Aus der Branche

Oft entscheidet eine Fingerspitzenlänge über Sieg oder Niederlage. Wenn wir derzeit bei der Europameisterschaft sehen, wie ein Torwart den Ball elegant über die Latte lenkt, können wir uns kaum vorstellen, welche Kräfte dabei auf die Fingerspitzen wirken und wie groß die Gefahr ist, sich dabei zu verletzen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln mit ihrem Projektpartner T1TAN GmbH einen wirksamen Finger-Überdehnungsschutz für Fußballtorwart-Handschuhe.

Der an den DITF entwickelte Handschuh soll 90 Prozent der Verletzungen verhindern, die durch Überdehnung verursacht werden. Dazu wurde ein mechanisches Konzept entwickelt, das die Kraft in den Fingerspitzen aufnimmt und über die Handgelenkmanschette optimal in den Unterarm ableitet – und das, ohne dass sich der Handschuh verformt. Das zentrale Funktionselement des Überdehnungsschutzes sind lastaufnehmende textile Strukturen mit spezifischer Kraft-Dehnungsmechanik. Diese Strukturen werden vom Fingerendgelenk der Außenhand bis zum Fingerendgelenk der Innenhand aufgenäht und sind dadurch fest im Handschuh verankert. Der Handschuh und seine funktionellen Einzelelemente wurden so gestaltet und angeordnet, dass ein geometrisch hoher Formschluss entsteht, der den Kraftfluss optimal leitet.

Der große Vorteil für den Sportler ist dabei, dass die Schutzvorrichtung nicht nur individuell auf jede Handlänge abgestimmt, sondern sogar für jeden einzelnen Finger die passende Vorspannung eingestellt werden kann. Das ersetzt die bisherigen an der Außenhand angebrachten Kunststoffschienen. Diese sogenannten „Finger Frames“ haben den Nachteil, dass sie sich leicht über ihre Dehngrenze hinaus verbiegen.

Das Handgelenk wird von einer Manschette aus einem besonders festen und elastischen Material umschlossen und leitet mit Hilfe von lastaufnehmenden textilen Bändern die Zugkräfte über Kanäle in der Innenhand in den Unterarm.

Um die Wirkung zu testen, wurde an den DITF ein „Handschuhprüfstand“ aufgebaut. Er besteht aus einer Ballkanone und einem speziell entwickelten Handdummy für den Torwarthandschuh.

Das Forschungsprojekt wird im September 2021 abgeschlossen sein

In wenigen Wochen geht die Internationale Baumwolltagung Bremen weltweit an den Start. Die Bremer Baumwollbörse und das Faserinstitut Bremen als Organisatoren präsentieren dieses Mal eine zukunftsgerichtete Tagungsplattform im digitalen Format. Für Professionals aus Wissenschaft und Praxis ist sie von überall auf der Welt besuchbar. Neben den Themen wie Produktion, Nachhaltigkeit im Baumwollsektor, neue, spannende Produkte aus Baumwolle gelten die technischen Vorträge als das Herz der Bremer Tagung.

Der technische Fortschritt gewinnt an Dynamik
Die Verfahren der Baumwollverarbeitung werden immer produktiver und intelligenter. Dies verdeutlichen Vorträge aus der Textilforschung und dem Textilmaschinenbau zu Fertigungsprozessen. An beiden Konferenztagen findet jeweils eine Sitzung unter der Leitung von Stefan Schmidt, Referent für Wissenschaft und Technik beim Industrieverband Veredlung, Garne, Gewebe und technische Textilien (IVGT), Frankfurt, statt.

Vorgestellt werden unter anderem:

Aus rezyklierten Rohmaterialen werden neuartige Produkte
Stephan Baz ist Bereichsleiter für Stapelfasertechnologien im Bereich Forschung und Entwicklung des Deutschen Instituts für Textil- und Faserforschung (DITF), Denkendorf. „Wie verhält sich recyceltes Rohmaterial beim Verspinnen?“ Diese Frage diskutiert Baz in seinem Vortrag und bezieht hier unter anderem Baumwolle, Polyester und technische Fasern aus Carbon mit ein.*

Verspinnen von Fasern zu Qualitätsgarnen mit hohem Kurzfaseranteil
‘Spinning with a high short fiber content‘ lautet das Thema eines informativen Vortrages von Harald Schwippl, Leiter der Technologie und Prozessanalytik bei der Maschinenfabrik Rieter AG, Winterthur, Schweiz.*

Verbesserte Kardiertechnologie für mehr Qualität und Produktionsleistung
Ralf Müller ist Leiter Forschung und Entwicklung im Bereich Spinnereitechnologie bei der Maschinenfabrik Trützschler GmbH & Co. KG, Mönchengladbach. In seinem Vortrag stellt Müller ein neues Verfahren zur Regulierung eines optimalen Kardierspaltes als Abstand zwischen der Trommel- und der Deckelgarnitur vor.*

