Aus der Branche

Kelheim Fibres präsentiert aktuelle Forschungsergebnisse auf der diesjährigen Cellulose Fibres Conference (13.- 14. März). Die Entwicklung, durchgeführt von Dr. Ingo Bernt, Gruppenleiter Fibre & Application Development bei Kelheim Fibres, und Dr. Thomas Harter von der Graz University of Technology, liefert Einblicke in den Zusammenhang zwischen der Geometrie von Viskosefasern und der Flüssigkeitsaufnahme von Tampons.

Kelheim Fibres beschäftigt sich schon länger mit der Funktionalisierung von Viskosefasern, unter anderem durch die spezielle Anpassung des Faserquerschnitts. Die trilobale Galaxy® ist ein Beispiel dafür. Die aktuelle Untersuchung untermauert nun die besonderen Eigenschaften der Faser, die in ihrer Geometrie begründet liegen. Dabei wird ein genauerer Blick auf die zugrunde liegenden Mechanismen geworfen. Es hat sich bestätigt, dass – im Gegensatz zu den klassisch runden Viskosefasern und trotz ähnlicher chemischer Zusammensetzungen und mechanischer Eigenschaften – Galaxy® eine deutlich bessere Flüssigkeitsabsorption ermöglicht.

Obwohl bereits die höhere spezifische Oberfläche der trilobalen Fasern eine verbesserte Flüssigkeitsaufnahme fördert, ist dies nicht der Hauptfaktor für den Unterschied in der Absorption. Stattdessen erweist sich die geometrische Form der Fasern als entscheidender Punkt. Trilobale Fasern schaffen und erhalten ein voluminöseres, umfangreicheres Netzwerk im Saugkörper, wodurch ein größeres Volumen für die Flüssigkeitsaufnahme bereitgestellt wird.

Dr. Ingo Bernt betont: „Die Ergebnisse unserer Untersuchung sind natürlich nicht auf Tampons beschränkt – alle Anwendungen, die eine erhöhte Saugfähigkeit fordern, profitieren von den Eigenschaften unserer Galaxy®-Fasern.“

Der Vortrag „Geometry Matters: Unveiling Tampon Absorption Mechanisms“ von Dr. Ingo Bernt und Dr. Thomas Harter findet am 14.03. um 14.50 Uhr statt.

Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, dass Hygieneartikel für Frauen häufig deutlich teurer sind als für Männer. Die Kinderrechtsorganisation Plan International kam im letzten Jahr im Rahmen einer Studie zu dem Schluss, dass insbesondere Menstruationsartikel, wie Binden, Tampons oder Slipeinlagen in Deutschland deutlich teuer seien. Jedes vierte Mädchen und jede vierte Frau gaben an, sie hätten finanzielle Mühe, sich mit ausreichend Menstruationsprodukten während ihrer Periode zu versorgen. Sogar jede zweite gab an, sich besser mit Tampons oder Binden zu versorgen, wenn diese günstiger wären.

CWS Hygiene, Serviceanbieter von Hygieneartikeln für den Waschraum, darunter Seifen- und Handtuchspender, möchte diese Missstände nun abschaffen. „Unsere Vision: wir wollen, dass Menstruationsprodukte wie Tampons in Waschräumen genauso selbstverständlich frei verfügbar werden wie sauberes Wasser, Seife oder Toilettenpapier. Denn es sollte nicht sein, dass solche Grundbedürfnisse für Frauen aufgrund finanzieller Überlegungen nicht bedient werden können,“ so Yonca Cevik, Divisional Product Manager bei CWS Hygiene International. „Mit dem Period Pack bieten wir Gebäudebetreibern und Unternehmen ein Produkt, mit dem sie einen aktiven Beitrag leisten können.“

Der Period Pack ist ein Tamponspender, der kostenlos Tampons per Push-Funktion verfügbar macht. Der Spender eignet sich für zwei verschiedenen Größen aus nachhaltiger Bio-Baumwolle.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird in Genf Neues aus der Vliesstoffforschung präsentieren. Gezeigt werden unter anderem ein biobasierter Hygienevliesstoff, das Recycling von Hochleistungsfasern am Beispiel des Projekts VliesSMC, ein innovatives Schlauchlinersystem und Wasserstrahlvliesstoffe aus recycelten Fasern.

