Aus der Branche

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

Gewinner Techtextil Innovation Award

Flugzeuge besser recyceln
Leichter als viele Metalle und flexibel im Design: Faserverbundwerkstoffe sind aus der modernen Luft- und Raumfahrt nicht mehr wegzudenken. Die textilverstärkten Leichtbaumaterialien, meist eine Mischung aus Glas- oder Kohlenstofffasern und Kunstharz, reduzieren das Gewicht von Flugzeugen – und damit deren Treibstoffverbrauch – so stark, dass manche modernen Flieger inzwischen zu mehr als 50 Prozent aus ihnen bestehen. Damit stellt sich auch immer dringlicher die Frage nach dem Recycling dieser Verbundmaterialien. Für ein neues Verfahren, mit dem Flugzeugteile aus thermoplastischem Faserverbund künftig besser recycelt werden können sollen, erhält das belgische Textilforschungsinstitut Centexbel den Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Approaches on Sustainability & Circular Economy“. Das prämierte Verfahren, dessen Entwicklung nach Angaben von Centexbel eng von Airbus begleitet wurde, nutzt Induktionswärme. Mit ihrer Hilfe kann man verschweißte thermoplastische, textilverstärkte Verbundwerkstoffe erhitzen und anschließend voneinander lösen. Stringer, Teile von Tragflächen und andere textilbasierte Flugzeugteile sollen sich so künftig besser trennen und wiederverwenden lassen.

Smartes Dach
Der Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Product“ geht an das portugiesische Technologiezentrum für Textil- und Bekleidungsindustrie CITEVE für ein intelligentes, textilverstärktes Abdichtungssystem für Flachdächer. Das „Smart Roofs System“ (SRS) besteht aus einer thermisch reflektierenden, flüssigen Abdichtungsmembran auf Wasserbasis und einer intelligenten textilen Verstärkungsstruktur aus einem Jacquard-Gewebe aus recyceltem Polyester. Diese enthält elektronische Garne, die auf Wärme, Temperatur und Feuchtigkeit reagieren. Das innovative System bietet laut CITEVE eine bessere technische Leistung und ist nachhaltiger als bisherige Lösungen für Flüssigmembranen.

Drei Preisträger in der Kategorie „New Technology“:

Selbstkühlende Textilien gegen Klimawandel-Folgen
Eine neuartige Beschichtung für selbstkühlende Textilien der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Anders als Sonnenschirme oder Markisen, die die Sonneneinstrahlung nur indirekt abhalten, ermöglicht die Beschichtung es Textilien, selbst aktiv zu kühlen. Dazu reflektiert sie nicht nur das Sonnenlicht, sondern strahlt auch Wärmeenergie wieder ab. Die Entwicklung der Beschichtung erfolgt auch vor dem Hintergrund steigender Temperaturen durch den Klimawandel. Der Kühlenergiebedarf in Städten sei zwischen 1970 und 2010 um 23 Prozent gestiegen. Bisher sorgen vor allem Ventilatoren und Klimaanlagen für Abkühlung. Doch die verbrauchen viel Strom: Bereits 2018 schätzte die Internationale Energieagentur (IEA), dass rund zehn Prozent des weltweiten Strombedarfs auf Klimaanlagen und Ventilatoren entfallen; 2050 könnten Klimaanlagen laut IEA nach der Industrie der zweitgrößte Treiber des globalen Energiebedarfs sein.

Besserer Schutz vor Sepsiserregern
Sepsis, auch bekannt als Blutvergiftung, ist weltweit für jeden fünften Todesfall verantwortlich. Ursache der Infektion sind häufig Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Viren, die auch in Krankenhauswäsche vorkommen und von dort über Wunden in den Körper gelangen können. Das hessische Unternehmen Heraeus Precious Metals erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“ für eine neue antimikrobielle Technologie, die Krankenhauspatient*innen künftig besser vor Sepsiserregern schützen soll. Dabei handelt es sich um ein Additiv auf Edelmetallbasis mit dem Namen AGXX. Kleidung und Bettwäsche in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen sollen so künftig besser antimikrobiell ausgestattet werden können als mit derzeitigen Lösungen. Und so funktioniert es: In Textilien eingearbeitet, löst AGXX durch das Zusammenwirken der Edelmetalle Silber und Ruthenium eine katalytische Reaktion aus, die reaktiven Sauerstoff erzeugt, der Mikroorganismen wirksam abtöten soll. Die antimikrobielle Wirksamkeit der prämierten Neuentwicklung konnte Heraeus nach eigenen Angaben bisher bei 130 verschiedenen Mikroorganismen nachweisen und zudem zeigen, dass diese auch nach 100 Wäschen im Textil erhalten bleibt.

