Aus der Branche

Gewinner der diesjährigen Innovation Awards der internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess stehen fest. Insgesamt 15 Preisträger in acht Kategorien erhalten die begehrte Auszeichnung für ihre wegweisende Forschung, neuen Produkte, Verfahren oder Technologien. Die prämierten Innovationen zeigen: textile Lösungen sind essenzieller Treiber für Weiterentwicklungen in zahlreichen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Medizin oder Bau.

Gewinner Texprocess Innovation Award

„Weltneuheit für Deko- und Ziernähte“
Der Texprocess Innovation Award in der Kategorie „Innovation zur Qualitätssteigerung“ geht an den Industrienähmaschinenhersteller Dürkopp Adler aus Bielefeld für eine CNC-Nähanlage mit rotierender Näh-Kinematik für mittelschwere Industrie-Nahtanwendungen. Laut dem Unternehmen ist der neue CNC-Nähautomat mit dem Namen „911Revolve“ eine „Weltneuheit für Deko- und Ziernähte“. „Es ist die erste CNC-Anlage ihrer Art, die perfektes Nähen in alle Richtungen ermöglicht“, sagt Sebastian Kinnius, Leiter Produktmanagement und Marketing bei Dürkopp Adler. Autozulieferer, Hersteller hochwertiger Lederwaren oder technischer Textilien sollen damit künftig zum Beispiel Autositze und -interieur, Airbags, medizinische Bandagen, Filter und Handtaschen präziser und hochwertiger nähen können. Der neue Nähautomat ist Kinnius zufolge auch ein Schritt zu mehr Nachhaltigkeit: Je nach Anwendung mache der Einsatz der 911Revolve weitere Maschinen in einer Produktion überflüssig – das verbessere die Ressourceneffizienz und spare Energie. „Wir sind stolz darauf, dass unsere Neuentwicklung mit dem diesjährigen Texprocess Innovation Award ausgezeichnet wird, denn es zeigt einmal mehr, dass sich unsere Investitionen in Forschung und Entwicklung auszahlen“, so Kinnius. Dürkopp Adler plant die offizielle Markteinführung der 911Revolve auf der diesjährigen Texprocess.

Drei Preisträger in der Kategorie „Ökonomische Qualität“:

Innovative Nähmaschine
Einer von drei Texprocess Innovation Awards in der Kategorie „Ökonomische Qualität“ geht an Juki Central Europe für ihre innovative Industrienähmaschine „DDL-10000DX“. Waren Nähprozesse in der Bekleidungsproduktion, insbesondere beim dreidimensionalen Nähen, bisher von den Handhabungsfähigkeiten einzelner Bedienpersonen abhängig, kann laut Juki mit der prämierten Neuentwicklung nunmehr jeder das Nähen beherrschen. Und zwar durch den Einsatz eines speziellen Transportbandes, das das Bedienpersonal bei der Handhabung der Maschine unterstützen soll. Es soll die Zuführung des Stoffes bei allen Arten von Materialen und Mustern so erleichtern, dass das Bedienpersonal selbst dabei nicht mehr Hand anlegen muss. Juki zufolge handelt es sich bei der DDL-10000DX um eine „Weltneuheit in der Nähmaschinenindustrie“.

Automatisiertes Nähen
Während die Textilindustrie bei Design, Druck und Zuschnitt bereits weitgehend digitale und automatisierte Wege geht, erfolgt einer der wichtigsten Fertigungsschritte nach wie vor vollständig manuell oder höchstens halbautomatisch: das Nähen. In der Kategorie „Ökonomische Qualität“ geht ein Texprocess Innovation Award an das dänische Unternehmen Mikkelsen Innovation für „FastSewn“ – eine patentierte Technologie, die digital gesteuert das automatische Nähen und Schneiden von der Rolle ohne Vorschneiden auf einer einzigen Arbeitsfläche ermöglicht. Rahmen und Schablonen müssen damit nicht mehr manuell ein- und ausgeladen werden. Zweidimensionale Textilprodukte, wie Industriefilter oder maßgefertigte Kissen, werden bei FastSewn automatisch zu einem Flachbett-Nähsystem transportiert, das das Verbinden beliebiger – auch komplexer – Konturen ermöglichen soll. "Das System ist außerdem in der Lage, die genähten Muster gleichzeitig mit einem Laser zu schneiden, was den Arbeitsaufwand noch weiter reduziert", so Steve Aranoff, Business Development Director bei Mikkelsen Innovation. Laut Aranoff zielt FastSewn zunächst auf die Fertigung von Airbags, Autositzen und genähten Möbelteilen. Auf der Texprocess will das Unternehmen die preisgekrönte Innovation erstmals in voller Größe präsentieren.

