Erste Erfahrungen mit Synthappret BAP 01.

Zuvor.
Während der 12. deutschsprachigen Filzbegegnung in Arendsee begegnete mir zum ersten mal eine Flüssigkeit, die folgendermaßen eingesetzt und verwendet wurde:
Auf einem Stück dünnes Wollgewebe wurde mit einem Pinsel die Flüssigkeit in Form von Ornamenten aufgepinselt. An der Wand hing ein ähnliches Stück, welches insgesamt stark gekräuselt und offensichtlich eingelaufen war aber über die Fläche verteilt ornamentale Bereiche aufwies, die sichtbar nicht mit eingelaufen waren. Es war ein interessanter Effekt entstanden.
Eine Rückfrage ergab, dass die aufgepinselte Flüssigkeit den Wollstoff an den entsprechenden Stellen filzfrei ausgerüstet hatte. Die Flüssigkeit musste trocknen und thermisch (mit einem Bügeleisen) fixiert werden. Danach wurde der Stoff in einer Waschmaschine gefilzt.
Nähere Angaben was das für ein Mittel sei und welche Eigenschaften zu dem angesprochenen Effekt führen, konnte niemand machen. Ein Erfahrungsbericht wies darauf hin, dass die Flüssigkeit wirklich gut und langsam trocknen muss. Wahrscheinlich läuft dabei ein gewisser chemischer Prozess ab.

Der Erwerb
Im Katalog der Firma Filzrausch wird ein Mittel angeboten, dass genau diese Effekte auslösen soll. Es heißt Synthappret BAP 01. Dazu wird ein Verdickungsmittel angeboten. Außerdem wird ein feines Wollgewebe (Mousseline) zum Verkauf angeboten, welches sich für die oben geschilderte Verwendung eignen soll.
Ich bestellte ein wenig von allem. Die beiliegenden Beschreibungen geben an , dass der Stoff vor der Bearbeitung gewaschen werden sollte. Außerdem gibt es eine Rezeptur für die Flüssigkeit. Wie verdünnen, wie verdicken, wie auftragen.

Theoretische Zusammenhänge.
Da weitere Angaben zu dem Mittel nicht vorlagen, wurde ich neugierig und recherchierte im Internet und der einschlägigen Literatur. An verschiedenen Stellen wurde ich fündig.

Seit langen bemüht sich die wollverarbeitende Industrie Wollfasern möglichst filzfrei auszurüsten. Es gilt dabei, den unterschiedlichen Reibwert(DFE) der Faseroberflächen von und zur Haarwurzel soweit zu verringern, dass sich die Fasern auch im gequollenen Zustand in einem engen Verband nicht unumkehrbar verschieben. Da dieser Effekt auf dem Abspreizen den Epidermisschuppen bei Wasseraufnahme entsteht, gilt es, entweder die Schuppen so zu präparieren, dass die Schuppenkante entfernt werden oder, dass sie sich nicht mehr vom Faserstamm abspreizen können. Für beides gibt es Verfahren. Häufig werden sie kombiniert.
Bei den sogenannten additiven (hinzufügenden) Verfahren werden die Fasern mit einer sehr dünnen Schicht Kunstharz überzogen. Es wurden verschiedene Harze (vor allem Polyester) und Verfahren entwickelt. Eins davon ist Synthappret BAP.