Baumwollverunreinigungen vor Verarbeitung minimieren
Oswald Baldischwieler, Product Manager Online-System bei der Uster Technologies AG, Uster, Schweiz, präsentiert Ergebnisse von Praxisstudien des Total Contamination Control-Systems (TTC) der letzten fünf Jahre aus 236 Spinnereien in neun maßgeblichen Textilproduktionsländern wie China, Indien, Bangladesch, Pakistan, Türkei oder Vietnam.*

Weniger Haarigkeit bei feinfädigen hochwertigen Ringgarnen
Stuart Gordon ist ein führender Wissenschaftler bei der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) in der Abteilung für Landwirtschaft und Ernährung mit Sitz in Waurn Ponds, Victoria, Australien. Die Kontrolle der Haarigkeit von Ringgarnen gilt als wichtiger Forschungsschwerpunkt innerhalb der Ringspinnerei.*

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) sind einer von fünf Gewinnern des „Ideenwettbewerbs Bioökonomie - Innovationen für den Ländlichen Raum“, der vom Ministerium für Landwirtschaft und Verbraucherschutz Baden-Württemberg erstmals ausgerufen wurde. Ausgezeichnet wurden Beiträge zum Klimaschutz, zur Ressourceneffizienz, zum Schutz der Umwelt und der Biodiversität sowie zur Entwicklung des ländlichen Raums. Am 25. November 2020 wurde der Preis von Ministerialdirektorin Grit Puchan während des 5. Bioökonomietags überreicht. Die DITF erhalten den Preis für ihre Forschung an nachhaltigen Carbonfasern. Der Pitch-Vortrag von Dr. Frank Hermanutz und Dr. Antje Ota erhielt zudem auch noch den Publikumspreis.

Ionische Flüssigkeiten (ionic liquids, IL) sind der Schlüssel zu nachhaltigen biobasierten Fasern für vielfältige Anwendungen in der Industrie. 2003 hat Dr. Frank Hermanutz mit seinem Team gemeinsam mit der BASF SE ein innovatives Lösungsmittel für Biopolymere, also Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen, entdeckt. Auf dieser Basis wurden mit der patentierten HighPerCell®-Technologie Cellulosefilamentfasern entwickelt, die aufgrund ihrer spezifischen Fasereigenschaften als technische Fasern eingesetzt werden können. Sie sind zum Beispiel Ausgangsprodukt für cellulosebasierte Carbonfasern.

Carbonfasern werden vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt, gewinnen aber auch im Bauwesen an Bedeutung. Sie sind äußerst hitzebeständig und belastbar. Herkömmliche, nicht auf Biopolymeren basierende Carbonfasern sind allerdings derzeit noch sehr teuer und ihre Herstellung belastet die Umwelt. Die Carbonfaserherstellung auf der Basis von Cellulose würde nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch die Energiekosten senken. Für die Gewinnung von Zellstoff bietet sich zum Beispiel die heimische Buche an. Wissenschaftler des Kompetenzzentrums Biopolymerwerkstoffe der DITF bringen dieses neue Verfahren in das im April 2020 vom Land Baden-Württemberg gegründete Technikum Laubholz (TLH) ein. Dort wird die Technologie in enger Zusammenarbeit mit beteiligten Industriefirmen praktisch umgesetzt.

Hochleistungsfasern aus Cellulose sind für viele weitere Anwendungen geeignet, wie zum als Verstärkungsfasern im Beton oder als Bestandteil von sortenreinen Verbundwerkstoffe.

„Schon bald könnten biopolymerbasierte Werkstoffe die gleichen Eigenschaften aufweisen wie erdölbasierte Materialien. Das wäre ein enormer Beitrag zum Ressourcenschutz und zur Umweltverträglichkeit“ erklärt Frank Hermanutz.

Die Jury des Ideenwettbewerbs würdigt diese Forschungsleistung für Umweltschutz und Nachhaltigkeit mit dem Bioökonomie-Innovationspreis.

