Umweltzerstörung und Risiken für die menschliche Gesundheit bei. Daher müssen wir uns der versteckten Kosten bewusster werden und Maßnahmen ergreifen, um unseren Fußabdruck zu verringern und umweltfreundlichere Entscheidungen zu treffen.
Einige Möglichkeiten, diesen Stoff nachhaltiger und umweltfreundlicher zu machen, sind die Verwendung von recyceltem Nylon und biobasiertem Nylon. Diese Alternativen und Lösungen können dazu beitragen, Ressourcen zu schonen, Umweltverschmutzung zu verhindern und die Gesundheit und das Wohlbefinden der Menschen und des Planeten zu unterstützen. Sie sind jedoch nicht perfekt und können einige Einschränkungen und Herausforderungen aufweisen. Der beste Weg, die Umweltbelastung zu verringern, besteht daher darin, weniger zu verbrauchen, mehr wiederzuverwenden und ordnungsgemäß zu recyceln.
Wie du mehr über Nylon erfährst: FAQ
Was ist Nylon und wie wird es hergestellt?
Nylon ist eine Art synthetisches Gewebe, das aus Chemikalien auf Erdölbasis hergestellt wird. Es gehört zu einer Familie von Polymeren, die Polyamide genannt werden und über wiederkehrende Atomeinheiten verfügen, die durch Amidbindungen verbunden sind. Der Stoff kann zu Alltagsprodukten geformt oder zur Herstellung von Stoffen zu Fasern verarbeitet werden.
Nylon wird durch einen Prozess namens Polymerisation hergestellt, bei dem kleine Moleküle, sogenannte Monomere, zu langen Ketten, sogenannten Polymeren, kombiniert werden. Die am häufigsten verwendeten Monomere sind Adipinsäure und Hexamethylendiamin, die Nylon 6,6 bilden. Andere Typen können hergestellt werden, indem andere Monomere verwendet oder andere Substanzen hinzugefügt werden, um die Eigenschaften des Polymers zu modifizieren.
Welche Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten hat Nylon?
Nylon hat viele wünschenswerte Eigenschaften, wie z. B. hohe Festigkeit, Haltbarkeit, Elastizität, Abriebfestigkeit, Wasserbeständigkeit und geringe Feuchtigkeitsaufnahme. Andererseits hat es auch einige Nachteile, wie z. B. geringe Atmungsaktivität, Neigung zur Knötchenbildung und Anfälligkeit für Schäden durch Hitze, Sonnenlicht und Säuren.
Dieser Stoff wird häufig für verschiedene Anwendungen verwendet, beispielsweise für Kleidung, Sportbekleidung, Dessous, Strümpfe, Teppiche, Polster, Fallschirme, Seile, Zelte und Fischernetze. Es wird auch zur Herstellung anderer synthetischer Materialien wie Kevlar und Nomex verwendet, die besondere Eigenschaften wie Kugelsicherheit und Feuerbeständigkeit aufweisen.
Wer hat Nylon erfunden und wann?
Es wurde Ende der 1930er Jahre von einem Chemikerteam der DuPont Corporation in den Vereinigten Staaten erfunden. Leiter des Teams war Wallace Carothers, der als Vater der synthetischen Polymere gilt. Nylon wurde erstmals 1939 auf der Weltausstellung in New York der Öffentlichkeit vorgestellt und entwickelte sich bald zu einem beliebten und vielseitigen Material.
Wie pflegt, färbt, bedruckt und näht man Nylon?
Nylon ist pflegeleicht, da es bei niedrigen Temperaturen in der Maschine gewaschen und getrocknet werden kann. Es sollten jedoch einige Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um eine Beschädigung des Stoffes zu vermeiden, z. B. die Verwendung milder Reinigungsmittel, der Verzicht auf Bleichmittel und Weichspüler sowie das Bügeln auf niedriger Stufe. Außerdem sollte es vor direkter Sonneneinstrahlung und Wärmequellen geschützt gelagert werden, da diese zum Ausbleichen und zur Beschädigung führen können.
Durch die Verwendung von Säurefarbstoffen kann es gefärbt werden. Hierbei handelt es sich um wasserlösliche Farbstoffe, die sich durch Säure-Base-Reaktionen mit dem Stoff verbinden. Säurefarbstoffe können helle und lebendige Farben erzeugen, sie erfordern jedoch hohe Temperaturen und saure Bedingungen, um zu wirken. Einige Schritte zum Färben von Nylon mit Säurefarbstoffen sind:
- Bereite den Stoff vor, indem du ihn gründlich wascht und ausspülst.
- Bereite das Färbebad vor, indem du die Farbe und etwas Essig oder Zitronensäure in heißem Wasser auflöst.
- Tauche den Stoff in das Färbebad und rühre vorsichtig um.
- Erhitze das Färbebad, bis es köchelt, und halte es etwa eine Stunde lang aufrecht.
- Nimm den Stoff aus dem Färbebad und spüle ihn gut mit kaltem Wasser aus.
- Trockne den Stoff wie gewohnt.
