Aus der Branche

Royal DSM, ein globales wissenschaftlich fundiertes Unternehmen für Ernährung, Gesundheit und nachhaltiges Leben, und Clariter, ein internationales Clean-Tech-Unternehmen, geben heute ihre strategische Partnerschaft bekannt. Gemeinsam wollen sie eine chemische Recyclinglösung der nächsten Generation für Produkte auf Basis von Dyneema® von DSM entwickeln, einer ultrahohen Molekülmasse (Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene, UHMWPE). Als erster Schritt dieser Partnerschaft wurde eine Reihe von Musterprodukten - darunter Seile, Netze und ballistische Materialien, die mit Dyneema® hergestellt wurden - in der Clariter-Pilotanlage in Polen erfolgreich umgewandelt. Dies demonstriert das Recycling-Potenzial von Dyneema® und unterstreicht das aktive Engagement von DSM Protective Materials zur Gestaltung einer nachhaltigeren Welt.

Im Einklang mit seinen ehrgeizigen Nachhaltigkeitszielen und nach der erfolgreichen Einführung von biobasiertem Dyneema® (Massenausgleich) arbeitet DSM Protective Materials aktiv an Wiederverwendungs- und Recyclinglösungen für Dyneema®-basierte Produkte am Ende ihrer Lebensdauer. Um technische Recyclinglösungen voranzutreiben, sind DSM Protective Materials und Clariter eine Partnerschaft eingegangen. Gemeinsam soll die Machbarkeit der Verwendung von Dyneema® als Ausgangsmaterial im chemischen Recyclingprozess von Clariter getestet werden. Mit Dyneema® hergestellte Musterprodukte wurden in der Pilotanlage von Clariter in Polen unter Probe gestellt. Die positiven Ergebnisse bestätigen die technische Realisierbarkeit der Umwandlung von Dyneema®-basierten Endprodukten in hochwertige Produktfamilien in Industriequalität: Öle, Wachse und Lösungsmittel durch Clariters patentierten dreistufigen chemischen Recycling-Prozess. Diese können als Inhaltsstoffe zur Herstellung neuer End- und Verbraucherprodukte weiterverwendet werden.

In Zukunft werden DSM Protective Materials und Clariter diese Initiative weiter vorantreiben, um eine nachhaltigere Welt zu gestalten. Aufbauend auf dem Erfolg des Versuchs im Labormassstab hat Clariter für 2021 Versuche im kommerziellen Massstab in seiner Anlage in Südafrika geplant. Dies mit dem Ziel, aus Dyneema® gewonnenes Rohmaterial in den europäischen Grossanlagen zu verwenden, die in den kommenden Jahren gebaut werden sollen. Darüber hinaus wird DSM weiterhin aktiv die Möglichkeiten zur Reduzierung der Umweltauswirkungen von Dyneema® über alle Produktlebensphasen hinweg untersuchen.

Der bayerische Viskosespezialfaserhersteller Kelheim Fibres ist Partner der European Technology Platform for the Future of Textiles and Clothing (ETP) in zwei strategischen Programmen: „Bio-Based Fibres“ und „Circular Economy“.

Im Sinne der immer wichtigeren Nachhaltigkeitsdiskussion vollziehen sich gerade fundamentale Veränderungen innerhalb der textilen Kette. Dem tragen die jeweils dreijährigen Programme „Bio-Based Fibres“ und „Circular Economy“ des ETP Rechnung. Es geht darum, Schlüsselfiguren aus Industrie und Forschung zusammenzubringen und gemeinsam eine Langzeitstrategie zu entwickeln, um die nachhaltige Neuausrichtung der Europäischen Textilindustrie aktiv zu gestalten.

