Kynd Hair GmbH
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Die Herstellung und Nutzung von konventionellem Kunsthaar stellt bislang eine weitgehend unbeachtete Umwelt- und Gesundheitsproblematik dar. Kunsthaar wird überwiegend aus fossilen, nicht biologisch abbaubaren Kunststoffen hergestellt, ist nicht recycelbar und wird nach kurzer Nutzungsdauer entsorgt. Gleichzeitig stehen diese Materialien im Verdacht, gesundheitlich bedenkliche Inhaltsstoffe freizusetzen, obwohl sie über Wochen direkt am Körper getragen werden. Nachhaltige Alternativen, die sowohl funktional als auch industriell skalierbar sind, existieren bislang nicht.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer biobasierten, bioabbaubaren Kunsthaarfaser, die herkömmliche Produkte technisch, optisch und haptisch ersetzen kann und gleichzeitig ökologische sowie gesundheitliche Vorteile bietet. Die Faser soll ohne den Einsatz fossiler Polymere auskommen, kompostierbar sein und ohne toxikologisch bedenkliche Zusatzstoffe hergestellt werden.
Im Rahmen des Projekts wird ein innovatives Materialsystem auf Basis biobasierter, thermoplastischer Polymere weiterentwickelt und erstmals für die spezifischen Anforderungen von Kunsthaar optimiert. Besondere Herausforderungen bestehen dabei in der Erreichung einer natürlichen Mattierung, ausreichender thermischer Stabilität im Schmelzspinnprozess sowie einer emissionsarmen Verarbeitung.
Die DBU-Förderung soll dazu beitragen, den aktuellen Technologiereifegrad gezielt zu erhöhen, den Entwicklungsprozess systematisch abzusichern und die Voraussetzungen für eine industrielle Skalierung zu schaffen. Damit leistet das Vorhaben einen direkten Beitrag zur Reduktion fossiler Kunststoffe, zur Vermeidung von Mikroplastik sowie zur Etablierung nachhaltiger Materialien in einem bislang kaum regulierten Marktsegment.
Das Vorhaben verfolgt einen modularen, iterativen Entwicklungsansatz zur Herstellung einer biobasierten, bioabbaubaren Kunsthaar-Faser auf Basis thermoplastischer Polymere. Die Arbeitsschritte bauen systematisch aufeinander auf und ermöglichen eine schrittweise Erhöhung des Technologiereifegrads bis hin zur industriellen Skalierbarkeit.
In einem ersten Arbeitsschritt werden geeignete biobasierte Polymermaterialien hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit im Schmelzspinnprozess, ihrer ökologischen Eigenschaften sowie ihrer funktionalen Eignung für Kunsthaar untersucht und weiterentwickelt. Dabei stehen insbesondere die thermische Stabilität, die Emissionsarmut während der Verarbeitung sowie die Ausbildung einer für Kunsthaar notwendigen Mattierung im Fokus.
Darauf aufbauend erfolgt die Entwicklung eines stabilen und reproduzierbaren Schmelzspinnprozesses. Hierzu werden Prozessparameter wie Temperaturführung, Scherbedingungen, Verweilzeiten, Verstreckung und Faserquerschnitte systematisch variiert und optimiert. Ziel ist ein prozessstabiles Fenster, das eine gleichbleibende Faserqualität bei minimaler Emissionsbildung ermöglicht.
Parallel dazu werden biologisch abbaubare Zusatzstoffe, Farbsysteme und Faserausrüstungen entwickelt und hinsichtlich ihrer Kompatibilität mit dem Materialsystem geprüft. Alle eingesetzten Komponenten werden so ausgewählt, dass sie die perspektivische Bioabbaubarkeit des Gesamtprodukts nicht beeinträchtigen.
Ein weiterer zentraler Arbeitsschritt ist die ökologische, toxikologische und funktionale Absicherung der Faser. Hierzu zählen Analysen potenzieller Emissionen, Prüfungen der Hautverträglichkeit sowie Untersuchungen zur Bioabbaubarkeit unter realitätsnahen Bedingungen.
Abschließend wird die Übertragbarkeit des entwickelten Verfahrens auf größere Produktionsanlagen untersucht. Dabei werden Aspekte wie Prozessstabilität, Qualitätsmanagement und Reproduzierbarkeit betrachtet, um die Voraussetzungen für eine spätere industrielle Umsetzung zu schaffen.