Biobasierter Hygienevliesstoff: BioHyg
Ausgangspunkt für die Innovation war die Suche nach einer waschbaren und somit wiederverwendbaren Saugeinlage aus vollständig biobasierten Materialien für Anwendungen in der Baby-, Damen- und Inkontinenzhygiene. Zwei Hauptanforderungen standen im Fokus: Eine schnelle und effiziente Flüssigkeitsverteilung sowie eine hohe Saugfähigkeit sollen Rücknässung und Auslaufen minimieren. Beides gewährleisten Spezial-Viskosefasern von Kelheim Fibres, die seit vielen Jahren diesen essenziellen Beitrag in absorbierenden Hygieneprodukten wie Tampons leisten.
Dabei sind die Vorteile von Vliesstoffen in Kombination mit Spezial-Viskosefasern hinsichtlich Absorptionsfähigkeit (durch z. B. offenporigere Strukturen) aus dem Bereich der petrochemisch- in die Welt der biobasierten Fasermaterialien transferiert worden.

Wiederverwendbare Produkte müssen beim Waschen und über mehrere Nutzungszyklen hinweg stabil bleiben. Um das zu gewährleisten, wurde am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. eine innovative Vliesstoffkonstruktion entwickelt. Sie schließt die technologische Lücke aus ausreichender Dimensionsstabilität und möglichst geringer Faserschädigung durch die Verfestigungsmechanismen. Die entwickelten Vliesstofflagen können als eigenständige Lösung als Single-Use Produkt mit biobasierten Materialien verwendet oder in eine waschbare Verbundstruktur, wie der Windel vom Start-up Sumo, integriert werden. Die neue Lösung vereint die Welten von Hygiene und Nachhaltigkeit und zeigt, dass leistungsstarke wiederverwendbare absorbierende Produkte ohne fossile Materialien entwickelt werden können.

Recycling von Hochleistungsfasern: VliesSMC
Das STFI informiert auf der INDEX über 23 Neuerungen im Recycling von Hochleistungsfasern. Ausgestellt wird ein Batteriegehäuse, das gemeinsam mit dem Forschungspartner Fraunhofer ICT, Pfinztal, erarbeitet wurde. Am STFI, Chemnitz, erfolgten detaillierte Untersuchungen zum Einsatz rezyklierter Carbonfasern in der SMC-Prozesskette. Hierzu wurden Vliesstoffe entwickelt, die es ermöglichen, die rezyklierten Carbonfasern der SMC-Anlage zuzuführen. Die hergestellten SMC-Halbzeuge konnten anschließend sowohl im Form- als auch Fließpressverfahren verarbeitet werden. Der Vergleich mit konventionellen SMC-Produkten zeigt, dass bei niedrigerem Faservolumengehalt vergleichbare Kennwerte erzielt werden konnten. Zukunftsweisende Materialien bieten zudem die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen.   
 
Von der Recyclingfaser zum Wasserstrahlvliesstoff
Das STFI stellt Vliesstoffstrukturen aus, die nach dem mechanischen Recycling mittels Reißmaschine durch das Wasserstrahlverfahren bzw. Nähwirktechnologien verfestigt wurden. Die Vliesstoffe zeichnen sich insbesondere durch ihre weiche Haptik und Optik aus. Ob nassfeste Wipes, klassische Polfaserwirkvliesstoffe mit Polster- und Isolationseigenschaften oder nachhaltige Nadelvliesstoffe; durch den Einsatz von Reißfasern in Kombination mit etablierten Vliesbildungsprozessen werden am STFI neue Anwendungen für Alttextilien gefunden und Stoffkreisläufe geschlossen.  

Rund 5000 Windeln verbraucht ein Baby bis zum Alter von drei Jahren. Trotz des bequemen Handlings von Einwegwindeln suchen Eltern zunehmend nach gesunden und nachhaltigen Alternativen, um Müll zu vermeide. Allein in Deutschland werden täglich 10 Millionen Windeln entsorgt.

Wege, um dieses Dilemma zu lösen, wären Einwegprodukte aus biobasierten oder biologisch abbaubaren Materialien oder wiederverwendbare Produkte mit einer längeren Lebensdauer.