"Synthappret" steht für synthetische Appretur. Das Kürzel BAP steht für Bisulfit-Addukt eines Polyisocyanitpolyurethans. Es ist also kein Polyester sondern ein speziell aufbereitetes Polyurethan.
Es ist unverdünnt sauer (Ph 3-4) und stark hydrophil (wasserfreundlich). Da auch Wolle im Naturzustand sauer ist (Ph 4,9), entsteht kein gutes Spannungsverhältnis zwischen der Wolle und dem Kunstharz. Darum wird dem Synthappret Natriumbicarbonat (Natron) zugesetzt, es wird basisch (Ph 8-9).
Wegen seiner hydrophilen Eigenschaft verteilt es sich willig und gleichmäßig auf den Faseroberflächen. Es bindet sich chemisch mit dem Ceratin der Schuppen. Das erfordert eine lange Trocknungszeit (in der Literatur ist von bis zu 5 Tagen die Rede). Das Harz umschließt nicht nur die Oberflächen sondern verklebt auch nebeneinander liegende Fasern miteinander. Dies verstärkt den Filzfrei-Effekt (beispielsweise in einem Garn). Nach der Verwendung von Synthappret BAP bleibt der Filz oder der Stoff hydrophil, Wasser perlt nicht mehr ab sondern benetzt die Oberflächen der Fasern gleichmäßig. Der Stoff saugt, statt Wasser abzuweisen. Das gilt auch für behandelten Filz. Andererseits verliert die Wolle einen Teil ihrer Hygroskopie, die Faser selbst absorbiert weniger spontan Wasserdampf. Diese beiden Eigenschaften führen zu einer langen Trocknungszeit behandelter Teile.
Nach dem Trocknen muss das Harz thermisch fixiert werden. Entweder durch Bügeln oder in einer Wärmekammer (Heißluftherd).
Die Oberflächen der Fasern und der gesamten Textilteile verlieren das für Wolle typische, wasserabweisende Verhalten. Sie werden hydrophil. Wasser wird nicht abgewiesen sondern verteilt sich benetzend auf der Oberfläche. Außerdem wird es nicht mehr von der Wolle absorbiert (aufgenommen und labil chemisch gebunden).
Das Verdickungsmittel wirkt sich auf die Vorgänge nicht aus. Es dient nur zur leichteren Handhabung beim Auftragen auf bestimmte Flächenbereiche. Es muss jedoch sorgfältig ausgewaschen werden. Das passiert meist automatisch beim anschließenden Filzen. Bei dunklen Farben können allerdings helle Flecken zurück bleiben.

Eigene Versuche und Tests.
Neben den in der beiliegenden Gebrauchsanleitung beschriebenen Methode der ausgesparten filzfreien Flächen in Wollgeweben interessierten mich weitere Einsatzmöglichkeiten für die Herstellung und vor allem Gestaltung von Wollfilz

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Gestaltung eines Wollgewebes nach Anleitung.
Die Anleitung sieht folgende Rezeptur vor:
Grundrezept des Verdickungsmittels: 100ml kaltes, sauberes Wasser, 3 Gramm Verdickungsmittel (3%), gut verrühren und mindestens 5 Minuten quellen lassen (besser länger).
Wichtiger Hinweis zum Wasser: Bei reinem Leitungswasser (zumindest hier in Düsseldorf) quillt das Mittel kaum, es wurde gerade mal etwas sämig, setzte sich aber schnell ab. Daraufhin nahm ich (wie auch in der Anleitung empfohlen) destilliertes Wasser (als Batteriewasser an jeder Tankstelle). Damit entsteht bei der angegebenen Menge (3%) eine ziemlich zähflüssige Masse. Bei 4% wird sie etwas breiiger, bei 5% schon etwas dick.
Grundrezept Appretur: 200ml reines, kaltes Wasser, 20ml Synthappret BAP (10%) und 5 Gramm Natriumbikarbonat (Küchennatron) (2,5%).

Beides vor der Anwendung gut mischen. Keine zusätzliche Wartezeit.
Verdünnung der Appretur in der fertigen Mischung letztlich: 300 : 20 (6,7%), des Verdickungsmittels: 300 : 3 (1%)

Achtung! Beim Ausgießen des reinen (unverdünnten) Synthapprets entstehen gefährliche!! Dämpfe und unangenehme Gerüche.
Nicht mit der Haut berühren (Dichte Handschuhe tragen)!
Dämpfe nicht einatmen! Arbeitsraum gut belüften!
Bei größeren Mengen während des Gießens eventuell Atemmaske tragen oder ein dichtes Tuch vor Nase und Mund halten.

Wollgewebe waschen (je nach Waschmittel mit Essigwasser nachspülen, danach nur entwässern (nicht noch mal mit reinem Wasser nachspülen) und trocknen.
Das mit dem Verdickungsmittel aufbereitete und verdünnte Synthappret mit einem Pinsel oder einer Schwammrolle in der gewünschten Ornamentik auftragen. Gut und lange trocknen lassen. Durch Bügeln oder in einer Heißluftkammer (Heißluftherd 150°C, 5 Minuten) thermisch fixieren. Danach filzen.

