Aus der Branche

Der internationale Technologie-Konzern ANDRITZ hat eine mechanische Textilrecycling-Anlage und eine Airlay-Anlage für das Vliesstoff-Werk von Novafiber in Palín, Guatemala, geliefert, montiert und in Betrieb genommen. Beide Linien sind seit Dezember 2022 erfolgreich in Betrieb.

Die Recycling-Linie – die zweite von ANDRITZ an Novafiber gelieferte Reißlinie – verarbeitet postindustrielle Textilabfälle aus Mittelamerika. Die recycelten Fasern werden in die neueste Flexiloft Airlay-Linie von ANDRITZ eingespeist, die Vliesstoff-Endprodukte für die Bettwaren- und Möbelindustrie herstellt – ein gutes Beispiel für einen Kreislaufansatz von Textilien zu Vliesstoffen. Der Produktionsprozess gewährleistet eine vollständige Verwertung des Materials, da ein hochmodernes Randstreifen-Recycling-System alle Abfälle direkt in die Reiß- bzw. Airlay-Linie zurückführt.

Durch die Kombination von Reiß- und Airlay-Anlagen von ANDRITZ kann Novafiber große Mengen an post-industrieller Kleidung verarbeiten und die Lieferkette vom Rohmaterial bis zum Endprodukt kontrollieren. Darüber hinaus werden durch eine Reduktion der Transporte Energieeinsparungen und eine Verringerung des CO₂-Fußabdrucks erzielt.

Novafiber mit Sitz in Palín ist ein führendes guatemaltekisches Unternehmen für die Herstellung von Vliesstoffen aus postindustriellen Textilabfällen sowohl für den lokalen Markt als auch für den Export.

Ein neuartiges, ebenso umweltfreundliches wie kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern aus Lignin ist an den DITF entwickelt worden. Es zeichnet sich durch hohes Energiesparpotential aus. Die Vermeidung von Lösungsmitteln und die Nutzung natürlicher Rohstoffe machen das Verfahren umweltfreundlich.

Carbonfasern werden im industriellen Maßstab gewöhnlich aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Die Stabilisierung und die Carbonisierung der Fasern geschieht dabei mit langer Verweildauer in hochtemperierten Öfen. Das erfordert viel Energie und macht die Fasern teuer. Dabei entstehen giftige Nebenprodukte, die aufwendig und energieintensiv aus dem Herstellungsprozess abgetrennt werden müssen.

Ein neuartiges, an den DITF entwickeltes Verfahren ermöglicht hohe Energieeinsparungen in all diesen Prozessschritten. Lignin ersetzt dabei das Polyacrylnitril für die Herstellung der Präkursorfasern, die in einem zweiten Prozessschritt zu Carbonfasern umgewandelt werden. Lignin als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Carbonfasern hat bisher kaum Beachtung in der industriellen Fertigung gefunden. Lignin ist ein günstiger und in großen Mengen verfügbarer Rohstoff, der als Abfallprodukt in der Papierproduktion anfällt.

Im neuen Verfahren zur Herstellung von Ligninfasern wird zuerst Holz in seine Bestandteile Lignin und Cellulose getrennt. Ein Sulfit-Aufschluss ermöglicht die Erzeugung von Lignosulfonat, das in Wasser gelöst wird. Die wässrige Lösung von Lignin ist das Ausgangsmaterial für das Spinnen der Fasern.
Der Spinnprozess selbst erfolgt im sogenannten Trockenspinnverfahren. Dabei presst ein Extruder die Spinnmasse durch eine Düse in einen beheizten Spinnschacht. Die entstehenden Endlosfasern trocknen im Spinnschacht schnell und gleichmäßig. Das Verfahren benötigt weder Lösungsmittel noch giftige Additiven.

Die anschließenden Schritte zur Herstellung von Carbonfasern - die Stabilisierung in Heißluft und die anschließende Carbonisierung im Hochtemperaturofen - ähneln denen des üblichen Prozesses bei Verwendung von PAN als Präkursorfaser. Allerdings lassen sich die Ligninfasern im Ofen besonders schnell mit Heißluft stabilisieren und benötigen nur relativ niedrige Temperaturen in der Carbonisierung. Die Energieersparnis in diesen Prozessschritten gegenüber PAN liegt bei rund 50% und bedeutet einen echten Wettbewerbsvorteil.

Aus Wasser gesponnene Ligninfasern bieten Vorteile
Neben der umweltfreundlichen, da lösemittelfreien Herstellung, und der Energieeffizienz bietet das neue Verfahren weitere Vorteile gegenüber PAN: Lignin ist ein überaus günstiger und leicht verfügbarer Rohstoff, der aus Holz gewonnen wird. Die Verwendung eines natürlichen Rohstoffes für die Erzeugung von hochfesten Carbonfasern folgt dem Nachhaltigkeitsgedanken in der Produktion.