• Kompakte Lösung mit großer Wirkung

Moderne Schallabsorber optimieren das Klangerlebnis. Sie leisten in Tonstudios und Konzerthallen wertvolle Dienste, können aber auch im Alltag überall eingesetzt werden, wo die Geräuschkulisse stört. Bisher sind diese Absorber wuchtig und wenig geeignet für kleine Räume. Die DITF haben gemeinsam mit der Kaiser Möbelwerkstätten GmbH einen Schallabsorber entwickelt, dessen effektive Technik auf kleinstem Raum Platz findet. Er absorbiert nicht nur hohe und mittlere, sondern auch tiefe Frequenzen. Das Forschungsprojekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Für die mittleren und hohen Frequenzen ist ein Textil zuständig. Die tiefen Frequenzen werden durch eine neuartige Kavernenstruktur aufgenommen. Die Hohlräume sind so angeordnet, dass sie trotz deutlich kleinerer Bautiefe und geringerem Volumen wie klassische Helmholtzresonatoren wirken. Die Wissenschaftler konnten nachweisen, dass sich diese beiden Prinzipien nicht nur ergänzen, sondern gegenseitig verstärken. Das Ergebnis ist ein optimales Klangerlebnis.

Da es das kompakte Bauteil in verschiedenen Größen und Farben gibt, passt es auch gut in Großraumbüros oder in Wohnräume, die an dicht befahrenen Straßen liegen. „Gerade der Autoverkehr verursacht die tiefen Töne, die von vielen herkömmlichen Schallabsorbern nicht herausgefiltert werden können“ erklärt Karsten Neuwerk, wissenschaftlicher Mitarbeiter an den DITF.

Die im Forschungsprojekt entwickelten Schallabsorber sind nachhaltig und das nicht nur, weil sie umweltschonend hergestellt werden. Die Vereinten Nationen haben in ihrer Agenda 2030 17 Nachhaltigkeitsziele festgelegt, zu denen auch Gesundheit und Wohlergehen gehören. Lärmschutz spielt bei der sogenannten „Psychoakustik“ eine wichtige Rolle. „Mit unserer Forschungsarbeit setzen wir nicht nur technische Standards, sondern sorgen mit der optimalen Laustärke und Tonmodulation auch für ein angenehmes Hörereignis, das das Wohlbefinden fördert“ fasst Dr. Michael Haupt zusammen. Er leitet den Bereich E-Textilien, Automatisierung und Akustik an den DITF. Das Ergebnis des Forschungsprojektes sind mehrere Demonstratoren deren Wirksamkeit messtechnisch nachgewiesen werden konnte:Die Absorber werden noch in diesem Jahr für Architekten, Tontechniker und private Verbraucher auf dem Markt erhältlich sein.

Zum dritten Mal veranstalteten die DITF Denkendorf, CC Baden-Württemberg (CC BW) – eine Abteilung des Carbon Composites e.V. - und die Allianz Faserbasierte Werkstoffe Baden-Württemberg (AFBW) am 20. und 21. Februar 2019 gemeinsam den Fachkongress Composite Recycling & LCA im Haus der Wirtschaft in Stuttgart.

Der Einsatz von Faserverbundmaterialien- und –Strukturen ist mehr denn je ein Wachstumsmarkt. Insbesondere die CFK-Branche weist eine jährliche Wachstumsrate von ca. 12% auf. Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) werden aufgrund ihres Leichtbaupotenzials in vielen Branchen und immer neuen Anwendungen eingesetzt. Mit ihrem zunehmenden Einsatz gewinnt neben Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit auch die Frage des Recyclings, der Entsorgung und vor allem auch das Live Cycle Assessment von Produkten immer mehr an Bedeutung. Über den weiteren Erfolg und serienmäßigen Einsatz von Faserverbund-Composites wird nicht zuletzt ihre wirtschaftliche Weiter- und Wiederverwendung und die Frage nach dem „end-of-life“ von Materialien und Produkten entscheiden. Dafür müssen gangbare und nachhaltige Wege beschritten werden.

Mit dem Fachkongress COMPOSITE RECYCLING & LCA am 20. und 21. Februar 2019 griffen die Branchennetzwerke AFBW und CC BW zusammen mit den DITF Denkendorf dieses Thema auf. Namhafte Referenten boten einen Einblick in neue Technologien, Verfahren, Anwendungen und Life Cycle Assessment Tools und deren Einsatz. Eingeleitet wurde die Veranstaltung mit einem Grußwort der Landesregierung durch Ministerialdirektor Michael Kleiner, einem Beitrag der Landesagentur Umwelttechnik BW durch Dr. Hannes Spieth und einer Keynote zum strategischen Ausblick über die Initiative Leichtbau des BMWi durch Werner Loscheider.

In den drei Themenblöcken - Anforderungen & Verfahren, Anwendungen & rezyklate Produkte, LCA Tools & Einsatz wurden neue, intelligente und nachhaltige Lösungen präsentiert. Betrachtet wurden u.a. neue Verfahren für die Trennung und die ganzheitliche Rückgewinnung von Faserund Matrixmaterialien, die Weiterverarbeitung zu einsetzbaren Halbzeugen in Form von Garnen und Vliesen, Anwendungsbeispiele und Potenziale für rCF und die Entsorgung von carbonfaserhaltigen Reststoffen.