Nach diesem Rezept habe ich kleine Teile des Gewebes behandelt. Gefilzt habe ich mit Olivenseife, zunächst mit den Händen, später in einem Wäschetrockner (Kaltluft, ca. 20 Minuten). Der erwartete Effekt trat ein. Nach dem Filzen, vor dem endgültigen Trocknen, habe ich das Teil noch einmal mit warmem Essig-Wasser vorsichtig ausgewaschen. Reste des Verdickungsmittels waschen sich meistens schon beim Filzen aus. Ob man das fertige Teil abschließend bügelt kommt auf den gewünschten Effekt an.

Hinweise zur praktischen Handhabung: Das vorbereitete Verdickungsmittel lässt sich unter Luftabschluss (Glas mit Schraubdeckel) getrennt von der Appretur gut vorbereiten und aufbewahren. Da es mit der Appretur wieder verdünnt wird kann man es durchaus etwas dicker anrühren. Man nimmt dann gerade soviel, wie man in der fertigen Masse haben möchte.
Die Ornamente sollten nicht zu großflächig gewählt werden. Weil dort die Wolle nicht schrumpft, beulen diese Stellen stark aus.
Weil das Synthappret von der Wolle gut angenommen wird, verläuft es sich rund um die aufgetragenen Stellen. Das Gewebe saugt das Mittel weg. Die behandelten Bereiche werden größer als vorgesehen. Das sollte man beim Auftragen wissen und beachten. Das Verdickungsmittel vermindert diesen Effekt. Je dicker desto weniger verläuft es.

Verschiedene Versuche mit Wollfilzflächen.
Um die Versuche miteinander vergleichen zu können, habe ich erst einmal einen dünnen weichen Flächenfilz (Schrumpf etwa 8%) aus weißer, sehr feiner Merinostrangwolle hergestellt. Nach dem Walken mit Essig leicht sauer eingestellt (Ph 3-4), danach gut geschleudert nicht getrocknet sondern gleich weitergearbeitet.
Wollmenge: 3,75g/dm2 , Dichte: 0,18 g/cm3

Von diesem habe ich mehrere Teile abgeschnitten und behandelt. Bei den folgenden Versuchen habe ich auf eine Verdickung verzichtet, sondern nur mit mehr oder weniger verdünntem Synthappret BAP gearbeitet. Verdünnt habe ich mit kaltem Leitungswasser. Natron immer im Verhältnis: 1 : 40 (2,5%). Ph-Wert bei allen Verdünnungen etwa 8 - 9