Mehr Nachhaltigkeit in der Textilpflege
Ebenfalls in der Kategorie „Ökonomische Qualität“ erhält VEIT aus dem bayerischen Landsberg am Lech einen Texprocess Innovation Award für einen patentierten Kompaktfinisher mit dem Namen „CF20 DesFin“. Mit ihm sollen sich Gerüche, Schimmel, Verunreinigungen und Krankheitserreger ohne Chemie aus Kleidungsstücken entfernen bzw. unschädlich machen lassen. Entwickelt hat ihn VEIT, Hersteller von Bügeltischen, Fixier- und Laminiermaschinen, gemeinsam mit dem Krefelder Textilforschungsinstitut wfk - Cleaning Technology Institute. Zum Einsatz kommen soll er künftig etwa in der Bekleidungslogistik, bei Onlinehändlern, in Wäschereien und Textilreinigungen. „Bekleidung aus Retouren oder über weite Strecken mit dem Schiff transportierte Ware lässt sich mit dem neuen Kompaktfinisher chemikalienfrei desinfizieren, desodorieren und gleichzeitig aufbügeln“, sagt Christopher Veit, Geschäftsführer des gleichnamigen Unternehmens, das unter anderem Hugo Boss und Zara zu seinen Kunden zählt. Die ausgezeichnete DesFin-Technologie wird laut VEIT auf der diesjährigen Texprocess erstmals einem breiten internationalen Fachpublikum vorgestellt.

Zwei Preisträger in der Kategorie „Digitalisierung + KI“:

Textilien besser recyceln mit KI
Weniger als 1 Prozent der Altkleider werden wieder zu neuer Kleidung verarbeitet.  Erschwert wird das Recycling unter anderem dadurch, dass Kleidungsstücke oft Teile wie Reißverschlüsse, Knöpfe, Etiketten oder Gummibänder enthalten. Sie zu entfernen, erfordert einen mühsamen Sortierprozess, der auch heute noch oft von Hand erfolgt. Um die textile Recyclingquote in Zukunft zu erhöhen, hat das belgische Unternehmen Valvan nun eine Maschine entwickelt, die nicht-textile Teile in Altkleidung automatisch erkennen und daraus entfernen soll. Dafür erhält das Unternehmen einen von zwei Texprocess Innovation Awards in der Kategorie „Digitalisierung + KI“. „Die Auszeichnung ist eine großartige Anerkennung unserer Arbeit im Bereich der textilen Kreislaufwirtschaft“, sagt Jean-François Gryspeert, Sales & Business Developer bei Valvan. Wie die Idee zu Trimclean entstand, ist durchaus kurios: Den Anstoß gab offenbar die Qualitätskontrolle bei der Herstellung belgischer Pommes frites. „Wir fragten uns, ob eine Technologie, die fehlerhafte Pommes aussortiert, nicht auch in der Lage wäre, nicht-textile Teile in Textilien zu erkennen“, sagt Gryspeert. Die verwendete Sortiersoftware profitiert laut Gryspeert auch von jüngsten Fortschritten auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI): „Wir nutzen KI in Kombination mit einer speziellen Kamera, um Stoffteile besser von nicht-textilen Teilen separieren zu können.“ Das funktioniere so gut, dass Trimclean im Unterschied zu anderen Lösungen sogar Aufnäher, Nähte und Drucke entfernen könne. „Die KI-Technologie, die Trimclean möglich macht, gab es vor ein paar Jahren so noch gar nicht“, sagt Gryspeert.

Neue Vermessungsmethode für besser sitzende BHs
Der zweite Texprocess Innovation Award in der Kategorie „Digitalisierung + KI“ geht an das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und die Professur für Entwicklung und Montage von textilen Produkten an der TU Dresden für ein neues Auswerteverfahren für Bodyscans auf Basis von 4D-Scans. Das prämierte Verfahren soll es ermöglichen, weiche Körperpartien wie die weibliche Brust auch in Bewegung zu vermessen und nicht – wie bei vielen 3D-Bodyscannern – nur in ruhender Pose. Laut ITM können damit dynamische 4D-Scans von Personen erstellt werden, die viel genauer sind und die sich zudem digital miteinander vergleichen lassen. Mit solchen 4D-Körperdaten könnten Bekleidungshersteller künftig unter anderem individuellere BHs mit höherem Tragekomfort entwickeln und zudem Zeit und Kosten bei der Produktentwicklung sparen.

