Aus der Branche

In der Reihe „RUDOLSTÄDTER KUNSTSTOFFTAGE“ lädt das TITK - Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. am Donnerstag, dem 22. Februar 2024, von 9.30 bis 17.00 Uhr zur Fachtagung „Alles über Cellulose: Wie wir ein natives Polymer für intelligente, innovative und nachhaltige Produkte nutzen können“ ein.

In ihren Vorträgen zeigen Referenten aus Industrie und Forschung das Potenzial und die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des nachhaltigen Plattformpolymers Cellulose für Bekleidung, Hygiene- und Medizintextilien, Batterie- und Speichertechnik oder als schmelzbares Material für den 3D-Druck auf.
Konferenzsprache ist Englisch-

Die Fachtagung richtet sich an Textilhersteller und -verarbeiter sowie an Materialwissenschaftler und KMU aus der Industrie allgemein. Wie in den Vorjahren wird es die Möglichkeit geben, Technika und Labore des wirtschaftsnahen Forschungsinstituts zu besichtigen.

Veranstaltungsdetails und Anmeldemöglichkeit unter TERMINE.

Nach dem BIOPOLYMER Innovation Award hat das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. (TITK) für seinen vollständig biobasierten und biologisch abbaubaren Schmelzklebstoff Caremelt® eine weitere Auszeichnung erhalten: Die bayrische Staatsministerin für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Michaela Kaniber (CSU), überreichte dem Rudolstädter Forschungsinstitut in Würzburg den mit 10.000 Euro dotierten Ernst-Pelz-Preis.

Die Preisverleihung fand im Rahmen des Symposiums „Energie- und Ressourcenwende: von der Strategie zu Best Practice“ statt, das vom C.A.R.M.E.N. e.V. – dem Centralen Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk des Freistaats Bayern – in der Residenz Würzburg ausgerichtet wird.

„Nur wenn es Menschen und Unternehmen gibt, die sich für die Energie- und Ressourcenwende stark machen, kann sie gelingen", sagte die Ministerin anlässlich der Preisverleihung und gratulierte dem geschäftsführenden Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer, und dem Projektleiter für Caremelt®, Andreas Krypczyk,. Der in Rudolstadt entwickelte Bio-Schmelzklebstoff könne von der Industrie bei Verpackungen, Textilien, Autoteilen oder Holz quasi überall verwenden werden.

Der Ernst-Pelz-Preis war 1992 von der Ernst-Pelz-Stiftung ins Leben gerufen worden, um Technologien für die Verwertung nachwachsender Rohstoffe weiterzuentwickeln und auch finanziell zu fördern. Neben dem Ernst-Pelz-Preis wurde auch der Förderpreis für Nachwachsende Rohstoffe verliehen. Den ebenfalls mit 10.000 Euro dotierten Preis erhielt die Lorenz GmbH aus Taucha (Sachsen) für ein Holz-Stroh-Fertigbauelement, das Wand, Dämmung und Solarkraftwerk in einem ist.

Die CHT Gruppe hat innerhalb ihrer TEXTILE SOLUTIONS Lösungsansätze für produzierende Unternehmen der textilen Wertschöpfungskette entwickelt, die für ihre Leistungserstellung viel Energie aufwenden müssen. So sollen hohe Energiekosten ausgeglichen und ein positiver Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.

Anwendungsspezialisten erarbeiten zusammen mit den Kunden individuelle und speziell auf die Produktionsanlagen und Bedürfnisse abgestimmte Einsparungspotenziale. So kann - je nach Prozess, Ware und Maschine - mit dem Einsatz innovativer CHT Textilhilfsmittel, Farbstoffen/Pigmenten und den entsprechenden Prozessoptimierungen eine Energieeinsparung von bis zu 30% erreicht werden. Zusätzlich können die zahlreichen Konzepte und optimal darauf abgestimmten Produkte den Wasserverbrauch minimieren oder die Prozesszeit verkürzen.

Energieeffiziente Kaltbleiche anstelle von Pad-Steam Bleichverfahren in der kontinuierlichen Vorbehandlung und der 4SUCCESS-Prozess zum energieeffizienten und ressourcenschonenden Vorbehandeln und Färben von Baumwolle tragen zur Energieeinsparung bei. Gleiches gilt für den Einsatz von Polymerbindern, die nicht energieintensiv fixiert werden müssen.