Test 1: Filzfläche 10cm x 20cm, Verdünnung 1 :10 (1 Teil Synthappret auf 10 Teile Wasser)
Auftragen oder besser Einmassieren des Mittels mit einer Schwammrolle (Lackierrolle, ganz feiner Schaumgummi) auf die Hälfte der Fläche (10 x 10)
Trockenzeit 1 Tag, danach mit Bügeleisen (höchste Stufe, Backpapier als Zwischenlage) fixiert.
Danach von Hand gefilzt mit Olivenseife. Schrumpf des unbehandelten Bereichs etwa 50%.
Der behandelte Bereich ist nicht geschrumpft.
Der behandelte Bereich ist sehr steif und elastisch. Lässt sich kaum knittern und falten. Springt in seine glatte Form zurück. Aufgespritztes Wasser verteilt sich sofort und nässt den Filz. Gleichzeitig auf den unbehandelten Bereich aufgespritztes Wasser perlt. Während dort nach etwa 1 Stunde der Filz sich vollkommen trocken anfühlt, bleibt er im behandelten Bereich noch lange feucht.
Test 2: Gleiche Filzfläche und gleiche Konzentration, ebenfalls mit Bügeleisen fixiert. Sauer gefilzt mit Essigreiniger. Alle Ergebnisse wie beim alkalischen Filzen mit Seife.
Test 3: Gleiche Filzfläche, gleiche Konzentration, jetzt im Heißluftherd fixiert (150°C etwa 5 - 6 Minuten, vorsichtshalber im Bratschlauch). Alkalisch gefilzt. Alle Ergebnisse wie beim Bügeln, jedoch unruhige Fläche, die sich nicht glättet. Die Dicke ist nach dem Fixieren gleich wie beim Bügeln. Der Druck des Bügeleisens scheint die Fläche nicht zusätzlich zusammen zu kleben.
Erfahrung mit Bratschlauch: Um eventuell entstehende Dämpfe des Synthappret nicht im Herd zu haben, wurde der Bratschlauch dicht verschlossen. Darum konnte der Wasserdampf nicht entweichen. Der Schlauch blähte stark, riss aber nicht. Nach dem Öffnen war das Filzteil sehr feucht und musste nachtrocknen. Interessanterweise vor allem im behandelten Bereich. Im unbehandelten Bereich wurde der Dampf offensichtlich von der Wolle absorbiert. Im behandelten Bereich nicht.
Test 4: Alle Bedingungen wie Test 1. Nicht nachträglich gefilzt. Oberfläche nach dem Bügeln mit sehr harter Bürste gekämmt (Pillingtest). Im behandelten Bereich keine Auflösung oder Ablösung der Fasern. Sie sind fest in der Struktur verklebt.
Test 5: Gleiche Filzfläche. Die Hälfte (10 x 10) mit einer Verdünnung 1 : 30 behandelt. Nach dem vollständigen Trocknen gebügelt und mit Olivenseife nachgewalkt. Dann sauer neutralisiert und trockengebügelt. Schrumpf der unbehandelten Fläche etwa 50%. Behandelte Fläche nicht geschrumpft. Griff wesentlich weicher als bei geringerer Verdünnung. Wasser wird aufgenommen, perlt also nicht ab.
Test 6: Gleiche Bedingungen wie Test 5. Verdünnung jetzt 1 : 60.
Die behandelte Fläche ist beim nachträglichen filzen leicht geschrumpft. Unbehandelte Fläche in diesem Fall etwa 30%, die behandelte etwa 5-10%. Griff recht angenehm. Wasser wird zunächst abgewiesen (perlt) aber nach kurzer Zeit aufgenommen. Alle Effekte noch vorhanden aber stark abgeschwächt.
Test 7: Eine geringe Menge Merino-Wollfasern (sehr fein) vom Strang mit Synthappret BAP, Verdünnung 1 :10, angefeuchtet. Nach dem Trocken und Fixieren im Bratschlauch waren die Fasern stark miteinander verklebt. Ich habe sie immer wieder über ein handgetriebenes Kardierrad gekämmt bis sie sich einigermaßen voneinander lösten. Ein Filztest mit einer Filzkugel (zum Vergleich wurde die gleiche Menge unbehandelte Wolle gleicher Qualität gefilzt) zeigte, dass die Fasern nicht mehr filzen können. Was zu erwarten war.

Test 8: Einen zusätzlichen dickeren Flächenfilz hergestellt. Sehr feine australische Merinowolle vom Strang. Gelegte Größe 60 x 60cm, Wollmenge 220 Gramm in zwei Farben, als Verbund, nicht gemischt.
Gefilzt mit Olivenseife auf 50 x 50cm (17% Schrumpf), mit Essig neutralisiert und entwässert (Wäscheschleuder).
Danach Synthappret Verdünnung 1 :30 mit einer Schwammrolle auf einer Teilfläche (offenes Quadrat (25 x 25 außen/12 x 12 innen) einmassiert (von beiden Seiten her).
Drei Tage getrocknet. Auch dabei folgendes beobachtet: Während sich die unbehandelten Flächen nach einem Tag trocken anfühlten, blieben die behandelten Flächen bis zum dritten Tag feucht. Getrocknet in einem normal warmen Wohnraum.
Danach mit einem heißen Bügeleisen von beiden Seiten her stark erhitzt. Nach dem Abkühlen mit Olivenseife weitergewalkt auf ein Endmaß von 38 x 38cm (37% Gesamt-Schrumpf) und einer durchschnittlichen Dicke von etwa 7mm. (Dichte: 0,22 g/cm3)
Da die behandelte Fläche rundum und auch in der Mitte von unbehandeltem Filz umgeben war, sie aber nicht weiterfilzte, bildeten sich starke Falten und kleine Beulen. Drum herum filzte die Wolle intensiv und zog die Gesamtfläche auf das genannte Maß zusammen. Es entstand eine interessante optischen Struktur.
Schon bei Auswaschen trat der erwartete Effekt zutage: Die behandelte Fläche saugte Wasser geradezu an, während drum herum das Wasser abgewiesen wurde. Das hat sich nach dem endgültigen Trocknen noch verstärkt.
Diesen Flächenfilz benutze ich zur Zeit überall als Sitzunterlage um die unterschiedliche Pillingneigung zu erfahren. Nach einem Tag sind schon deutliche Unterschiede zu erkennen. Während die unbehandelten Flächen immer gleichmäßiger aber auch etwas haariger werden, manifestieren sich die Beulen und Falten in den behandelten Bereichen. Deren Oberfläche bleibt dicht geschlossen.