Vom 25. bis 27. April 2023 wird das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden bei der JEC auf dem Gemeinschaftsstand SACHSEN! auf dem Messegelände Paris-Nord Villepinte vertreten sein.

Das ITM wird den Besuchern der JEC einen umfassenden Einblick in aktuelle Arbeiten auf dem Gebiet der Maschinen- und Produktentwicklungen entlang der gesamten textilen Prozesskette geben.
Als Highlight auf der Messe werden neuartige maßgeschneiderte Kern-Insert-Strukturen, sog. Customised Connective Cores (CCC), vorgestellt. Sie werden additiv aus zellularem Metall und einem formschlüssig integrierten Insert hergestellt. Die CCCs können als Patch oder vollflächiges Kernmaterial direkt in konventionelle Leichtbauplatten integriert werden und haben im Vergleich zum Stand der Technik ein grundlegend besseres Tragverhalten (insb. 4-fache Tragfähigkeit und ausfallsicheres Verhalten). Damit stehen völlig neue Befestigungskonzepte für Leichtbauplatten zur Verfügung.

Ein weiteres Highlight auf der Messe stellt das am ITM entwickelte Reparaturverfahren für Faserverbundwerkstoffe (FKV) dar. Statt den Reparaturbereich mechanisch-schleifend auszuarbeiten wird die Matrix im Reparaturbereich mithilfe eines UV-strahlungsinduzierten Depolymerisationsverfahrens aufgelöst. Defekte Fasern können so durch einen maßgeschneiderten Reparaturpatch ausgetauscht werden. Freie Fadenenden an den textilen Reparaturpatches werden mithilfe eines angepassten Splice-Verfahrens mit den UV-freigelegten Fadenenden im Reparaturbereich verbunden. So kann gegenüber dem Stand der Technik eine sehr saubere, vereinfachte und mechanisch verbesserte Reparaturstelle generiert werden.

Vielfältige Möglichkeiten, die die Struktur- und Prozesssimulation textiler Hochleistungswerkstoffe und textiler Fertigungsprozesse bietet, werden ebenso vorgestellt. Mittels skalenübergreifender Modellierung und Simulation wird am ITM ein tiefgreifendes Material- und Prozessverständnis erreicht. Dazu wurden Finite-Element-Modelle auf der Mikro-, Meso- und Makroskala entwickelt und validiert. Beispiele aus aktuellen Forschungsprojekten des ITM demonstrieren die vielseitigen Möglichkeiten und Einsatzbereiche moderner Simulationsmethoden auf dem Gebiet der Textiltechnik.

Am ITM konnte weiterhin ein innovatives Verfahren zur integralen Fertigung endlosfaserverstärkter 3D-Schale-Rippen-Verstärkungsstrukturen mit komplex angeordneten Versteifungselementen in 0°-, 90°- sowie in ± 45°-Ausrichtung entwickelt und erfolgreich umgesetzt werden. Durch die prozessintegrierte Strukturfixierung und die kontinuierliche, durchgängige Faserverstärkung zwischen Schale und Rippenstruktur eignen sich die 3D-Preforms hervorragend für die Herstellung hochbelastbarer FKV-Bauteile mit gesteigerter Biegesteifigkeit, die zur JEC präsentiert werden. So kann das Leichtbaupotenzial von Hochleistungsfasern vollumfänglich ausgenutzt werden.

Ein erfolgreich etablierter Entwicklungsschwerpunkt sind partiell fließfähige 2D-Textilstrukturen, die kontinuierlich in einem Verarbeitungsprozess gefertigt werden. Am ITM wurde dazu simulationsgestützt die gesamte Prozesskette entwickelt, die eine kostengünstige und großserientaugliche Herstellung lasttragender 3D-FKV-Bauteile mit durchgehender Faserverstärkung zwischen Schale und Rippe durch Thermopressen erlaubt.