„Wir stellen seit beinahe 85 Jahren bio-basierte Fasern her – sie bestehen aus dem nachwachsenden Rohstoff Holz und sind am Ende ihres Lebenszyklus vollständig biologisch abbaubar. Als Alternative zu erdölbasierten Materialien finden diese Fasern mehr und mehr Anklang in den verschiedensten Einsatzgebieten. Das liegt auch daran, dass wir unsere Spezialfasern während des Produktionsprozesses ganz gezielt mit den jeweils geforderten Eigenschaften funktionalisieren können. Im Hinblick auf die Performance müssen sie sich nicht hinter synthetischen Materialien verstecken“, erklärt Dr. Marina Crnoja-Cosic, Leiterin der Abteilung New Business Development bei Kelheim Fibres.

Zu Kelheims Nachhaltigkeitsanspruch gehört aber auch, den gesamten Lebenszyklus der Produkte zu betrachten. Wenn aus einem Textil am Ende seines Gebrauchs der Rohstoff für neue Fasern und neue Produkte entstehen kann, ist das für Crnoja-Cosic ein großes Plus in Puncto Nachhaltigkeit. „Wir wollen das Bestmögliche – biobasierte Fasern UND Kreislaufwirtschaft sind der Weg dahin.“

• AACOMA - Accelerate advanced composite manufacturing
• Das Dreiländereck Euregio-Maas-Rhein (EMR) inclusive Belgien, Niederlande und Deutschland als Hot-Spot für die Zukunft von Leichtbauwerkstoffen und –technologien

Mit ihren zahlreichen hochinnovativen, führenden Unternehmen bietet die Euregio Maas-Rhein ein enormes Potenzial. Insbesondere sind hier die KMU hervorzuheben, die fortschrittliche Materialien für viele Anwendungsbereiche wie etwa Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Bauwesen und Infrastruktur usw. entwickeln und herstellen. Der Bereich der “Advanced Materials” wächst hier mit einem konsolidierten Angebot, das von Rohstoffproduzenten über Technologieentwicklung bis hin zur Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Fertigung und industriellen OEMs reicht.

Interreg Euregio Maas-Rhein investiert 96 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für die regionale Entwicklung (EFRE) im Zeitraum von 2014 bis 2020. Durch die Investitionen in grenzüberschreitende Projekte investiert die Europäische Union in die wirtschaftliche Entwicklung, Innovation, territoriale Entwicklung sowie in die soziale Eingliederung und Bildung dieser Region.

Das Projekt

Die EMR ist ein potentieller Hot-Spot für die Weiterentwicklung fortschrittlicher Material- und Verfahrenstechnologien. Technische Zentren und Institute in Aachen/Deutschland, Lüttich/Belgien und Eindhoven/Niederlande wurden für die Zusammenarbeit in diesem neuen Interreg-Projekt AACOMA ausgewählt.

Innovatives Materialdesign und fortschrittliche Fertigungstechnologien bieten große Chancen für hier ansässige kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Der Startschuss für das Projekt AACOMA fiel im 1. Quartal 2020 in Aachen auf dem Campus der RWTH. Ziel des auf 3 Jahre angelegten und mit einem Budget von 3 Mio. € unterstützten Projekts ist es, KMU mit Innovations-Hot-Spots wie Instituten und anderen technischen Zentren in Verbindung zu bringen.

Sieben Partner aus allen drei Regionen werden das Projekt gemeinsam durchführen: der Projektleiter Centexbel wird unterstützt von der Universität Lüttich sowie von Sirris und Flanders Make in Belgien sowie von Fontys und AMIBM (Universität Maastricht) in den Niederlanden und AMAC in Deutschland.

Stellungnahmen

Bernard Paquet, Projektkoordinator von Centexbel/Belgien erklärt:
"Wir bei Centexbel verfügen über große Erfahrung im Textil- und Verbundwerkstoffbereich. Gemeinsam mit unseren Interreg-Partnern und einem beratenden Gremium aus internationalen Experten werden wir mehrere Demonstratoren identifizieren, die eine beschleunigte fortschrittliche Herstellung von Verbundwerkstoffteilen ermöglichen werden. Dazu könnten neue Materialien und Zwischenprodukte, Hochleistungsadditive, biobasierte Produkte und neue Verbundwerkstoffe für die additive Fertigung gehören".