Zusammenfassung.
Synthappret BAP wurde von der Fa. Bayer für die industrielle Anwendung zur Filzfrei-Ausrüstung von Wolle oder Wolltextilien entwickelt. Es ist ein speziell weiterentwickeltes Polyurethan. Es ist sehr sauer und hydrophil. Es überzieht die Wollfasern mit einer feinen Schicht Kunstharz und verhindert so das Abspreizen der Epidermisschuppen. Gleichzeitig macht es die Wolle hydrophil und grenzt die hygroskopischen stark Eigenschaften ein. Das heißt, die Wollfasern, -garne oder -textilien verlieren ihr wasserabweisendes Verhalten und nehmen nur sehr geringe Mengen Wasser auf. Je nach Schichtdicke der Appretur werden behandelte Textilien etwas steif im Griff, jedoch auch abriebfest und elastisch. Die Pillingneigung nimmt stark ab.

Im Bereich der handwerklichen Filzmacherei ergeben sich folgende Testergebnisse:
Die Behandlungen von Teilflächen eines feinen Wollgewebes mit anschließendem thermischen fixieren und walken führen zu unterschiedlich schrumpfenden Bereichen in der Fläche. Die Effekte sind rein optischer Natur. Ein Nutzen für den Gebrauchswert ergibt sich nicht.

Auch fertige Filzteile lassen sich damit behandeln. Der Filzvorgang wird gestoppt. Weiche Filzteile können somit vor einer weiteren Schrumpfung bewahrt werden. Sie werden formstabil und verlieren zum größten Teil die Neigung zum Pilling (Knötchenbildung unter Rei-bung). Allerdings versteifen die Teile und verlieren einen Teil ihrer wolltypischen Eigenschaften. Bei der Behandlung von Filzteilen empfiehlt sich eine Verdünnung von 1 : 30 bis max. 1 : 50.

Synthappret BAP eignet sich nicht als Versteifungsmittel im herkömmlichen Sinne, zum Beispiel für Hüte. Diese verlieren ihre wasserabweisenden Eigenschaften ganz entschieden. Allerdings bleiben sie formstabil, auch unter höheren Temperaturen und bei Dampf.

Die Erfahrungen in diesen wenigen Tests zeigen, dass filzfrei ausgerüstete Wolle einen großen Teil ihrer wolltypischen Eigenschaften verliert. Sie filzt und pillt zwar nicht mehr, weist aber kein Wasser mehr ab und nimmt vor allem keines mehr auf. Eine Absorption von Körperschweiß wird demnach stark eingeschränkt. Dies gilt nicht nur bei Filz, sondern bei allen so ausgerüsteten Wolltextilien. Das wasserabweisende Verhalten lässt sich durch entsprechende Imprägnierungen (z.B. Silikon) wieder erreichen, doch damit wird die eigentliche Wollfaser zusätzlich mit einem fremdem Stoff umhüllt.

Persönliches Fazit: Synthappret BAP ist zwar ein interessantes zusätzliches Gestaltungsmittel, doch da es die natürlichen Wolleigenschaften negativ beeinflusst, werde ich es für die Gestaltung von Wollfilz nicht weiter einsetzen.

Bruno Bujack