Smarte Textilpumpe hält Kleidung trocken
Bei Kleidung ist Komfort einer der wichtigsten Aspekte. Er leidet schnell, wenn ein Kleidungsstück nass wird, zum Beispiel durch Schweiß. Um diesen künftig schon während des Tragens aus Hemd oder Jacke zu entfernen, hat das schwedische Unternehmen LunaMicro eine intelligente Feuchtigkeitsmanagement-Technologie entwickelt. Dabei handelt es sich um ein mehrlagiges, poröses Textil, das mit einer kleinen Batterie verbunden ist. Eingearbeitet in ein Kleidungsstück, soll diese smarte Textilpumpe Flüssigkeiten wie Schweiß aktiv aus dem Inneren der Kleidung nach außen befördern und die Träger*innen trocken halten. Für die in Schweden und den USA patentierte elektroosmotische Textilpumpe erhält das Unternehmen einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Die Innovation soll schon bald in Outdoor- und Arbeitsschutzkleidung sowie in persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zum Einsatz kommen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Concept”:

Nachhaltiges Bauen: Bis zu 30 Prozent Beton einsparen
Rund 40 Prozent der globalen CO2-Emissionen entfallen derzeit auf den Bau- und Gebäudebereich. Vor allem bei der Herstellung von Beton, einem der wichtigsten Baustoffe, werden große Mengen CO2 freigesetzt. Das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und das Institut für Massivbau (IMB) an der TU Dresden erhalten einen von zwei Techtextil Innovation Awards in der Kategorie „New Concept“ für ein neues Fertigungsverfahren von Betonfertigteilen unter Verwendung von Carbon, mit dem sich bis zu einem Drittel Beton einsparen lassen soll. Darum geht es: Um Material zu sparen, kommen im Neubau vorzugsweise sogenannte Hohlkörperdecken zum Einsatz. Das sind Betonfertigteile, die im Gegensatz zu massiven Stahlbetondecken Hohlräume enthalten und daher weniger Beton benötigen. Mit dem neuen Fertigungsverfahren, das die Institute mit Unternehmen der Textil- und Baubranche entwickelt haben, lassen sich Hohlkörperdecken-Betonfertigteile mit Carbon herstellen, die künftig noch weitaus mehr Beton und damit CO2 einsparen sollen. Mit dem prämierten Verfahren sollen sich Privat- und Industriegebäude schon bald nachhaltiger und ressourcenschonender bauen lassen als bisher.

Veganes Leder aus Hanfabfällen
Ebenfalls in der Kategorie „New Concept“ wird das Biotech-Start-up Revoltech mit einem Techtextil Innovation Award ausgezeichnet. Das junge Unternehmen aus Darmstadt erhält den Preis für seinen veganen, vollständig recycelbaren Lederersatz aus Hanffasern namens „LOVR“ (ein Akronym für „lederähnlich, ohne Plastik, vegan, reststoffbasiert“). Laut Revoltech ist es der „weltweit erste wirklich zirkuläre Lederersatz“. Vegane Lederalternativen hätten bisher oft zwei Probleme: Entweder seien sie nicht rein pflanzlich, weil sie erdölbasierte Bestandteile enthielten, oder sie würden im Labor gezüchtet und seien daher schwer skalierbar. LOVR dagegen vereint laut Fuhrmann Skalierbarkeit und 100-prozentige Kompostierbarkeit. Die für LOVR verwendeten Hanfabfälle stammen aus dem industriellen Hanfanbau. Der prämierte Lederersatz ist Revoltech zufolge bereits in Schuhen und in einem Konzeptfahrzeug des Autoherstellers KIA im Einsatz. Bald soll er auch bei Polstermöbeln, in Autoinnenräumen und Bekleidung für mehr Nachhaltigkeit sorgen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Technologies on Sustainability & Recycling”:

Fasern nachhaltiger zu 3D-Formen verbinden
In der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“ geht ein Techtextil Innovation Award an Norafin Industries aus dem sächsischen Mildenau. Der Preis würdigt das neue Verfahren „Hydro-Shape“, mit dem sich Fasern mit Hochdruckwasserstrahlen zu einer 3D-Form verbinden lassen. „Statt nur textile Flächen zu erzeugen, können mit dem neuen Verfahren dreidimensionale Strukturen von der Faser bis zum Endprodukt in einem Schritt hergestellt werden. Im Ergebnis entstehe ein textiles 3D-Produkt, das in Sachen Abfallreduzierung neue Wege gehe und zudem aus biologisch abbaubaren Naturfasern hergestellt werden könne. Die Entwicklung der Technologie erfolgte laut Jolly auch vor dem Hintergrund der Single-Use-Plastics Directive, einer EU-Richtlinie zur Bekämpfung von Einwegplastik, die 2021 in Kraft trat. Auf der Techtextil will Norafin das nun ausgezeichnete Fügeverfahren erstmals der Öffentlichkeit vorstellen.