Michael Effing, Geschäftsführer von AMAC/ Deutschland, sagt:
"Das Hauptziel des Projekts ist es, rund 200 innovative KMU miteinander in Verbindung zu bringen und Vernetzungen mit den Weltklasse-Instituten in der EMR-Region herzustellen. Wir werden 6 Roadshow-Veranstaltungen durchführen, die Schlüsselthemen in den Fokus nehmen, wie etwa die automatisierte Fertigung, die additive Fertigung oder biobasierte Materialsysteme in Kombination mit Matchmaking und Schulungsveranstaltungen. Die erste Roadshow soll am 24. September 2020 auf dem Campus der RWTH Aachen stattfinden".

Prof. Gunnar Seide vom AMIBM/Niederlande erläutert:
"Unser AMIBM bietet bereits einen internationalen Masterstudiengang zu biobasierten Materialien an. Das AACOMA-Projekt wird ein wichtiges Element für die grenzüberschreitende Forschung sein und neue Akteure in der Wertschöpfungskette identifizieren, die aus der EMR-Region kommen. Innovative Unternehmen finden Märkte für ihre neuen biobasierten Bausteine, Chemikalien und Polymere. Ihre Erfolgsgeschichten und bevorstehenden technologischen Durchbrüche sind für eine nachhaltige Zukunft notwendig".

• 35. Internationale Baumwolltagung Bremen vom 25. - 27. März 2020
• Spannend: Fluoreszierende Baumwolle, magnetische Baumwolle, Baumwolle als perfektes Funktionstextil – State of the Art der technischen Produkte

Bremen: Die Internationale Baumwolltagung vom 25. bis 27. März präsentiert Fachbesuchern aus allen wesentlichen Kontinenten im historischen Rathaus am Marktplatz der Hansestadt Bremen hochaktuelle und zukunftsträchtige Themen der Baumwolltextilbeschaffungskette und diskutiert daraus resultierende Herausforderungen für den Markt. Dabei sind Wissenschaft und Praxis gleichermaßen vertreten.

Schon am Eröffnungstag, am Mittwoch, den 25. März, beschäftigt sich eine hochspannende Session mit alternativer und bisher wenig bekannter Verwendung des natürlichen, erneuerbaren und biologisch abbaubaren Rohstoffs Baumwolle in innovativen Produkten mit hohem Nutzwert. Innerhalb der Session ,Innovative Textile and Technical Products‘ wird anhand von vier Beispielen deutlich, dass die Nutzung von Baumwolle weit über Haushaltstextilien und Bekleidung hinausgeht. Vielmehr ist Baumwolle wegen ihrer intelligenten Eigenschaften auch in technischen Produkten oder auch in Smart-Textilien zu finden.

Michael Jänecke, Director Brand Management Technical Textiles & Textile Processing bei der Messe Frankfurt, leitet mit seiner umfassenden Markterfahrung die Session. Schon seit vielen Jahren ist er unter anderem für die Organisation internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess verantwortlich.

Fallbeispiel 1:
Nachhaltige Baumwolle für fälschungssichere Geldscheine

Bernadette O’Brian vom Directorat Banknoten bei der Europäischen Zentralbank in Frankfurt (EZB) ist verantwortlich für die umwelt- und gesundheitsgerechte sowie die fälschungssichere Produktion von Banknoten. In ihrem Vortrag ‚Der Einsatz von nachhaltigen Baumwollfasern in Euro-Banknoten‘ beleuchtet sie im Rahmen der globalen Nachhaltigkeitsstrategie der EZB die europaweiten Herstellungspraktiken von Banknotenpapier inklusive der Kontrolle der Fertigungsprozesse.