Das Gründerteam Luisa Kahlfeldt und Caspar Böhme verbindet mit ihren „Sumo Windeln“ beides. Diese wiederverwendbare Stoffwindel besteht vollständig aus nachhaltigen Materialien bei hoher Leistung und innovativem Design.

Die Sumo Windel ist eine passgenaue Stoffwindel, die aus einer wasserdichten Hülle und saugfähigen Einlagen besteht. Dabei ist die Hülle derart vernäht, dass sich eine Tasche bildet: hier wird die Saugeinlage rutschsicher eingebracht.

Um die Leistungsfähigkeit dieser Saugeinlage zu steigern, arbeitet das Team von Sumo mit dem Viskosespezialfaserhersteller Kelheim Fibres zusammen, der jahrzehntelange Erfahrung aus dem Hygienebereich mitbringt, insbesondere für sensible Anwendungen, in denen hohe Saugkraft gefordert ist (wie z.B. Tampons). Gemeinsam haben Sumo und Kelheim Fibres eine leistungsstarke Saugeinlage entwickelt, die ohne fossile Materialien auskommt.

Die Basis sind funktionalisierte Spezialviskosefasern mit angepassten Querschnitten. Um die Waschbarkeit des Produkts zu gewährleisten, werden vernadelte / thermisch verfestigte Vliese mit einer Mischung aus Spezialviskose- und PLA-Bikomponentenfasern eingesetzt. PLA steht für Polymilchsäure aus natürlichen und nachwachsenden Rohstoffen. Mit der Verbindung von Nonwovens, die sonst v.a. im Single-Use-Bereich eingesetzt werden, und wiederverwendbaren Produkten beschreiten Sumo und Kelheim Fibres einen neuen Weg.

Im Inneren der Einlage punkten die Spezialfasern aus Kelheim mit ihren besonderen Eigenschaften: In der Verteilerschicht (ADL) bilden sich durch den trilobalen Querschnitt der Galaxy®-Faser Kapillarkanäle, die eine effiziente und optimierte Flüssigkeitsverteilung und somit eine optimale Nutzung der Kapazität des Saugkörpers ermöglichen und niedrigste Rücknässewerte bieten.

Im Saugkern speichert die segmentierte Hohlfaser Bramante Flüssigkeit nicht nur zwischen, sondern auch im Inneren der Faser. Dort bleibt die Flüssigkeit auch, wenn Druck auf die Konstruktion ausgeübt wird, was für überzeugende Rücknässewerte sorgt. Bramante kann bis zu 260 % ihres Eigengewichts an Flüssigkeit aufnehmen, Baumwolle erreicht Werte von ca. 50 %.

Die innovative Vlieskonstruktion mit den Spezialfasern aus Kelheim schneidet in Tests im Hinblick auf Luftdurchlässigkeit, Flüssigkeitsaufnahme und Rücknässen deutlich besser ab als marktübliche Lösungen aus synthetischen Fasern oder Baumwolle in gestrickten Strukturen und hat den Sumo Windeln einen Platz unter den Finalisten für den IDEA® Long-Life Product Achievement Award eingebracht.

Die Markteinführung ist für den 1. Mai geplant.

Aufgrund der nicht vorhersehbaren Risiken des Corona-Virus hat der Viskosespezialfaserhersteller Kelheim Fibres alle Geschäftsreisen nach und aus China bis auf Weiteres gestoppt.

„Wir tragen die Verantwortung für unsere Kunden und unsere Mitarbeiter. Ihre Gesundheit und Sicherheit haben Vorrang.“, erklärt Matthew North, Commercial Director bei Kelheim Fibres, den Schritt.

Kelheim Fibres stellt unter anderem Hygienefasern her, die zum Beispiel in Tampons und weiteren Hygieneartikeln eingesetzt werden. Auch diese sensiblen Produkte hat Kelheim Fibres bei seiner Entscheidung bedacht.

Die Bayern betreiben ein eigenes Vertriebsbüro in Shanghai und beliefern zahlreiche Betriebe in der Volksrepublik.

„Wir wünschen China und seiner Bevölkerung, dass die ergriffenen Maßnahmen zu einer schnellen Eindämmung des Virus führen“, so Matthew North.