Ein effizientes Vorbehandeln mit der neuen Polymer-Technologie CPT (Comb Polymer Technology), um auch bei geringen Flottenverhältnissen und somit weniger aufzuheizendem Wasser, erzielt gute Reinigungseffekte. Um Kosten für energieaufwändiges Aufheizen zu sparen, ist eine schonende Niedertemperaturfixierung in der Easy-Care-Ausrüstung verfügbar. Das OrganIQ EMS Jeans System ermöglicht Jeansveredelungen mit einer gegenüber Standardprozessen reduzierten Anwendungstemperatur.

Mit dem TIME BOOST, einem Verfahren für schnelle Polyester Färbeprozesse, werden durch den Wegfall von Vorwäschen und verkürzte Aufheiz- und Migrationszeiten signifikante Energie- und Zeiteinsparungen erreicht. Auch der sogenannte SHORT CUT führt beim Färben von Polyamid zu kürzeren Prozesslaufzeiten.

Um kostenintensive Zwischentrocknungen zu vermeiden, bietet die CHT Gruppe das SCREEN-2-SCREEN mit PRINTPERFEKT S2S an, welches das Bedrucken in einer Nass-in-Nass-Technologie ermöglicht.

Neben zahlreichen Produkten stellt die CHT Gruppe den Kunden zusätzlich digitale Tools zur Verfügung, um die Prozessoptimierungen zu unterstützen. Mit dem Kalkulationsprogramm „BEZAKTIV Soaping Advisor“ innerhalb der CHT Textile Dyes App lassen sich Färbe- und Seifprozesse evaluieren und verbessern.

• Nachhaltige Infrastrukturlösungen, Sicherheit im Straßenverkehr und Gesundheitsschutz

Auf der diesjährigen Techtextil informiert Oerlikon Polymer Processing Solutions das Fachpublikum über neue Anwendungen, spezielle Prozesse und nachhaltige Lösungen rund um die Produktion von technischen Textilien. Unter anderem stellt das Unternehmen eine neue Technologie zur Aufladung von Vliesstoffen vor, die in punkto Qualität und Wirtschaftlichkeit neue Maßstäbe setzt. Vom 21. bis 24. Juni stehen in Halle 12.0 Airbags, Sicherheitsgurte und Reifencord, aber auch Geotextilien und Filtervliesstoffe und ihre vielfältigen Anwendungen im Fokus der Gespräche.

Mehr Polyester für Airbags
Airbags sind aus dem mobilen Alltag nicht mehr wegzudenken. Hauptsächlich bestehen die verwendeten Garne aus Polyamid. Durch die immer vielfältiger werdenden Airbag-Anwendungen und auch die immer größer werdenden Systeme wird heute je nach Einsatzanforderungen und Kosten/Nutzen-Abwägung oft auch Polyester eingesetzt. Vor diesem Hintergrund leisten die Technologien von Oerlikon Barmag einen wertvollen Beitrag. Neben hoher Produktivität und geringem Energieverbrauch überzeugen sie besonders durch stabile Produktionsprozesse. Darüber hinaus erfüllen sie alle hohen Qualitätsstandards für Airbags, die - wie fast alle anderen textilen Produkte im Fahrzeugbau - ein Höchstmaß an Sicherheit für die Insassen gewährleisten müssen. Und das ohne Funktionsverlust bei jedem Klima und überall auf der Welt für die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs.

Bitte anschnallen!
Sicherheitsgurte spielen eine entscheidende Rolle beim Schutz der Fahrzeuginsassen. Sie müssen Zugkräfte von mehr als drei Tonnen aushalten und sich gleichzeitig im Notfall kontrolliert dehnen, um die Belastung bei einem Aufprall zu verringern. Ein Sicherheitsgurt besteht aus etwa 300 Filamentgarnen, deren einzelne hochfeste Garnfäden aus rund 100 Einzelfilamenten gesponnen sind.

Unsichtbar, aber unverzichtbar - Verstärkung von Straßen mit Geotextilien
Aber nicht nur im Auto, auch darunter entfalten technisch Garne ihre Vorteile. Niedrige Dehnung, ultrahohe Festigkeit, hohe Steifigkeit - technische Garne bieten hervorragende Eigenschaften für die anspruchsvollen Aufgaben der Geotextilien, z.B. als Geogitter im Tragschichtsystem unter dem Asphalt. Geotextilien haben üblicherweise extrem hohe Garntiter von bis zu 24.000 Denier. Anlagenkonzepte von Oerlikon Barmag stellen gleichzeitig drei Filamentgarne mit je 6.000 Denier her. Durch den hohen Spinntiter können weniger Garne kosten- und energieeffizienter auf den benötigten Geo-Garntiter zusammengefacht werden.

hycuTEC – technologischer Quantensprung bei Filtermedien
Mit der Hydrocharging Lösung hycuTEC bietet Oerlikon Neumag eine neue Technologie zur Aufladung von Vliesstoffen für eine Steigerung der Filtereffizienz auf über 99,99%. Für den Meltblownproduzenten bedeutet das eine 30%ige Materialeinsparung bei signifikant gesteigerter Filtrationsleistung. Beim Endverbraucher macht sich dies in einem Komfortgewinn durch den deutlich reduzierten Atemwiderstand bemerkbar. Mit einem bedeutend geringeren Wasser- und Energieverbrauch empfiehlt sich die Neuentwicklung darüber hinaus als zukunftsfähige, nachhaltige Technologie.