Fallbeispiel 2:
Fluoreszierende, supermagnetische und wasserabweisende Baumwolle

Dr. Filipe Natalio gehört als leitender Mitarbeiter und Forscher dem Weizmann Institut für Wissenschaft in Rehovot, Israel an und arbeitet hier für die Abteilung Pflanzen- und Umweltforschung, angeschlossen an das Kimmel Zentrum für Archäologische Studien. Er präsentiert unter dem Thema ‚Rohstofflandwirtschaft: Die Züchtung von Baumwolle mit einzigartigen Funktionen‘ Ergebnisse seiner Arbeiten, bei denen Baumwolle mit fluoreszierenden, supermagnetischen und wasserabweisenden Fähigkeiten ausgestattet werden kann. Dies geschieht nicht etwa durch eine chemische Veränderung, sondern biologisch durch die Implementierung eines speziell entwickelten Glukosemoleküls in Baumwolle. Die Entwicklung hat das Potential, großformatig in baumwollbasierten Funktionsmaterialien und -textilien eingesetzt zu werden.

Fallbeispiel 3:
Innovative Wattierungen und Gewebe für Einrichtung und Outdoor

In einem Doppelvortrag stellen Matthias Boehme und Daniel Odermatt innovative Textilien für den Einrichtungs- und Outdoorsektor vor. Matthias Boehme ist Inhaber der Bremer Agentur Textile Solutions & Consulting. Er präsentiert Produktideen für Wattierungen zur Anwendung in Möbeln des deutschen Vliesstoff- und Composite-Herstellers Norafin Industries, Mildenau. Diese sind nicht etwa aus ölbasierten Chemiefasern, sondern aus Baumwolle und weiteren biobasierten Naturfasern und finden Anwendung im Bereich Heimtex (z. B. Tapeten) oder auch bei funktionellen Komponenten für technische Textilien und für Bekleidungsentwicklungen.

Daniel Odermatt ist Divisionmanager der Gewebemanufaktur Stotz & Co. AG, Zürich, Schweiz. Das Unternehmen ist bekannt für die Entwicklung hochfunktionaler Baumwollgewebe. Zum Beispiel werden Extra-Langstapelfasern weich gesponnen und gezwirnt und dann in höchstmöglicher Dichte verwoben. Das Resultat ist ein dichtes Allwettergewebe mit natürlichen Eigenschaften und höchstem Tragekomfort. Das Material ist regenfest, absolut winddicht und mit einer Atmungsaktivität ausgestattet, die nur mit Naturmaterialien erreicht werden kann.

Fallbeispiel 4:
3D-Gewebe aus Baumwolle/Leinen zur Behandlung von Hautkrankheiten

Dr. Iwona Frydrych von der Universität für Technologie in Łódź, Polen, ist Professorin an der Fakultät für Materialentwicklung und Textildesign. Ihr Thema ist die Unterstützung medizinischer Behandlung von Hautkrankheiten durch ein 3D-Design für Bekleidung aus Baumwoll-Leinen-Mischungen. Auf das Material werden Mikrokapseln mit erwiesen hautberuhigenden Pflanzensubstanzen aufgetragen. Das so ausgerüstete Material hat direkten Kontakt mit der Haut. Der Inhalt der Mikrokapseln wird durch Körperwärme und -feuchtigkeit freigesetzt. Studien zufolge führt dies zu einer Linderung von Hautbeschwerden.

Das belgische Unternehmen ergänzt sein biobasiertes Flammschutzmittel und führt auf der Heimtextil in Frankfurt biobasierte antimikrobielle und PCM-Lösungen ein

Devan Chemicals stellt auf der bevorstehenden Heimtextil 2020 in Frankfurt am Main zwei neue biobasierte Lösungen vor.