Biobasierte Isolationstextilien statt synthetischer Dämmstoffe
Eine gute Wärmedämmung von Gebäuden ist wichtig für den Klimaschutz, denn sie reduziert den Energieverbrauch und damit die benötigte Heizenergie. Dämmstoffe wie Polyurethan oder Styropor dämmen zwar gut, enthalten aber auch fossile Rohstoffe. Um solche synthetischen Materialien in Zukunft zu ersetzen und nachhaltiger zu dämmen, hat das Aachener Start-up SA-Dynamics gemeinsam mit Industriepartnern recycelbare Dämmtextilien aus biobasierten Aerogelfasern entwickelt. Dafür erhält das Unternehmen den zweiten Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“. Die EU und Regierungen vieler Staaten setzen auch bei der Gebäudedämmung verstärkt auf regulatorische Maßnahmen für mehr Klima- und Umweltschutz. Die neuen Isolationstextilien aus Aerogelfasern, die zu über 90 Prozent aus Luft bestehen und sich auf Textilmaschinen verarbeiten lassen, sollen synthetische Dämmstoffe in ihrer Schutzwirkung sogar übertreffen

PrimaLoft Inc., ein Unternehmen im Bereich fortschrittlicher Materialtechnologie, stellt seine neueste Entwicklung, PrimaLoft® Utility, eine synthetische Isolation, vor.

Zu den wichtigsten Eigenschaften von PrimaLoft® Utility gehören:

• Behält die Wärmeleistung bei:
  Die Struktur von PrimaLoft Utility behält seine ursprünglichen Wärmewerte auch nach rauen Tragebedingungen bei und sorgt so für langanhaltenden Komfort und Leistung.
• Dehnbar und kompressionsbeständig:
  Das Material federt nach wiederholter Bewegung und längerer Kompression zurück und behält seine isolierenden Eigenschaften auch bei starker Beanspruchung bei.
• Abriebfest:
  Die Abriebfestigkeit von PrimaLoft® Utility minimiert die Fasermigration, so dass es mit einer Vielzahl von Stoffen kombiniert werden kann und dabei seine Integrität im Laufe der Zeit beibehält.
• Einfaches Waschen:
  Da PrimaLoft Utility bei hohen Temperaturen gewaschen und getrocknet werden kann, ist die Pflege von Hochleistungskleidung kein Problem mehr.
• Freiheit im Design:
  Die Strapazierfähigkeit von PrimaLoft Utility und die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Stoffen und Stepparten geben Designern die kreative Freiheit, Kleidungsstücke für verschiedene Einsatzbereiche zu entwerfen, von Arbeits- und Kinderkleidung bis hin zu Outdoor- und Lifestyle-Bekleidung.
• Schonend für die Umwelt:
  PrimaLoft® Utility zeichnet sich auch durch bis zu 100 Prozent recycelte Inhaltsstoffe, effiziente Herstellungsprozesse und eine lange Lebensdauer aus.

Die ersten Anwender der neuen Technologie sind LL Bean und Grizzlyskin

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.  

Fokus auf Exzenterschneckenpumpen und Pumpen für schersensible Stoffe

Gesteigerte Produktivität, erhöhte Lebensdauer und maßgeschneiderte Lösungen auch für anspruchsvollste Aufgaben in verfahrenstechnischen Anlagen der Chemie- und Kunststoff-Industrie sowie in der PUR-Anwendung – mit diesen Argumenten überzeugen die Präzisionszahnradpumpen, die Oerlikon Barmag auf der diesjährigen Achema vom 22. bis 26. August 2022 in Frankfurt vorstellt. Im Fokus steht die neue Pumpe für schersensible Fördermedien sowie die neue Exzenterschneckenpumpe.

Exzenterschneckenpumpen
Die Ansprüche an die Pumpen sind hoch, da die Nachfrage nach maßgeschneiderten Lösungen für immer kompliziertere Prozesse steigt. Das gilt insbesondere auch für die neue Exzenterschneckenpumpen-Baureihe von Oerlikon Barmag. Hohe Verschleißfestigkeit, gesteigerte Langlebigkeit und robustes Auftreten – die neue Pumpe ist maßgeschneidert für die Förderung von stark gefüllten, hochviskosen und abrasiven Medien, wie zum Beispiel gefüllten Klebstoffen, gefüllten Silikonen oder gefüllten Vergussmassen. Highlight ist das mehrstufige Dichtungssystem, das die Lebensdauer der Pumpe wesentlich steigert. Der vorgelagerte Wellendichtring schützt die Gleitringdichtung vor zu schneller Abnutzung durch schwierige Medien. Die optimierte Ausrichtung der kugelgelagerten, mittig durch den Wellendichtring führenden Antriebswelle wiederum verhindert jeglichen Metallabrieb und sorgt so für deutlich längere Standzeiten. Die Produzenten profitieren von einer deutlich gesteigerter Produktivität, da die Wartungsintervalle der Pumpen verringert und damit die Maschinenstillstandszeiten signifikant reduziert werden.    

