Industrierohstoff: Hanffaser

 

Hanffasern sind Hohlfasern, bestehend aus hochfester Cellulose, bei denen viele Elementarfasern (1) über natürliche Klebsubstanzen (Lignin, Pektine u.a.) zusammen Bastfaserbündel bilden. Bei einer Aufbereitung zerfasern diese Bündel. Solche Bastfaserbündel bilden zusammen mit anderen Rindenzellen (2) die Faserkollektive.   


Röste
Die Röste ist ein komplexer mikrobiologischer Prozess, bei dem Lignin und Pektine abgebaut werden. Damit lassen sich Holzanteile des Stängels besser von den Fasern trennen. Außerdem lassen sich die Bastfaserbündel besser zerfasern. Nebenbei wird das Fasermaterial weicher, flexibler und fibrilliert stärker aus. Bei der Röste ist ein hohes Maß an Erfahrung und Kompetenz vonnöten, denn wer die Röste vorzeitig abbricht, erhält sehr sprödes Fasermaterial. Grünhanf gelingt es nur schwer, von Schäben zu befreien, dabei bleibt er sehr grob und von hoher Rückstellkraft, seine Färbung variiert zwischen hell bis grau. Anwendungen im Bau bevorzugen diesen Grünhanf, der aber i.d.R. nicht grün ist. Textile Anwendungen bedürfen immer eines gut gerösteten Hanfs, er ist dunkelgrau bis schwarz.
Gut geröstetes Stroh:

Grobe – feine Fasern
Hanf ist seiner Natur nach grob. Über spezielle Pflanzenbauparameter entwickelt sich der Bast in der Stängelrinde feiner. Nach einer guten Röste können die Bastfaserbündel vereinzelt werden, was das Fasermaterial feiner werden lässt. Die Art und Aggressivität der mechanischen Aufbereitung hat nur sehr begrenzt Einfluss auf die Feinheit. Die Röste entscheidet über die Feinheit: Grünhanf (gleich welcher Farbe) ist grob und "kratzig", Rösthanf wird mechanisch bereits fein aufgeschlossen. Sehr feine Hanffasern (nahe einer Elementarfaservereinzelung) können nur über einen chemischen oder chemisch-biologischen Verarbeitungsschritt erzielt werden.

Fraktale Geometrie der Hanffasern

Hanffasern aus aggressiver Aufbereitung zerfasern von einem groben Bast in viele Einzelfasern und Fibrillen.

Fraktale Hanffasern bilden durch den groben Bastanteil offenporige Gelege, Matten oder Filze. Die aufgefaserten Einzelfasern und Fibrillen des Bastes überziehen das offenporige Gelege durch ein reiches Netz an feinen Knoten und Maschen, welche die Verbindungen der Fasern stabil gestalten. Hanffasern sollten nicht geschnitten, sondern gerissen werden! Genau dort, wo eine Sollbruchstelle dieses suggeriert, werden Hanffasern auf eine stochastisch verteilte Länge gerissen.
   Fraktale2

Fraktale3

Fraktale1



Schäbenfreiheit
Zu den wichtigsten Qualitätsmerkmalen der Hanffaseraufbereitung gehört neben der guten Röste, der Faserlängenverteilung, der Staubfreiheit u.a. auch die Schäbenfreiheit. Schäben sind Teile des Stängelmarkes der Pflanze. Jedoch ist die Schäbenfreiheit relativ, denn es gibt keine Hanffasern die absolut frei von Schäben sind.
Farbe: Schäben sind hell. Da gut gerösteter Hanf relativ dunkel ist, fallen die Schäben ob ihrer hellen Färbung schnell ins Auge. Hingegen hat heller Grünhanf meist viel mehr Schäben, ohne dass dieses visuell gleich bemerkt werden. Hier lässt sich das Auge schnell täuschen.

Varietäten der Hanffasern
Leien lassen sich in der Charakterisierung von Hanffasern gern täuschen, zudem zwischen groben Flachs- und feinen Hanffasern selbst Fachleute sich gelegentlich irretieren lassen. Der Schäbengehalt tritt bei dunklem Hanf viel stärker in die Optik als bei hellem, bei groben viel stärker als bei feinem. Die Meinung, dass die Farbe des Strohs als Kriterium des Röstgrades herangezogen werden kann, mag bei vergleichender Wasserröste machbar sein, ist aber bei einer Feld- oder Tauröste ein Irrtum. Hanf riecht immer nach Hanf. Feuchter Hanf, sofern er noch nicht gewaschen wurde riecht immer nach Erde. Dieser erdige Geruch hat nichts mit Verdorbenheit zu tun, sondern ist hanftypisch.

Stapellänge
Hanf-Stapelfasern werden auf Länge gerissen, um das Zerfasern und Auffibrillieren an den Rissstellen zu unterstützen. Die Faserlängenverteilung formt eine Gaußsche Glocke um die gewünschte Stapellänge, wobei Überlängen und sehr kurze Fasern vermieden werden.

Eigenschaften
Als Naturfaser sind die Hanffasern verschiedenen Variationen ausgesetzt. Zu den wichtigsten Faktoren, die Qualität und Toleranz dieser Fasern beeinflussen gehören:
1. Landwirtschaftliche Anbauspezifikationen, sowie Sortenwahl
2. Röste
3. Aggressionswert der Aufbereitung


Faser

Rösthanf
Röstflachs
Ramie
Kenaf
Sisal
Jute
Baumwolle
Kokos

Reißfestigkeit(N/mm²)

1110
930
585
930
855
540
450
255

E–Modul(kN/mm²)

90
93
33
53
38
45
11
5

Zersetzungs-Temp.

335°C
280°C
293°C
-
-
-
-
270°C

Quelle: Einheimische Faserpflanzen, in: Praxis der Naturwissenschaften Chemie, Köln 1997

  Hanffaser
(ungeröstet)
Flachsfaser
(ungeröstet)
Sisalfaser Abacafaser
Cellulose 66 % 56 % 63 % ...
Hemicellulose 16 % 15 % 12 % gesamt: 64 %
Pektine/Lignine 4 % 6 % 11 % ...
Fett und Wachs 1 % 1 % 1 % ...
Eiweis, Asche, Mineralstoffe 2 % 10 % 1 % gesamt: 23 %
Wassergehalt 12 % 12 % 12 % 12%

Quelle: Deutscher Naturfaserverband, Waldenburg 2005