Neues Hightech Stapelfaser Technikum
Auf rund 2.100 m2 wurde bei Oerlikon Neumag in Neumünster eines der weltweit größten Stapelfaser Technika errichtet. Ab sofort stehen die state-of-the-art Stapelfaser Technologien auch für kundenindividuelle Versuche zur Verfügung.

Bei der Planung und Auslegung des Technikums stand die Optimierung von Komponenten und Prozessen im Fokus. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf eine einfache und zuverlässige Übertragung von Prozess- und Produktionsparametern der Technikumsanlage auf Produktionsanlagen gelegt. So ist der Aufbau der Faserbandstraße modular gestaltet. Alle Komponenten können variable miteinander kombiniert werden. Umfangreiche Set-up Möglichkeiten liefern detaillierte Erkenntnisse für den jeweiligen Prozess unterschiedlicher Faserprodukte.

Das Technikum ist außerdem mit zwei Spinnpositionen für Mono- und Bikomponenten Prozesse ausgestattet. Für beide Prozesse werden die gleichen, runden Spinnpakete eingesetzt, die sich durch sehr gute Faserqualitäten und -eigenschaften auszeichnen und mittlerweile auch in allen Oerlikon Neumag Produktionsanlagen mit großem Erfolg eingesetzt werden. Zusätzlich wird die Spinnerei noch um Automatisierungslösungen, wie beispielsweise Düsenwischroboter, ergänzt.

• Energieeffiziente Chemiefaseranlagen für den türkischen Markt

Die pandemiebedingt mehrfach verschobene ITM in Istanbul findet vom 14. bis 18. Juni mit rund 1000 internationalen Ausstellern im Tuyap Fair and Congress Center statt.

Im Fokus stehen für die Oerlikon Division Polymer Processing Solutions des Maschinen- und Anlagenbauer Gesamtlösungen von der Schmelze bis zum Garn, zu den Fasern und Vliesstoffen. „Die Türkei ist ein sehr aktiver Markt“, beschreibt Sales Director Oliver Lemke die aktuelle Stimmung im Land. „Großes Interesse zeigen unsere Kunden an Factory Projekten, die von der hauseigenen Polykondensationsanlage bis zum Texturierten Garn, der begleitenden Automatisierung und korrespondierender digitaler Lösungen alles umfassen.“ Die Lieferung sämtlicher Prozessschritte aus einer Hand versprechen eine aufeinander abgestimmte Technologie, um die hohe Qualität des produzierten Garns sicherstellt.

Weiterer Informationsschwerpunkt ist das Thema Nachhaltigkeit. In der Chemiefasergarnherstellung hat sich einiges getan: mechanische wie chemische Technologien zum Recycling von Flaschen, aber auch von Textilien, Biopolymere, Circular Economy. Mit Partnern und Tochtergesellschaften wie Oerlikon Barmag Huitong Engineering (OBHE) und Barmag Brückner Engineering (BBE) legt Oerlikon Polymer Processing Solutions entsprechende Konzepte vor.

BCF Technologie: 6800 dtex mit RoTac³ tangeln
Hochflorige Teppiche oder Teppiche für den Outdoorbereich liegen aktuell im Trend, die Nachfrage nach diesen margenstarken Garnen steigt signifikant. Die hierfür benötigten dicken BCF Garne aus PP, PET oder PA6 lassen sich ab sofort mit der RoTac³ tangeln. Beim sogenannten Fachen werden alle drei Fäden gemeinsam durch eine Tangelöffnung in der RoTac³ geführt und miteinander vertangelt. So lassen sich Tangelknoten deutlich gleichmäßiger setzen als mit anderen marktüblichen Tangeleinheiten, auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten. Häufige Tangelaussetzer werden vermieden. Das sorgt für eine bessere Garnqualität und wirkt sich positiv auf den Weiterverarbeitungsprozess aus. Das Ergebnis ist ein sichtbar ebenmäßigeres Erscheinungsbild des Teppichs. Zusätzlich wird der Druckluftverbrauch je nach Garntyp um bis zu 50% reduziert.