Neue Pumpe für schersensible Stoffe
Für die immer komplexer werdenden kundenspezifischen Prozesslösungen hat Oerlikon Barmag die bewährte GA-Serie, die speziell für die anspruchsvolle Förderung höherviskoser Medien entwickelt worden ist, jetzt um die GAB51F für schersensible Fördermedien ergänzt. Die neu entwickelte Pumpe mit einem Viskositätsbereich von maximal 300 Pas ist maßgeschneidert für die Förderung hochviskoser, scherempfindlicher Stoffe, wie zum Beispiel Klebstoffe oder Silikone. „Die Scherkräfte, die in der Pumpe auf das Medium einwirken, werden durch eine speziell eingebaute Geometrie auf ein Minimum reduziert“, erläutert Thorsten Wagener, Senior Sales Manager im Geschäftsbereich Pumpen. Der Stoff wird dadurch so schonend und pulsationsarm wie möglich durch die Pumpe gefördert und am Ausgang präzise dosiert; damit behält er seine individuellen Eigenschaften.

High-Speed-Dosierpumpe mit abgedichtetem Produktraum
Die High-Speed-Dosierpumpe ist speziell für das Dosieren von schlecht schmierenden und abrasiven Medien entwickelt worden. Der Hauptvorteil liegt in dem abgedichteten Produktraum, der die Lebensdauer der Pumpe erheblich verlängert. Der von den Medien berührte Raum wird auf den Bereich um die Zahnräder begrenzt. „Damit ist die Schnellläufer-Pumpe besonders für den Einsatz in der chemischen Industrie, die häufig aggressiven Säuren fördert, geeignet,“ so Thorsten Wagener.

GM-Baureihe für niedrig-viskose Medien
Pumpen der GM- und der GA-Baureihe stehen für exaktes Dosieren durch eine pulsationsarme Einspeisung des Förderstroms. Die mehrstufige GM-Pumpe fördert auch unter Hochdruck und schwierigsten Einsatzbedingungen niedrig-viskose Medien (z. B. 250 bar, 100 mPas). Standardpumpe für viele Dosieraufgaben ist die bewährte GM-Baureihe in eckiger Ausführung. Mit der Entwicklung der mehrstufigen Pumpe hat die Einsatzpalette der GM-Baureihe eine deutliche Erweiterung erfahren. Die runde 2-stufige GM-Pumpe ist speziell für den Einsatz in der Hochdrucktechnologie entwickelt worden. Sie erfüllt die besondere Herausforderung der Förderung von kleinen Durchsätzen mit niedrigen Viskositäten. Die Pumpe bedient Fördergrößen von 0,05 bis 20 ccm/U und eignet sich damit bestens zur Herstellung etwa von PUR-Formteilen, Blockschaum, Kühlmöbel-Isolationen oder Sandwichpanels.

GA-Baureihe für höherviskose Medien
Die GA-Baureihe von Oerlikon Barmag ist speziell für die anspruchsvolle Förderung höherviskoser Medien entwickelt worden. Die GA-Baureihe ist in Fördervolumina von 1,25 - 30 cm³/U (0,6-144 l/h) lieferbar. Sie ist ausgelegt für Drücke bis 200 bar, für Viskositäten bis 1.500 Pas sowie für Temperaturen bis maximal 225°C. Mit dieser Pumpenbaureihe bietet Oerlikon Barmag maßgeschneiderte Lösungen für viele verfahrenstechnische Prozesse, bei denen auf eine hochgenaue und gleichmäßige Dosierung Wert gelegt werden muss.

Die Fasspumpe — fördern und dosieren in einer Einheit
Mit der Fasspumpe stellen die Pumpenexperten von Oerlikon Barmag eine Pumpe vor, die speziell zur Förderung und Dosierung hochviskoser Materialien wie Klebstoffe, Silikone und anderen hochviskosen Materialien aus Fässern und anderen großen Gebinden und für Drücke bis zu 250 bar ausgelegt ist. Zu ihrer Besonderheit gehört nicht nur, dass sie hochviskose Materialien aus dem Fass austrägt, sondern dass das Medium ohne einen weiteren Zwischenstopp direkt dosiert werden kann.

Outdoor Research, die in Seattle ansässige Firma für Funktionskleidung und Outdoor-Ausrüstung, bringt in diesem Herbst mit seinen RadiantX-Handschuhen und -Fäustlingen eine neue Linie auf den Markt und ist damit die erste Marke, die auf die HeiQ XReflex Radiant-Barrier-Technologie für Handschuhe setzt.

Bei HeiQ Reflex, das von HeiQs Joint-Venture-Partner Xefco entwickelt wurde, handelt es sich um eine patentierte Wärmebarriere-Technologie, mit der Produkte dünner, leichter und wärmer werden. HeiQ XReflex nutzt eine hauchdünne reflektierende Oberflächenbeschichtung, die energetische Infrarot-Körperwärmewellen auf den Körper zurückstrahlt. Diese sogenannte Radiant-Barrier-Beschichtung wird auf einer Seite des Gewebes mittels eines Hightech-Aufdampfverfahrens aufgebracht, das keinen negativen Einfluss auf die Luftdurchlässigkeit, die Geräuschentwicklung, die haptischen Eigenschaften, die dauerhaft wasserabweisende Wirkung (durable water repellence, DWR) oder die daunendichten Eigenschaften des Gewebes hat. Die Radiant-Barrier-Textilien werden mit optimierten Isolationsmaterialien kombiniert, sodass isolierende Kleidungsstücke mit bis zu 50 % weniger Volumen und Gewicht bei gleichbleibender Wärmeleistung (gemessen in CLO) entstehen. HeiQ XReflex ist erhältlich auf Geweben und Vliesstoffen und hat eine Haltbarkeit von über 20 Waschvorgängen.