Natürlich antimikrobiell
Der verstärkte Einsatz nachhaltigerer Produkte hat auch alternative Lösungen zur Beseitigung störender Gerüche und zur Reduzierung der Allergene von Staubmilben mit sich gebracht. Viele Pflanzen und Blumen produzieren antimikrobielle Chemikalien bei Gefahren, wie Bakterien, Pilzen und Schimmel. In Lebensmitteln und Kosmetika werden immer mehr natürliche antimikrobielle Stoffe als Konservierungsmittel eingesetzt. Landwirtschaft und Großküchen nutzen schon seit vielen Jahren pflanzliche, leicht abbaubare und geringtoxische Schädlingsbekämpfungsmittel. Diese natürlichen, bioziden Inhaltsstoffe inspirierten Devan zur Entwicklung einer neuen Produkttechnologie gegen Geruchsbildung und Staubmilben. BI-OME Natural ist eine natürliche, biobasierte antimikrobielle Lösung, um die optimale Frische und Hygiene von Textilien sicherzustellen. Ihre aktiven Inhaltsstoffe sind das bekannte Leinöl aus den getrockneten, gereiften Samen der Flachspflanze und Chrysanthemum aus den Samen von Margeritenblumen. Die aktiven Inhaltsstoffe in BI-OME Natural sind organisch, GMO-frei, biologisch abbaubar und recycelbar. BI-OME Natural wird auf der Heimtextil in den Kollektionen von Standard Fiber präsentiert.

Biobasierte PCM
Tones of Cool Bio ist eine patentierte Kühltechnologie zur Ableitung überschüssiger Körperwärme aus Textilien, um auf diese Weise auch unmittelbar die Körpertemperatur zu reduzieren. Die in Tones of Cool Bio verwendeten PCM werden aus nachhaltigen, natürlichen Quellen gewonnen.
Die PCM haben –abhängig von der Temperatur – die Form eines kristallinen Wachses oder einer öligen Flüssigkeit und sind rein pflanzlicher Natur. Darüber hinaus sind sie weniger leicht entflammbar als PCM auf Paraffinbasis. Die biologische Basis der Technologie ist nach geltenden DIN-Kriterien zertifiziert.
Kollektionen mit Tones of Cool Bio werden auf der Heimtextil von Standard Fiber, Tisseray und Comfy Quilts gezeigt. Die Technologie ist zunächst nur für Bettwaren lieferbar.

Der Schoeller-Sommer 2021 zeigt sich spielerisch und steht ganz im Zeichen von PLAY. PLAY bedeutet Dynamik, Vergnügen und ein Teil eines Ganzen sein. Schoeller experimentiert mit neuen innovativen Ideen und nachhaltigen Technologien, bringt Leichtigkeit ins Gewebe und zeigt grossen Respekt vor Mutter Natur. Die langlebigen, superbequemen Hightech-Gewebe spielen mit natürlichem Look, bieten aber die Funktionalität von synthetischen Materialen, begeistern mit frischem Kolorit und stehen stets für verantwortungsvoll produzierte Textilien aus der Schweiz.

NATURAL TRAIL
Natürliche Looks, warme Sand-, Kaktus- oder Denimtöne und biobasierte Technologien machen Lust auf einen aktiven Sommer. Total unkompliziert, vielseitig und funktionell präsentiert sich die elastische, matte, leichte schoeller®-dynamic-Polyesterqualität im Leinenlook in Gold-, Grün- oder Blautönen. Das bequeme, etwas kompaktere schoeller®-dryskin-Doppelgewebe in Eisbergblau oder Sandbeige erinnert ebenso an eine Leinenstruktur und überrascht dank Funktionsfasern auf der Innenseite durch einen hervorragenden Feuchtigkeitstransport. Beide sind mit der nachhaltigen ecorepel® Bio-Technologie wasserabweisend ausgerüstet und fühlen sich bei Outdoor-Aktivitäten genauso bequem an wie in der Stadt.

• Neue Polyole verringern Kohlenstoff-Fußabdruck
• Weitere TPU-Entwicklungen für die Textilanwendung und Oberflächengestaltung

Unter dem Namen cardyon™ entwickelt und vermarktet Covestro neue Polyethercarbonatpolyole, die mit Hilfe des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) hergestellt werden. Mit Desmopan® 37385A bietet das Unternehmen nun den ersten Vertreter einer neuen Reihe von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) an, die Polyethercarbonatpolyole auf Basis der CO2-Technologie enthalten.