Das 3-in-1 plying Paket ist optional für die BCF Anlagen S+ und BCF S8 mit RoTac³ erhältlich und kann auch auf Wunsch nachgerüstet werden.

• Einladung zur Abschlusskonferenz des Projektes iMulch

Während Kunststoffe in maritimen Gewässern aktuell zahlreiche gesellschaftliche Akteure beschäftigen, finden Bodenbelastungen durch Kunststoffe in Äckern und Feldern durch landwirtschaftliche Folien bisher kaum Beachtung. Besonders Mulchfolien kommen sowohl zur Ertragssteigerung als auch infolge klimatischer Ursachen, immer häufiger zum Einsatz.

Dieser Thematik widmeten sich daher die Forschenden des Projektes iMulch. Um einen Nachweis von Kunststoffen in Böden und Drainagewässern zu erbringen und mögliche Folgen aufzuzeigen, untersuchte und verglich das Forschungsteam den Einfluss konventioneller erdölbasierter Mulchfolien mit bio-abbaubaren Alternativen.

Die gesammelten Projektergebnisse präsentiert das Konsortium mit Unterstützung externer Expertinnen und Experten am 28. April von 10-17 Uhr online im Rahmen der iMulch Abschlusskonferenz. Eine Anmeldung zur kostenlosen Teilnahme sowie die Veranstaltungsagenda finden sie unter dem folgenden Link:
http://imulch.eu/abschlusskonferenz/

Kunststoffemission in Böden
Um untersuchen zu können, ob der Einsatz von Mulchfolien auf Böden kritische Kunststoffemissionen verursacht, entwickelten die Forschenden zunächst eine umfassende Teststrategie. Diese ermöglichte es, Informationen zu Menge, Typ und Größe der Kunststoffpartikel sowie zu ihrem Transportverhalten und Verbleib im Boden zu gewinnen. Der erste Schritt bestand in der Entwicklung geeigneter Test-Methoden zur Bestimmung von Polymermenge, Polymerart und Polymergröße. Einsatz fanden besonders die Thermoextraktions-Desorptions-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TED-GC-MS), FT-IR-Spektrometrie und die konfokale Raman-Mikroskopie (CRM).

In Laborständen untersuchten sie parallel die Verwitterung von Folien in Böden und in Drainagewasser sowie das Adsorptionsverhalten von Folien in Bezug auf Schadstoffe. Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt bestand in der möglichen Toxizität der Folien auf aquatische und terrestrische Organismen. Die Ergebnisse dieser Experimente boten wertvolle Rückschlüsse zum Verhalten und Verbleib landwirtschaftlicher Folien in der Umwelt.

Über mehr als 12 Monate hinweg erforschte das Team zudem den Transport der in den Folien eingesetzten Polymere in Freilandlysimetern. Hierbei analysierten sie sowohl den Transport im Boden als auch die Aufnahme in Pflanzen. Die Ergebnisse erlauben Rückschlüsse zur Frage, ob Polymerpartikel aus dem Boden ins Grundwasser eintreten oder durch eine Aufnahme in Pflanzen in die Nahrungskette gelangen können.

Mikrobielles Upcycling durch Bakterien
Eine vielversprechende Lösung zum Abbau und zur Nutzbarmachung von Mulchfolienresten scheinen mikrobielle Upcycling-Ansätze zu bieten. Diese nutzen Mikroorganismen, welche in der Lage sind, Kunststoff-Moleküle im Rahmen von Stoffwechselprozessen umzuwandeln.

Hierbei können sie Moleküle von industriellem Interesse produzieren, beispielsweise das Biopolymer PHA. Eine Optimierung der Stoffwechselwege des Mikroorganismus Cupriavidus necator demonstrierten die Forschenden erfolgreich am Beispiel von PBAT-Monomeren und realisierten dort eine effektive Umwandlung zum Biopolymer PHA. Diese stoffliche Nutzung von Mulchfolien durch mikrobielles Upcycling kann zukünftig zu einer signifikanten Verbesserung der Ökobilanz landwirtschaftlicher Folien beitragen. Das Projekt iMulch wird mit Mitteln aus dem Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung“ gefördert.

• Fraunhofer, SABIC und Procter & Gamble kooperieren
• Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.
• Das Pilotprojekt, an dem auch SABIC und Procter & Gamble beteiligt sind, soll zeigen, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind.