• Batteriedeckel aus SMC – Was Composites für die Elektromobilität leisten können

Die schnelle Entwicklung der Elektromobilität hat die gesamte Werkstoffentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Besonders die Batterie, ein Herzstück der Elektrofahrzeuge, stellt ausgesprochen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien und Lösungen.

Bei dem Batteriegehäuse (sog. Wanne) stellen metallische Werkstoffe in Profilform (vor allem Aluminium und spezielle Stähle) bezüglich der Crashanforderungen eine etablierte Lösung dar. Bei den Batteriedeckeln stehen verschiedene Lösungen in Wettbewerb. Je nach Konzept und Hersteller werden metallische (Aluminium, bzw. Stahl) sowie nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe) bzw. deren Kombinationen eingesetzt.

Welche Anforderungen werden an die potenziellen Materialien für Batteriedeckel gestellt, um in Betracht gezogen zu werden?

Dieser Artikel betrachtet vorrangig die sehr guten Verwendungsmöglichkeiten von Sheet Molding Compounds (SMC). Fünf wichtige Merkmale der Funktion eines Batteriedeckels werden nachstehend kommentiert.

1.    Mechanische Eigenschaften

Das Batteriegehäuse besteht hauptsächlich aus Aluminium – bzw. Stahlprofilen, es kann allerdings auch im Aluminiumdruckverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt die Batterie vor Crash - / Crush – Schäden. Außerdem ist das Gehäuse ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Für die mechanischen Anforderungen des Batteriedeckels ist faserverstärkter Kunststoff (SMC) eine passende Lösung, die folgende Vorteile bietet:

•    gute Zug – und Biegefestigkeit erhöhen die Steifigkeit,
•    SMC ermöglicht die Verteilung dieser Eigenschaften über das gesamte Bauteil,
•    Verwendung verschiedenster Fasertypen und Glaskugeln ist möglich,
•    mögliche Fasersysteme, wie uni – und multidirektionale, sowie randomisierte Schnittfasern, erhöhen die mechanischen Eigenschaften,
•    lokale Verstärkungen der Wanddicken unterstützen diese Verbesserungen und
•    stabile und vorhersehbare Eigenschaften im breiten Temperaturbereich von minus 60°C bis 150°C und darüber hinaus, keine Versprödung, kein Schmelzen bzw. Aufweichen sprechen für diesen Werkstoff.

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

Im Falle eines Batteriebrandes hat der Insassenschutz höchste Priorität, damit die Passagiere rechtzeitig das Fahrzeug verlassen können, das Elektrofahrzeug muss den sog. 'Run away test‘ bestehen. Ein Brand kann entstehen, wenn folgende Faktoren eintreten:

•    elektrische Überladung, Kurzschluss, Fehlfunktion der Steuerelektronik
•    mechanische Einwirkungen, wie z. B. ein Crash des Fahrzeuges.

Im Brandfall können Flammen oder heiße Gase mit Temperaturen von bis zu 1100°C auftreten, die feste Partikel der Zellen beinhalten, also wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Dünne Blechdeckel widerstehen hier nur kurzzeitig, weshalb zusätzliche Platten aus Stahl oder Geweben verwendet werden müssen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    die Nutzung von unterschiedlichen Füllstoffen ergeben höchste Flammwidrigkeiten,
•    durch die Verwendung von einer Faserverstärkung wird eine Formstabilität und elektrische Isolation garantiert und
•    es gibt kein Spontanversagen aufgrund von Erweichen (Thermoplaste) oder Schmelzen (Metalle).

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

Batterien aus dem Bereich der Elektromobilität haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design, um die Zellmodule, Elektronik, Verkabelung und Kühlung aufnehmen zu können. Das führt zu reliefartigen Deckelformen, die als Metallversion nur durch einen mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    Herstellung mit nur einem Werkzeug,
•    Bauteilhöhen von 20mm bis 800 mm sind im gleichen Teil möglich,
•    umlaufender Rand incl. Dichtungsnut ausführbar,
•    Materialschwindung ist einstellbar und kann auch als sogenannte Null-schwinder eingestellt werden,
•    partielle Wandstärkenerhöhungen für die Flammwidrigkeit sind möglich,
•    einstufiger Herstellprozess (Fließpressverfahren).

Bei der Montage gewinnt die Geometriegenauigkeit der SMC – Deckel eine besondere Wichtigkeit, wodurch die Dichtungspressung optimiert und der fast verzugsfreie Deckel einfach montiert werden kann.
Hier ist das SMC den metallischen oder thermoplastischen Lösungen deutlich über-legen.