Es kann auch mit verschiedenen Techniken wie Siebdruck, Digitaldruck, Wärmeübertragungsdruck und Farbsublimationsdruck bedruckt werden. Beim Siebdruck werden ein Maschensieb und eine Schablone verwendet, um Farbe auf den Stoff aufzutragen. Beim Digitaldruck werden Designs mithilfe eines Computers und eines Druckers direkt auf den Stoff gedruckt. Beim Thermotransferdruck werden Motive mithilfe einer Heißpresse und eines Transferpapiers auf den Stoff übertragen. Beim Farbsublimationsdruck werden mit einem Drucker und einem Spezialpapier Motive gedruckt, die dann durch Hitze und Druck auf den Stoff übertragen werden.
Nylon kann mit einer Nähmaschine oder von Hand genäht werden, aber einige Tipps und Tricks können helfen, bessere Ergebnisse zu erzielen, wie zum Beispiel:
- Verwende eine spitze Nadel und einen Polyester- oder Nylonfaden, um ein Hängenbleiben und Reißen des Stoffes zu vermeiden.
- Verwende einen Zickzackstich oder Stretchstich, damit sich der Stoff dehnen kann, ohne dass die Nähte reißen.
- Verwende einen Nähfuß und einen Transporteur, um zu verhindern, dass der Stoff verrutscht und sich kräuselt.
- Bügeln den Stoff bei niedriger Temperatur und mit einem Bügeltuch, damit er nicht schmilzt oder verbrennt.
Wie recycelt man Nylon und was sind die Herausforderungen und Chancen?
Es kann durch verschiedene Methoden recycelt werden, beispielsweise durch mechanisches Recycling, chemisches Recycling und Depolymerisation. Beim mechanischen Recycling wird der Stoff zerkleinert und zu Pellets geschmolzen, die zur Herstellung neuer Produkte verwendet werden können. Beim chemischen Recycling wird der Stoff in seine Monomere zerlegt, die zur Herstellung neuer Polymere wiederverwendet werden können. Bei der Depolymerisation werden Enzyme oder Bakterien eingesetzt, um den Stoff in seine Grundbestandteile zu zerlegen, die als Ausgangsmaterial für andere Industrien verwendet werden können.
Das Recycling von Nylon hat mehrere Vorteile, wie z. B. die Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe, Wasser und Energie, die Verringerung der Treibhausgasemissionen und des Abfallaufkommens sowie die Verlängerung der Lebensdauer des Materials. Recycling schafft auch neue Möglichkeiten für Innovation und Kreislaufwirtschaft in der Textilindustrie, beispielsweise durch die Entwicklung neuer Produkte, Technologien und Geschäftsmodelle.
Allerdings steht das Recycling auch vor einigen Herausforderungen, wie z. B. dem Fehlen von Sammel- und Sortiersystemen, der geringen Qualität und Menge des recycelten Nylons, den hohen Kosten und der Komplexität der Recyclingprozesse sowie der begrenzten Marktnachfrage und dem begrenzten Verbraucherbewusstsein. Recycling erfordert auch die Zusammenarbeit und Koordination zwischen verschiedenen Interessengruppen, wie Herstellern, Einzelhändlern, Verbrauchern, Recyclern und politischen Entscheidungsträgern.
Welche Auswirkungen hat Nylon auf Umwelt und Gesellschaft?
Nylon hat erhebliche positive und negative Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft. Positiv zu vermerken ist, dass es einige wünschenswerte Eigenschaften aufweist, wie z. B. hohe Festigkeit, Haltbarkeit, Elastizität, Abriebfestigkeit, Wasserbeständigkeit und geringe Feuchtigkeitsaufnahme. Es gibt auch einige nützliche Anwendungen, beispielsweise für Kleidung, Sportbekleidung, Dessous, Strümpfe, Teppiche, Polster, Fallschirme, Seile, Zelte und Fischernetze. Andere synthetische Materialien wie Kevlar und Nomex, die über besondere Eigenschaften wie Kugelsicherheit und Feuerbeständigkeit verfügen.
Negativ ist, dass Nylon einige schädliche Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft hat, wie zum Beispiel:
- Der Verbrauch großer Mengen fossiler Brennstoffe, Wasser und Energie führt zur Erschöpfung der natürlichen Ressourcen und trägt zum Klimawandel bei
- Es entstehen Treibhausgase wie Lachgas, das 310-mal stärker ist als Kohlendioxid, und es entstehen saurer Regen und Smog.
- Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt, was Wasserlebewesen und die menschliche Gesundheit schädigen kann. Mikroplastik sind kleine Kunststoffstücke mit einer Länge von weniger als 5 mm, die bei der Herstellung, beim Waschen, beim Tragen und bei der Entsorgung freigesetzt werden können. Mikroplastik kann auch giftige Chemikalien aufnehmen und in die Nahrungskette übertragen.
- Es entstehen Abfälle und Umweltverschmutzung, die Boden, Wasser und Luft verunreinigen können. Nylon ist nicht biologisch abbaubar und die Zersetzung kann bis zu 40 Jahre dauern. Es macht auch etwa 10 % des Meeresmülls aus, insbesondere von Fischereigeräten. Außerdem kann es gefährliche Substanzen wie Farbstoffe, Zusatzstoffe und Beschichtungen enthalten, die in die Umwelt gelangen können.