Der Trockenspinnprozess erlaubt hohe Spinngeschwindigkeiten. Hierdurch wird in kürzerer Zeit deutlich mehr Material produziert, als es mit PAN-Fasern möglich ist. Das ist ein weiterer Wettbewerbsvorteil, der dennoch keine Kompromisse an die Qualität der Lignin-Präkursorfasern zulässt: Diese sind äußerst homogen, haben glatte Oberflächen und keine Verklebungen. Solche strukturellen Merkmale erleichtern die Weiterverarbeitung zu Carbonfasern und letztlich auch zu Faserverbundwerkstoffen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die in dem neuen Spinnverfahren gewonnenen Präkursorfasern aus Lignin gegenüber PAN deutliche Vorteile in der Kosteneffizienz und in ihrer Umweltverträglichkeit zeigen. Die mechanischen Eigenschaften der aus ihnen hergestellten Carbonfasern sind hingegen nahezu vergleichbar – sie sind ebenso zugfest, widerstandsfähig und leicht, wie es von marktgängigen Produkten bekannt ist.

Besonders interessant dürften Carbonfasern aus Wasser gesponnenen Ligninfasern für Anwendungen in der Bau- und Automobilbranche sein, die von Kostensenkungen im Produktionsprozess in hohem Maße profitieren.

Vom 14. – 18. Juni 2022 treffen sich internationale Textilproduzenten wieder in Istanbul, Türkei, auf der Messe ITM + Hightex. In Halle 9 (Hightex) stellen die Aussteller die komplette industrielle Wertschöpfungskette vom Rohmaterial für Nonwovens, Produktionsmaschinen und Zubehör bis zum Endmaterial vor. Dabei werden die Anwendungsgebiete Hygiene, Filtrierung, Stoffe und Bekleidung, Medizin, Automobil, Wischtüschern, Heimtextilien und Polsterung abgedeckt.

Die DiloGroup bietet maßgeschneiderte Produktionsanlagen und infomiert auf der Messe über Maschinenprogramm und die neusten Entwicklungen von der Faservorbereitung bis zum fertigen Vlies. Eine neue und vereinfachte Realisierung der elliptischen Nadelbewegung macht die Hyperpunch-Technologie auch für Standardanwendungen attraktiv. Hyperpunch HαV ermöglicht, insbesondere in Verbindung mit dem neuen Nadelanordnungsschema 6000X, eine gleichmäßigere Einstichverteilung bei der Vorvernadelung. In einer Vernadelungs-Gesamtanlage kann dieser Vergleichmäßigungseffekt noch verbessert werden durch das neue Nadelbild 8000X, das eine markierungsarme Produktoberfläche über große Vorschubbereiche realisiert.

Eine weitere Sparte des Verkaufsprogramms waren in den letzten Jahrzehnten Maschinen zur Faservorbereitung und Hochgeschwindigkeits-Vliesbildung für andere Nonwovens-Technologien. Die Weiterentwicklung des Hochgeschwindigkeits-Vlieslegeprinzips „Hyperlayer“ hat zu erheblichen Fortschritten geführt im Hinblick auf eine erhöhte Querfestigkeit durch die Kombination von Inline und Crossline-Krempelmaschinen mit Vliesleger. Vor allem aber Krempelmaschinen mit Arbeitsbreiten über 3,5 m bis 5,1 m wurden von DiloSpinnbau geliefert als Hochgeschwindigkeits-Krempelsysteme, bestehend aus zwei oder sogar drei Krempeln in Linie mit Wasserstrahlverfestigungsanlagen anderer Hersteller. Zusammen mit DiloTemafa wurden nicht nur hohe Durchsatzleistungen in der Faservorbereitung der Produktionslinien erzielt, sondern auch Entstaubungs- und Klimatisierungssysteme erfolgreich entwickelt und integriert.

Gemeinsam mit Sicam, kombiniert die DiloGroup jetzt auch das Know-How für die Wasserstrahlverfestigungstechnologie mit der Vliesbildung innerhalb von Gesamtanlagen einschließlich Schneide-, Wickel- und Verpackungseinrichtungen und tritt dafür als Generalunternehmer auf.

Der auf der ITMA 2019 erstmals vorgestellte „3D-Lofter“ erweitert die Eigenschaften von Vliesstoffen in die dritte Dimension. Eine Serie von Einzelvliesbildungsstellen, die nach dem aerodynamischen Vliesbildungsprinzip arbeiten, platzieren definierte Fasermassen in beliebigen Mustern auf einem Grundvlies. Fasereinsparungen durch belastungsgerechte Produktion von technischen Formteilen oder gemusterte DI-LOUR oder DI-LOOP-Ware sind nur zwei Beispiele für diese Technologie, die dem Vliesstoff neue Anwendungsfelder erschließen wird.
Außerdem ist die 3D-Lofter-Technik auch „invers“ als „IsoFeed“ nutzbar zum Auffüllen von Fehlstellen in Speiservliesmatten und trägt damit zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit z. B. von Spunlace, Thermobond oder Airlay Produkten bei.

Mit dem DiloLine 4.0 Konzept bietet Dilo I4.0 Module, die nicht nur den Bediener entlasten, sondern durch maximale Datentransparenz in der Produktion, die Überwachung des Betriebs, die Qualitätssicherung und die Wartung erleichtern. Die DILO-eigenen Lösungen „Smart Start“ für einen vollautomatischen Anlagenanlauf oder „DI-LOWATT“ für Energieeinsparungen werden ergänzt durch Siemens-basierte Lösungen, die mittels Apps und der Daten-Cloud „MindSphere“ anwählbar sind.