Die milliardenfache Verwendung von Einweg-Gesichtsmasken zum Schutz vor dem Coronavirus birgt große Gefahren für die Umwelt, insbesondere wenn die Masken in der Öffentlichkeit, z.B. in Parks, bei Open-Air-Veranstaltungen oder an Stränden, gedankenlos weggeworfen werden. Neben der Herausforderung, eine nachhaltige Lösung für derart große Mengen unverzichtbarer Hygieneartikel zu finden, bedeutet die bloße Entsorgung der gebrauchten Masken auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen einen Verlust an wertvollem Rohstoff, mit dem sich neue Materialien herstellen ließen.

»Vor diesem Hintergrund haben wir untersucht, wie gebrauchte Gesichtsmasken wieder zurück in die Wertschöpfungskette der Maskenproduktion gelangen könnten,« so Dr. Peter Dziezok, Director R&D Open Innovation bei P&G. »Doch für eine echte Kreislauflösung, die sowohl nachhaltige als auch wirtschaftliche Kriterien erfüllt, braucht es Partner. Deshalb haben wir uns mit den Expertinnen und Experten vom Fraunhofer CCPE und Fraunhofer UMSICHT sowie den Technologie- und Innovations-Fachleuten von SABIC zusammengetan, um Lösungen zu finden.«

Im Rahmen des Pilotprojekts sammelte P&G an seinen Produktions- und Forschungsstandorten in Deutschland gebrauchte Gesichtsmasken von Mitarbeitenden und Besuchenden ein. Auch wenn diese Masken immer ordnungsgemäß entsorgt werden, fehlte es doch an Möglichkeiten, diese effizient zu recyceln. Um hierbei alternative Herangehensweisen aufzuzeigen, wurden extra dafür vorgesehene Sammelbehälter aufgestellt und die eingesammelten Altmasken an Fraunhofer zur Weiterverarbeitung in einer speziellen Forschungspyrolyseanlage geschickt.

»Einmal-Medizinprodukte wie Gesichtsmasken haben hohe Hygieneanforderungen, sowohl in Bezug auf die Entsorgung als auch hinsichtlich der Produktion. Mechanisches Recycling wäre hier keine Lösung,« erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft am Fraunhofer UMSICHT. »Unser Konzept sieht zunächst die automatische Zerkleinerung und anschließend die thermochemische Umwandlung in Pyrolyseöl vor. Unter Druck und Hitze wird der Kunststoff bei der Pyrolyse in molekulare Fragmente zerlegt, wodurch unter anderem Rückstände von Schadstoffen oder Krankheitserregern wie dem Coronavirus zerstört werden. Im Anschluss können daraus neuwertige Rohstoffe für die Kunststoffproduktion gewonnen werden, die zudem die Anforderungen an Medizinprodukte erfüllen,« ergänzt Hofmann, der auch Leiter der Forschungsabteilung Advanced Recycling am Fraunhofer CCPE ist.

Das Pyrolyseöl wurde im nächsten Schritt an SABIC weitergereicht, wo es als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuwertigem Polypropylen (PP) zum Einsatz kam. Das Polymer wurde nach dem allgemein anerkannten Massenbilanz-Prinzip hergestellt, bei dem das alternative Ausgangsmaterial im Produktionsprozess mit fossilen Rohstoffen kombiniert wird. Das Massenbilanz-Prinzip gilt als wichtige Brückenlösung zwischen der heutigen Linearwirtschaft und der nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft der Zukunft.

»Das in diesem Pilotprojekt gewonnene, hochwertige zirkuläre PP-Polymer zeigt deutlich, dass Closed-Loop-Recycling durch die aktive Zusammenarbeit von Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette erreicht werden kann,« betont Mark Vester, Global Circular Economy Leader bei SABIC. »Das Kreislaufmaterial ist Teil unseres TRUCIRCLE™-Portfolios, mit dem wertvolle Altkunststoffe wiederverwertet und fossile Ressourcen eingespart werden sollen.«

Mit der abschließenden Lieferung des PP-Polymers an P&G, das dort zu Faservliesstoffen verarbeitet wurde, schloss sich der Kreis. »Durch dieses Pilotprojekt konnten wir besser beurteilen, ob der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, geeignet wäre,« so Hansjörg Reick, Senior Director Open Innovation bei P&G. »Natürlich muss das Verfahren noch verbessert werden. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch durchaus vielversprechend.«

Das gesamte Kreislaufprojekt – von der Einsammlung der Gesichtsmasken bis hin zur Produktion – wurde innerhalb von sieben Monaten entwickelt und umgesetzt. Der Einsatz innovativer Recyclingverfahren bei der Verarbeitung anderer Materialien und chemischer Produkte wird am Fraunhofer CCPE weiter erforscht.