4.     EMV Abschirmung

Wie alle Kunststoffe, hat SMC - im Gegensatz zu Metallen - keine elektromagnetische Abschirmwirkung. Daher müssen SMC Bauteile mit einem zusätzlichen Bauteil (Blech bzw. Folie) großflächig verbunden werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem bleibt ein SMC- Deckel mit entsprechender Abschirmungshilfe als Systemlösung absolut funktions- und wettbewerbsfähig.

5.      Emission

Da sich die Batteriegehäuse mit dem Interieur im Karosserieinnenraum befinden, sind Anforderungen an die Emissionseigenschaften (VOC und andere) zu erfüllen. Dies stellt folgende hohen Anforderungen an:

•    die chemische Zusammensetzung des Basisharzes,
•    das sorgfältige Rezeptieren,
•    die für die Aushärtung verantwortlichen Stoffe (Initiatoren, Inhibitoren, usw.),
•    die Sauberkeit in der Halbzeugproduktion und
•    die Kontrolle des Herstellungsprozesses.

All diese Elemente sind entscheidende Voraussetzungen, um die Emissionswerte unter Kontrolle zu bringen und nachhaltig zu garantieren. Dieser Herausforderung stellt sich die SMC Industrie und hat mittlerweile bewiesen, die notwendigen Mittel und Fähigkeiten zu haben, um die geforderten Emissionswerte zu erreichen.

Das Zusammenwirken aller oben genannten Faktoren zeigt eindeutig, dass Batteriedeckel aus SMC eine technische, die Sicherheit verbessernde und wirtschaftliche Alternative zu Bauteilen aus metallischen Werkstoffen darstellen. Es handelt sich also um einen optimalen Werkstoff für die Batterielösungen der E-Mobilität, der bereits bei einigen Fahrzeugen Verwendung in der Serienproduktion gefunden hat!

Seit über 50 Jahren vertrauen Autohersteller in der Modellentwicklung auf Autoneums Messgeräte für Fahrzeugakustik. Mit ATLAS kommt nun ein besonders leistungsstarkes System dazu: Dank der effizienten und zuverlässigen Messmethodik können geräuschreduzierende Fahrzeugkomponenten und Materialien zukünftig schneller und deutlich ressourcenschonender analysiert und entwickelt werden.

Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Mobilität und Trends wie selbstfahrenden Autos werden künftige Fahrzeuggenerationen nicht mehr nur zur Fortbewegung genutzt – mobiles Arbeiten und Erholung spielen eine ebenso zentrale Rolle. Voraussetzung dafür ist ein möglichst geräuscharmer Fahrzeuginnenraum. Um potenzielle interne und externe Lärmquellen bereits in der Vorentwicklung neuer Modelle zu identifizieren und zu isolieren, setzen Autohersteller rund um den Globus auf die hochspezialisierten Messsysteme von Autoneum. Das neu lancierte Messgerät ATLAS – kurz für «Airborne Transmission Loss Analysis System» – misst die akustische Dämmleistung und den Schallübertragungsverlust bei Komponenten wie Teppichen und Stirnwand- oder Bodenisolationen. Kunden können so lärmmindernde Bauteile innerhalb weniger Minuten beurteilen, vergleichen und auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Akustikkomponenten auswählen.

Dabei setzt ATLAS neue Messstandards. Während Entwickler bisher das NVH-Verhalten (noise, vibration, harshness) von Innenraumkomponenten nur anhand von Materialproben mit einer Grösse von rund einem Quadratmeter analysieren konnten, geht dies mit ATLAS künftig schneller, günstiger und umweltschonender. Das Verfahren erlaubt die Messung kleinflächiger Testproben von maximal 10 Zentimetern Durchmesser, wodurch der Materialeinsatz signifikant reduziert wird. Dank vier hochsensibler Mikrofone sind zudem lediglich zwei Messungen nötig, um exakte und valide Prüfdaten zu erheben, womit sich das im Forschungszentrum im schweizerischen Winterthur produzierte System besonders zur Qualitätssicherung und Reproduzierbarkeit der ermittelten Ergebnisse eignet. Anwender profitieren zudem im Vergleich zum bisherigen Standard von einer bis zu 50-prozentigen Zeitersparnis im Testablauf.

Messsysteme von Autoneum sind weltweit Branchenstandard und kommen bei Fahrzeugherstellern, Automobilzulieferern und Forschungsinstituten erfolgreich zum Einsatz. So leistet das Unternehmen nicht nur mit seinen geräuschreduzierenden Produkten, sondern ab sofort auch mit ATLAS einen entscheidenden Beitrag zur Mobilität der Zukunft.

Der Schweizer Textilinnovator HeiQ verbessert seine Produktlinien HeiQ Fresh und HeiQ XReflex. Die aktualisierten Produkte bieten Verbesserungen in mehreren technischen Aspekten für HeiQ Fresh und mehr Produktoptionen mit HeiQ XReflex.