Auf der JEC 2023 stellt das ITM auch ein Exponat aus dem Bereich des textilen Bauens vor. Dabei handelt es sich um einen partiell einbetonierten textilen Netzgitterträger, der mittels einer innovativen textilen Fertigungstechnologie auf Basis der am ITM verfügbaren Multiaxial-Kettenwirktechnik, in Kooperation mit dem Institut für Massivbau der TU Dresden, hergestellt wurde. Durch die Entwicklung eines individuellen Kettfadenzulieferungs-, -versatz und -abzugssystems sowie anforderungsgerechter Umformmethoden, können nun maßgeschneiderte textile Halbzeuge bspw. zur Anwendung in Wand- und Deckentafeln her-gestellt werden. Diese Netzgitterträger stellen eine ressourcenschonende Alternative zu konventionellen Stahlgitterträger dar, aufgrund des reduzierten Betondeckungsbedarfs sowie einem zusätzlichen Hohlraum für die Medien- und Kabelführung.

Die Integration von textilen Aktoren und Sensoren in FKV ermöglicht zusätzliche Funktionalitäten der Strukturen. Am ITM werden solche interaktiven Textilien mit diversen Matrixmaterialien, wie Duroplast-, Elastomer- sowie Beton-Matrixsysteme, für die Strukturüberwachung oder für adaptive Systeme intensiv erforscht.

Weiterhin wird am ITM die Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Garnkonstruktionen aus recy-celten Hochleistungsfasern (z. B. rCF, rGF, rAR) für nachhaltige Verbundwerkstoffe erfolgreich vorange-trieben. Mit einer am ITM entwickelten Spezialkrempelanlage werden recycelte Fasern aufgelöst, vereinzelt und zu einem breiten gleichmäßigen Band zusammengeführt. Anschließend können daraus auf Basis verschiedener Spinntechnologien neuartige Hybridgarnkonstruktionen aus gleichmäßig vermischten recycelten Hochleistungs- und Thermoplastfasern mit variierbaren Faservolumenanteilen für skalierbare Verbundeigenschaften gefertigt werden. Ausgewählte Garnkonstruktionen und daraus gefertigte Bauteile werden den Besuchern der JEC präsentiert.

Wissenschaftler:innen vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden sind am 21. Juni 2022 für ihre gewebten Herzklappenimplantate mit dem Techtextil Innovation Award 2022 in der Kategorie „New Product“ ausgezeichnet worden.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) entwickelten Wissenschaftler:innen des ITM neuartige textile Herzklappenprothesen. Die Implantate können exakt an die anatomische Form angepasst und minimalinvasiv im Herz platziert werden. Die textile Herzklappe ist integral gefertigt. Hierbei erfolgt die Integration des Ventils in situ während des Webprozesses. Somit besteht die strömungstechnisch optimierte Herzklappe aus einer einzigen textilen Struktur. Weitere Fügeprozesse, z. B. durch Nähen, sind nicht mehr erforderlich. Das reduziert den Fertigungsaufwand im Gegensatz zur heutigen Herstellung biologischer Herzklappenprothesen in Handarbeit enorm.

Prof. Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM, freut sich mit seinem Team sehr über die kontinuierli-chen interdisziplinären Forschungserfolge, die am ITM in enger Kooperation mit technischen Webereien, Medizinern und Anwendern stetig erzielt werden. „Bereits vor zwei Jahren wurden wir mit dieser neuartigen Entwicklung als eines der drei Finalistenteams des Otto von Guericke-Preises 2020 geehrt. Die Auswahl für den Techtextil Innovation Award 2022 ist eine erneute Bestätigung für den Bedarf an unserer praxisorientierten Forschung und eine besondere Würdigung, aber gleichzeitig auch weiterer Ansporn für die zeitnahe Umsetzung unserer Forschungsergebnisse in die Industrie.“

Bislang stehen für die Behandlung defekter Herzklappen mechanische und biologische Klappen zur Verfügung. Die neuartigen gewebten Herzklappenprothesen sollen die Vorteile der beiden Typen vereinen: unbegrenzte Lebensdauer, keine lebenslange Einnahme von blutverdünnenden Medikamenten und minimal invasive Operation. Ferner können die textilen Herzklappen zeit- und kostensparend mit hoher Reproduzierbarkeit und Qualität gefertigt werden.

• ITM der TU Dresden – als Ihr Forschungspartner im Bereich der virtuellen Produktentwicklung bei ISPO München präsent
• ISPO Munich Online 2021 – die weltgrößte Fachmesse für Sport vom 01. bis 05. Februar 2021

Die Professur für Montagetechnik für textile Produkte am ITM präsentiert zum ersten Mal auf der ISPO Munich Online 2021– ihre Möglichkeiten im Bereich der virtuellen Produktentwicklung. Neben der Materialkennwertermittlung, anforderungsgerechten Aufbereitung und digitalem Datentransfer werden Kompetenzen in der 3D/4D-Körperformerfassung mittels Scannen, in der Animation der Daten zur 3D-Produktentwicklung von Funktionskleidung sowie Simulationen zur Visualisierung des Komforts und des Gebrauchs vorgestellt. Mit der Umsetzung erfolgreicher nationaler und internationaler interdisziplinärer Forschungsvorhaben nimmt die Professur für Montagetechnik für textile Produkte am ITM eine weltweit führende Spitzenposition im Bereich der virtuellen Produktentwicklung ein.