Verglichen mit konventionellen TPU-Materialien hinterlassen die neuen TPU-Werkstoffe einen geringeren ökologischen Fußabdruck und helfen, den Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Außerdem schonen sie die fossilen Rohstoffquellen und treten im Gegensatz zu vielen biobasierten Materialien nicht in Konkurrenz zur Produktion von Nahrungsmitteln.

„Unsere Kunden können mit dem neuen TPU den ökologischen Fußabdruck ihrer Erzeugnisse verringern und dadurch gegenüber ihren Wettbewerbern eine Vorreiterrolle in puncto Nachhaltigkeit einnehmen“, erklärt Georg Fuchte, TPU-Experte bei Covestro. „Das gilt besonders für Unternehmen der Konsumgüterindustrie, die häufig Produkte mit nur kurzer Lebensdauer herstellen.“

Exzellente mechanische Eigenschaften

Desmopan® 37385A hat eine Härte von 85 Shore A. Seine mechanischen Eigenschaften liegen mindestens auf dem Niveau von konventionellen TPU-Typen ähnlicher Härte, übertreffen diese sogar zum Teil. Beispielsweise hat es eine Zugfestigkeit von 36 Megapascal. Die Reißdehnung erreicht 660 Prozent (DIN 53504). Der Kunststoff ist für die Extrusion ausgelegt, eignet sich aber auch für das Spritzgießen. „Das Einsatzspektrum deckt typische Anwendungen von konventionellen TPU-Typen mit vergleichbarer Härte ab und reicht von Sohlen und Komponenten des Oberschuhs über Sportbekleidung, Griffe und Knäufe bis hin zu Verpackungen für empfindliche Elektronik“, so Fuchte.

Verschiedene Produktvarianten

Covestro plant, die neue TPU-Reihe um Varianten unterschiedlicher Härte zu erweitern. In der Entwicklung weit vorangeschritten ist zum Beispiel ein Produkt mit einer Härte von 95 Shore A, dessen Schmelze bei der Verarbeitung schnell aushärtet. „Wir zielen damit auf spritzgegossene Anwendungen, in denen es besonders auf eine wirtschaftliche Fertigung in kurzen Zykluszeiten ankommt“, erläutert Fuchte.

Covestro kooperiert eng mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen, um die CO2-Technologie auch als Syntheseplattform für andere großchemisch eingesetzte Rohstoffe zu nutzen. Zum Beispiel wird an neuen CO2-basierten Polyolen für Polyurethan-Hartschäume gearbeitet, die etwa in der Wärmedämmung von Gebäuden, im Automobil und in Sportartikeln Verwendung finden könnten. Im Werk Dormagen betreibt Covestro bereits eine Produktionsanlage, auf der CO2-basierte Polyole für Polyurethan-Weichschäume produziert werden. Letztere kommen in der kommerziellen Fertigung von Polstermöbeln und Matratzen zum Einsatz.

Weitere TPU-Highlights auf der Fakuma

Garn: Covestro zeigt auch innovative TPU-Entwicklungen auf petrochemischer Basis. Dazu gehören gleichförmige und glänzende Fasern aus TPU und Polyamid für gestrickte Gewebe. Die Fasern haben eine einzigartige Haptik und kommen vor allem in Sportschuhen zum Einsatz, wo die Verwendung gestrickten Obermaterials groß in Mode ist. Dabei sind viele dekorative Varianten möglich. Die Gewebe lassen sich wirtschaftlich in einem einzigen Strickprozess herstellen, auch mittels automatisierter Produktion.

Oberflächenstruktur: Seit Jahrzehnten ist die herausragende Abbildegenauigkeit von TPU-Produkten der Desmopan® Serie bekannt. Durch Einsatz verschiedener Technologien können einzigartige Oberflächenstrukturen erzeugt werden. Zurzeit arbeitet Covestro mit dem Partner J. & F. Krüth in Solingen zusammen, um mit Hilfe der innovativen und volldigitalen 3D-Laser-Gravur nahezu unbegrenzte Möglichkeiten für die Oberflächengestaltung zu erschließen.