Zur Gewinnung der Bastfasern (Sklerenchymfasern) beispielsweise aus den Stengeln von Hanf und Flachs bedient man sich heute zweierlei gängiger Verfahren, der Feld- oder Tauröste und der sog. Wasserröste. Es sind auch weitere Verfahren bekannt, die allerdings heute nicht mehr angewendet werden, beispielsweise die Grubenröste.

(Lit.: Dombroth, Seehuber: Flachs – Züchtung, Anbau, Verarbeitung, Stuttgart 1988; V. Grafe: Chemische Technologie der Zellulose und Zellulosine, Stuttgart 1928) Der Sinn dieser Verfahren besteht darin, die Holzbestandteile des Stengels durch Mikrobeneinwirkung (rösten) so weit von der Rinde mit den dort enthaltenen Sklerenchymfasern zu trennen, um auf mechanischem Wege (durch brechen, riffeln und kämmen) die Sklerenchymfasern zu gewinnen.

Das ältere Verfahren ist die Wasserröste (anaerobische Röste). Die geernteten und getrockneten Pflanzenstengel werden meist bündelweise in Becken oder Flüssen unter Wasser gehalten. Die Mikroben befinden sich auf den Pflanzen. Nach einer gewissen Einwirkzeit werden die Mikroben aktiv, die vorwiegend das als Kittsubstanz vorhandene Pektin und Lignin in der Pflanzenrinde abbauen. Der Vorgang ist temperaturabhängig. Bei Flachs beispielsweise ist die optimale Wasser-Temperatur 37° C, die Röste ist bei dieser Temperatur ungefähr nach 120 Std. abgeschlossen.

Bei niedrigeren Temperaturen, beispielsweise in Flüssen, kann der Röstvorgang auch mehrere Wochen dauern. Temperaturen wesentlich über 50° C werden nicht angewendet, weil damit die Gefahr der Verkleisterung der Begleitsubstanzen gegeben ist.

Nach dem Rösten werden die Pflanzenstengel getrocknet und dem Brechvorgang (beispielsweise auf einer Schwinge) unterworfen; dabei lösen sich die Bastfasern von den Holzbestandteilen. Bei dem organischen Abbau der Begleitsubstanzen entstehen Nebenprodukte wie beispielsweise Buttersäure, die eine Belastung der Umwelt bzw. des Abwassers verursachen. Aus diesem Grunde wird die Wasserröste in Europa nicht mehr angewendet, obwohl die Qualität der Fasern allen Ansprüchen, vor allem der Spinnfähigkeit der Fasern entspricht. Zum anderen ist dieses Verfahren weitgehend unabhängig vom Witterungsverlauf, so dass die Ernteausfälle geringer sind als bei der Tauröste.

Für technische und textile Anwendungen sind die Fasern ohne zusätzliche Waschbehandlung oder Bleiche wegen der Geruchsbildung, vorwiegend Buttersäure, nicht einsetzbar.

Bei der Feld- oder Tauröste wirken aerobisch arbeitende Bakterienstämme auf die Begleitsubstanzen. Die Pflanzenstengel werden nach dem Raufen oder Mähen parallel oder im Schwad auf dem Feld zur Röste ausgelegt. Während der Röstdauer werden zur Vergleichmäßigung der Röste in gewissen Zeitabständen die Pflanzenstengel gewendet. Der Röstvorgang kann bis zu mehreren Wochen dauern. Eine Übenöste führt zum vollkommenen Ernteverlust, da sich dann die Bastfasern zu Elementarfasern auflösen. Ein Entholzungsvorgang ist dann nicht mehr möglich. Eine ausgeglichene Wechselwirkung von Feuchtigkeit (Nachttau) und Trocknung sind die Voraussetzung für den Röstablauf. Das Erreichen eines optimalen Röstgrades ist deshalb stark von den Witterungsbedingungen abhängig.

Eine typische Eigenart der feldgerösteten Bastfasern ist ihr Grauton, der durch die Kathalasen der Bakterien entsteht. In der Textilindustrie für Bekleidung ist dieser Grauton zum Teil erwünscht, bei der technischen Anwendung der Fasern hat er sich als Nachteil herausgestellt. Die Faser hat durch die Feldröste einen Fäulnisgeruch angenommen. Dieser und der Verkokungsgeruch, der beim Heißverpressen in Faserverbundwerkstoffen entsteht, schränkt die Anwendung als technische Faser ein.

Gegenüber der Wasserröste hat die Tauröste ökologische Vorteile, da keine Luft- und Wasserbelastung durch den Röstvorgang entsteht. Die Tauröste hat den Nachteil der Witterungsabhängigkeit, womit ein erhebliches Ernterisiko verbunden ist, das zu gesamten Ernteausfällen führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein "Röst"-Verfahren zur Verfügung zu stellen bei dem die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden. Dies drückt sich in folgenden Eigenschaften aus:

• 1. Vermeidung des Ernterisikos
• 2. Reduzierung bzw. Vermeidung des Geruchs und des Fogging der Fasern bedingt durch weitgehende Befreiung der Fasern von Begleitsubstanzen wie Pektin und Lignin oder deren Abbauprodukte wie beispielsweise Kathalasen.
• 3. Ausreichender Weißgrad für technische Anwendungen der Faser bedingt durch weitgehende Befreiung der Fasern von Begleitsubstanzen wie Pektin und Lignin oder deren Abbauprodukte wie beispielsweise Kathalasen.
• 4. Hohe Faserfestigkeit
• 5. Gleichmäßiger industrieller Produktionsstandard