HeiQ Fresh ist das erste Produkt von HeiQ, das entwickelt wurde, um das Problem stinkender Outdoor-Bekleidung zu lösen. Seitdem wurde die Produktfamilie zur Geruchskontrolle mit drei nachhaltigen Produkten - HeiQ Pure TAG, HeiQ Pure SPQR und HeiQ Fresh FFL - kontinuierlich aktualisiert. HeiQ Pure TAG wurde überarbeitet. Es handelt sich um eine Geruchskontrolle auf Basis von recyceltem Silber mit einer nichtionischen Neuformulierung, die mit den meisten Textilveredelungsprodukten in hohem Maße kompatibel ist. Es hat eine lange Haltbarkeit und ist sehr lagerstabil. HeiQ Pure SPQR ist eine silber- und biobasierte hybride Technologie zur Geruchskontrolle mit Zweifach-Wirkung und erfüllt die Anforderungen des USDA Biopreferred® Programms. HeiQ Fresh FFL ist eine biobasierte Technologie zur Geruchskontrolle, die ebenfalls die Anforderungen des USDA Biopreferred® Programms erfüllt. Alle diese Produkte sind OEKO-TEX® (Klasse 1-4) konform und bluesign® genehmigt. Sowohl HeiQ Pure SPQR als auch HeiQ Fresh FFL werden als Standardware ausgeliefert, was den weltweiten Versand und die Lagerhaltung erleichtert und zu einer Kostenreduzierung führt.

HeiQ bringt für HeiQ XReflex zusätzliche Stoff- und Isolationspakete auf den Markt. Diese Lösung bietet das gleiche Maß an Wärme bei einer bis zur Hälfte reduzierten Isolation, reduziert das Volumen und spart Material für Bekleidung, Schlafsäcke, Handschuhe, Decken usw. Eine durchschnittlich isolierte Jacke kann mit HeiQ XReflex den ökologischen Fußabdruck reduzieren und bis zu 280g CO2, 10 MJ Energie und 6L Wasser einsparen. Diese patentierte Technologie wird jetzt mit einer oder zwei Schichten wärmereflektierender Oberfläche angeboten, die bei gleicher Wärme bis zu 50% weniger Volumen bieten, ohne die Atmungsaktivität des Stoffes zu beeinträchtigen. HeiQ XReflex ist auch als leichte Gewebeschicht erhältlich und bietet damit eine ultradünne Wärmebarriere für eine grössere Design-Flexibilität sowie Logistik- und Kostenoptimierung.

„Wir sind ständig auf der Suche nach Möglichkeiten, um unsere Effizienz und Technologien bei HeiQ kontinuierlich zu verbessern“, sagt Carlo Centonze, CEO der HeiQ Group. „Mit diesen neuen Verbesserungen unserer HeiQ Fresh- und HeiQ XReflex-Technologien bieten wir unseren Kunden einen besseren Support und bessere Produkte, um deren Endprodukte auf dem Markt zu etablieren und zu differenzieren.“

• PrimaLoft® Bio™ Performance Fabric – der erste Funktionsstoff aus 100% recycelten, biologisch abbaubaren Fasern

LATHAM, NY - MÜNCHEN: PrimaLoft, Inc., weltweit führendes Unternehmen für innovative Materialtechnologien, hat sein Portfolio an biologisch abbaubaren* Technologien erweitert. Mit der Einführung von PrimaLoft® Bio™ Performance Fabric, dem ersten zu 100% recycelten und biologisch abbaubaren synthetischen Funktionsstoff ergänzt das Unternehmen die kürzlich vorgestellte PrimaLoft® Bio™ Insulation, die ebenfalls die erste Technologie ihrer Art ist. Grundlage beider Innovationen ist eine technisch weiter entwickelte Fasertechnologie, die einen stark beschleunigten biologischen Abbau unter bestimmten Umweltbedingungen ermöglicht und so ein potentiell wichtiger Faktor bei der Problematik von Mikroplastik in den Meeren werden könnte. Sowohl PrimaLoft® Bio™ Performance Fabric als auch PrimaLoft® Bio™ Insulation sollen ab Herbst 2020 im Handel verfügbar sein.

„Seit Beginn der Entwicklung unserer biologisch abbaubaren Materialien waren Funktionsstoffe ein wichtiger Bestandteil für uns. Dank dieses Durchbruchs können Kleidungstücke ab sofort komplett den Weg zurück in die Natur finden“, sagte Mike Joyce, Präsident und CEO von PrimaLoft. „Da wir bei der Leistung keine Abstriche machen, mussten wir sicherstellen, dass unsere biologisch abbaubaren Fasern dem Herstellungsprozess von Hochleistungs-Funktionsstoffen standhalten und gleichzeitig ihre Fähigkeit zum biologischen Abbau behalten.  Diese Entwicklung öffnet uns neue Horizonte und wir wollen damit Maßstäbe setzen, um die Umweltauswirkungen der Textilindustrie erheblich zu verringern.“