Die Wissenschaftler:innen der Professur für Montagetechnik für textile Produkte haben sich aktiv bei der Vorbereitung und Umsetzung zur digitalen Darstellung der Materialproben für das ISPO Textrends Forum engagiert. Hierfür wurden Materialkennwerte der für den ISPO Textrends Award prämierten Stoffe für die 3D Passformsimulation in Vidya (Assyst/Vizoo) bestimmt und mittels einer an der Professur entwickelten speziellen Software "Material Analyzer" automatisch ausgewertet und entsprechend der Anforderungen digital aufbereitet. Diese Software ist neben weiterer hochmoderner CAE-Infrastruktur, wie z. B. der vor kurzem installierte 4D Scanner Move4D, unerlässlich für die weltweite Stärkung und den Ausbau der Spitzenposition in den Bereichen Digitalisierung und virtuelle Produktentwicklung von Bekleidung für Hightech-Anwendungen. Die Wissenschaftler: innen der Professur blicken mit ihren langjährigen Erfahrungen voller Zuversicht auf neue Forschungskooperationen auf diesem erfolgversprechenden  Forschungsgebiet.

Das gesamte Projekt für die ISPO 2021 wurde durch die Firma FOURSOURCE Group GmbH koordiniert, die die Charakterisierung und 3D Visualisierung der prämierten Materialien den Besuchern auf der ISPO 2021 als Pilotprojekt zur Verfügung stellt.

Textilforscher der TU Dresden präsentieren neue Bandwebtechnik zur Herstellung hochkomplexer 3D-Gewebe, Struktur- und Prozesssimulationen für textile Hochleistungswerkstoffe und Fertigungsprozesse sowie eine dreidimensionale thermoaktive Raumtextilie.

Auf Basis einer neuen Spulenschützenbandwebtechnik mit einer integrierten Schützenwechseleinrichtung ist es gelungen, Carbongarne schädigungsarm zu verarbeiten sowie Profilbandgewebe mit über die Bauteillänge unterschiedlichem Querschnitt und vor allem in einem einzigen Fertigungsschritt gewebte komplexe rohrförmige Knotenelemente zu entwickeln. Das entwickelte Schützenwechselsystem demonstriert das ITM auf seinem Stand auf der Messe TECHTEXTIL an einem elektronisch gesteuerten Spulenschützen-Bandwebautomaten . Die Kombination der Spulenschützen-Bandwebtechnik mit der Jacquardtechnik ermöglicht eine ausgesprochen hohe Strukturvielfalt, die für die Entwicklung von gewebten rohrförmigen Knotenelementen in unterschiedlichster Geometrie genutzt wird. Die Rohrknotenelemente werden vor allem für die Eckverbinder von Leichtbaurahmen, z. B. in Fahrzeug- oder Fahrradrahmen, in Sportgeräten oder Roboterwerkzeugrahmen oder in der Architektur, benötigt. Am ITM wird in enger Zusammenarbeit mit der Firma MAGEBA Textilmaschinen GmbH & Co KG und durch die finanzielle Förderung von Forschungsprojekten durch das BMWi die gesamte Prozesskette vom CAD-Entwurf, über die strukturelle Entwicklung, die Erstellung der Maschinensteuerprogramme, die textiltechnische Umsetzung und die Bauteilkonsolidierung erfolgreich erarbeitet.

Als weiteres Highlight präsentiert das ITM der TU Dresden auf der TECHTEXTIL die vielfältigen Möglichkeiten, die die Struktur- und Prozesssimulation textiler Hochleistungswerkstoffe und textiler Fertigungsprozesse bietet und somit fester Bestandteil in allen Entwicklungen entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette vom Atom bis zum Produkt am ITM ist. Darüber hinaus offeriert das ITM als weiteren besonderen Blickfang ein 2,5 Meter hohes Rotorblatt aus einem Faserkunststoffverbund mit integrierten textilen Dehnungssensoren aus Carbonfasern zur In-Situ Strukturüberwachung.