Diese Aufgabe wird durch ein hydrolytisches Verfahren gelöst, das die Aufgabe hat, die wasserlöslichen und wasserunlöslichen calcium-pektinhaltigen Substanzen und die Ligninsubstanzen sowie andere Begleitsubstanzen auf der Oberfläche der Fasern und wenn erforderlich an den Mittellamellen vollständig oder nahezu vollständig zu beseitigen oder zu lösen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenstengel nach dem Mähen oder Raufen nur getrocknet und nicht feldgeröstet oder nur gering feldgeröstet werden und so dem Brechvorgang zum Entholzen zugeführt werden. Die Entholzung (Vorentholzung) und Aufspaltung der Bastfaserbündel zu Bastfasern erfolgt auf Grund der Haftung (Verklebung) zwischen den Faserbündeln und dem Holz nur unvollkommen.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das vorentholzte Fasermaterial in Winlage auf dem Feld oder einer Wiese ausgebreitet wird und durch wechselweise Einwirkung von Sonneneinstrahlung und Regen hydrolisiert und gebleicht wird. Bei starker und dauernder Sonneneinstrahlung kann der Hydrolysevorgang durch zeitweises Besprühen mit Wasser beschleunigt werden. Eine Röste, d.h. eine Einwirkung von Bakterien findet nicht oder fast nicht statt. Auf Grund der groben Faserstruktur und damit lose liegenden vorentholzten Fasermaterials erfolgt die Trocknung zwischenzeitlich und endgültig sehr kurzfristig, wodurch u.a. das Bergungsrisiko weitgehend ausgeschaltet wird. Der Hydrolysevorgang ist längstens nach 8 Wochen, frühestens nach 2 Wochen abgeschlossen, in der Regel nach 3 Wochen.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern nach der Hydrolyse und Trocknung entweder direkt zur Halbzeugherstellung, wie beispielsweise Trockenvliese als Nadelvlies, benutzt werden oder aber einem Schneid- und/oder Kardier- und/oder Kämmprozess unterworfen werden.

Bei einer Kardierung oder zusätzlichen Kämmung werden die Bastfaserbündel zu Bastfasern vereinzelt und die noch lose anhaftenden Begleitsubstanzen, wie beispielsweise Parenchymfasern, von den Fasern getrennt und beseitigt. Bei einer intensiven Hydrolyse ist die mechanische Aufspaltung der Bastfasern zur Elementarfasern, d.h. zu Einzelzellen möglich.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Eigengeruch der Fasern beseitigt, oder zumindest fast gänzlich beseitigt wird.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Hydrolyse die Fasern so weit freigelegt werden, dass ein ev. vorgesehener Bleichprozess, wie beispielsweise nach DP 44 20 221, extrem verkürzt werden kann. Die Prozesszeit des Bleichens wird auf wenige Minuten reduziert.

Grünhanf vorentholzt der Fa. HVG GmbH & Co.KG, Großenkneten-Huntlosen, Ernte 2001, Faserlänge bis 30 cm, im Schwad auf Wiese ausgelegt.

Feldhydrolyse im Jahre 2001, 8 Wochen mit dreitäglicher Besprühung mit Wasser während der Sonnentage, jeweils nach Trocknung gewendet.

Das Fasermaterial zeigte nach der Hydrolyse einen leicht hellgrauen Ton und war von den Begleitsubstanzen so weit befreit, dass die restlichen Begleitsubstanzen bei dem folgenden Kardierprozess abgeschert wurden. Es fand eine gute Vereinzelung der Bastfasern statt, so dass ein Faserband gebildet werden konnte.

Grünhanf vorentholzt der Fa. VERNARO GmbH, Gardelegen, Ernte 2001, geschnitten auf 80 mm, im Schwad auf Wiese ausgelegt.

Feldhydrolyse im Jahre 2002, 3 Wochen mit dreitäglicher Besprühung mit Wasser während der Sonnentage, jeweils nach Trocknung gewendet.

Das Fasermaterial zeigte nach der Hydrolyse einen hellen leicht gelblichen Holzton und war von den Begleitsubstanzen befreit und geruchlos. Bei der Krempelung zum Vlies spalteten sich die Bastfaserbündel weitgehend zu Einzelfasern auf.

Grünflachs vorentholzt der Fa. Naturfaser GmbH, Pritzwalk, Ernte 2001, Faserlänge bis 40 cm, im Schwad auf Wiese ausgelegt.

Feldhydrolyse im Jahre 2001, 8 Wochen mit drei- bis viertäglicher Besprühung mit Wasser während der Sonnentage, jeweils nach Trocknung gewendet.

Das Fasermaterial zeigte nach der Hydrolyse einen leicht gelblich-grauen Ton und war von den Begleitsubstanzen so weit befreit, dass die restlichen Begleitsubstanzen bei dem folgenden Riffel- und Kardierprozess herausgelöst wurden. Es fand eine gute Vereinzelung der Bastfasern statt, so dass ein Faserband gebildet werden konnte.

Eine folgende Bleiche bei pH 10 mittels Natronlauge und H₂O₂ war nach 5 Minuten abgeschlossen mit einem Weißgrad von 70 nach ISO.