PrimaLoft® Bio™-Fasern bestehen zu 100% aus Recyclingfasern, die sich unter bestimmten Gegebenheiten wie sie in einer Mülldeponie oder im Meerwasser vorherrschen, biologisch abbauen. PrimaLoft hat diese Fasern weiterentwickelt, um sie attraktiver für dort natürlich vorkommende Mikroben zu machen. Diese Mikroben verdauen die Fasern schneller und sorgen dafür, dass der Funktionsstoff zersetzt wird und am Ende lediglich die natürlichen Elemente Wasser, Methan, CO2 und Biomasse zurückbleiben. Die neue Technologie wird dabei  helfen, das wachsende Problem von Mikroplastik in den Ozeanen zu verringern – ein bedeutendes Thema für die Textilindustrie und andere Industriezweige. Laut Schätzungen der Ellen Macarthur Foundation landen jährlich rund eine halbe Million Tonnen Mikrofasern beim Waschen von Textilien auf Kunststoffbasis wie Polyester, Nylon oder Acryl im Meer. PrimaLoft® Bio™-Fasern werden nur abgebaut, wenn sie in Kontakt mit natürlich vorkommenden Mikroben auf Mülldeponien oder im Meer kommen. Dadurch bleiben die Fasern während der gesamten Produktlebenszeit des Kleidungsstücks gewohnt dauerhaft strapazierfähig.

Spezifische Testergebnisse zeigen einen biologischen Abbau von 84,1% in 423 Tagen unter ASTM D5511- Bedingungen* (beschleunigte Deponiesimulation) und 55,1% biologischen Abbau in 409 Tagen unter ASTM D6691- Bedingungen** (beschleunigte Meerwassersimulation). „Wir haben Recycling nie als die endgültige Lösung gesehen. Mit PrimaLoft® Bio™ haben wir nicht nur den Code zur biologischen Abbaubarkeit unserer Fasern geknackt, sondern gehen auch den nächsten Schritt in Sachen Nachhaltigkeit“, sagt Joyce. „Mit neuen Fasertechnologien wie dieser versuchen wir unseren negativen Umwelteinfluss so gering wie möglich zu halten. Das ist Teil unserer Selbstverpflichtung, jeden Tag aufs Neue Verantwortung zu übernehmen. “

Bis heute hat PrimaLoft mehr als 90 Millionen Plastikflaschen wiederaufbereitet und daraus Premium- Isolationen hergestellt. Anfang dieses Jahres präsentierte PrimaLoft bereits seine ersten Isolationen aus 100% recyceltem Material. Bis 2020 werden 90% der PrimaLoft-Isolationsprodukte aus mindestens 50% recyceltem Material (PCR = Post Consumer Recycled) bestehen, ohne dabei Einbußen bei der Leistung aufzuweisen.

PrimaLoft plant, mit einem ähnlichen Bekenntnis zu biologisch abbaubaren Technologien in seinem gesamten Produktportfolio, die Branche weiter voranzutreiben. Mehr Informationen zu PrimaLoft Bio gibt es auch hier: http://primaloft.com/primaloftbio

* Standardtestmethode zur Bestimmung des anaeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien unter anaeroben Verdauungsbedingungen mit hohem Feststoffgehalt
** Standardtestmethode zur Bestimmung des aeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien in maritimer Umgebung durch ein definiertes mikrobielles Konsortium oder ein natürliches Meerwasser-Inokulum

Hält PCM, was es verspricht? Mit optischen Methoden konnten Unterschiede in den PCM-Modifizierungen der verschiedenen Produkte sowie bei Beschichtungen Unterschiede im Auftrag bezüglich Menge und Mischungsverhältnis festgestellt werden. Durch die Einbindung von PCM in die Fasern werden Veränderungen der textilphysikalischen Eigenschaften verursacht. So wurde bei einigen Mustern eine Verbesserung der Zugfestigkeit beobachtet. Bei anderen Mustern trat jedoch auch eine Verschlechterung auf, bedingt durch ungünstige Mischverhältnisse, unegale Spinnmassen oder auch poröses PCM in der Spinnmasse. Bei der Untersuchung der Scheuerfestigkeit war erkennbar, dass die PCM-Fasern in Zwirnen im Vergleich zum Referenzzwirn einen früheren Bruch begünstigten. Die PCM-beschichteten Textilien zeigten eine geringe Beständigkeit gegenüber Reibung und Wiederaufbereitung. Es kommt zu enormen Verschlechterungen in der Beschaffenheit und Menge der Beschichtung. Die Waschbeständigkeit der untersuchten PCM-Ausrüstung ist gering, bei vielen Mustern ist das PCM-Material nach 10 Wäschen ausgewaschen.
Die wärmeisolierenden Eigenschaften der PCM-Produkte sind unterschiedlich hoch und werden durch die Textilgrundkonstruktion beeinflusst. Für die Materialaufbauten konnte eine höhere Wärmeisolation durch Einsatz der PCM-Technologie ermittelt werden. Ursache ist nicht allein das PCM, sondern vor allem die zusätzlich eingesetzten Bindersysteme. Hierbei wurde beobachtet, dass die wärmeisolierende Eigenschaft der geprüften Materialien geringfügig größer ist, wenn die beschichtete Seite der Haut zugewandt ist. Der Wasserdampfdurchgangswiderstand wird in der Regel durch PCM-Zusatz verschlechtert und ist von der Textilkonstruktion abhängig.