Aus der Branche

• Investitionen in nachhaltige Lack- und Klebstoffrohstoffe
• Neue Anlagen in Dormagen und Barcelona
• Deutliche Kapazitätssteigerung in Europa
• Erweiterte Produktion in China und den USA
• Vielfältige Anwendungen in Autos, Möbeln, Textilien und Schuhen

Covestro hat am Standort Dormagen eine neue Produktionsanlage für wässrige Polyurethan-Dispersionen (PUDs) in Betrieb genommen. Zusammen mit einer aktuellen Produktionserweiterung in Barcelona steigert das Unternehmen damit seine Kapazitäten in Europa signifikant. Um den weltweit wachsenden Bedarf zu decken, entsteht zurzeit auch eine neue Anlage in China, während die Produktion in USA wieder in Betrieb genommen und dabei modernisiert und erweitert werden soll.

Die neuen Kapazitäten sollen vor allem die steigende Nachfrage aus der Lack- und Klebstoffindustrie befriedigen: Weiterhin setzen Hersteller auf einen Ersatz lösemittelbasierender Produkte durch nachhaltigere wässrige Systeme mit gleich guten Eigenschaften. Die Entwicklung wird auch durch Vorschriften zur Senkung der Emissionen flüchtiger organischer Komponenten (VOC) vorangetrieben.

Führend bei Kapazität und Service

„Mit diesen Investitionen bereiten wir uns auf den weiterhin steigenden Bedarf an Polyurethan-Dispersionen vor und bauen unsere weltweit führende Position aus“, sagt Michael Friede, globaler Leiter des Segments Coatings, Adhesives, Specialties bei Covestro. „Dank unserer vielseitigen Produktion sind wir zugleich flexibel und können viele verschiedene Anforderungen erfüllen.“

Darin liegt auch der Schlüssel zu dem umfassenden Sortiment an PUDs, das Covestro anbietet. „Die maßgeschneiderten Produkte ermöglichen viele Anwendungen in ganz verschiedenen Branchen“, erläutert Michael Friede. „Damit schaffen wir Wachstumschancen und stärken die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden.“

Covestro ist der global führende Anbieter von PUDs und nimmt auch in der Forschung und Entwicklung sowie bei Prozesstechnologien eine Spitzenposition ein. Überall auf der Welt unterstützt das Unternehmen Kunden mit technischem Service.

Vielseitige Anwendungen

Polyurethan-Dispersionen sind sehr vielseitig einsetzbar. Produkte der Reihen Bayhydrol® UH, U und UV sowie Bayhytherm® sind zum Beispiel Bestandteil von Basislacken für die Erst- und Reparaturlackierung von Automobilen, außerdem von Holz- und Möbellacken sowie robusten Fußbodenbeschichtungen. Mit Dispercoll® U formulierte Klebstoffe finden Anwendung in der Möbel- und Schuhherstellung sowie in der Autoindustrie.

Auch bei der Herstellung von beschichteten Textilien und Polyurethan-Synthetiks spielen die lösemittelarmen Rohstoffe unter dem Namen Impranil® eine wichtige Rolle. PUDs des Baybond® Sortiments sorgen in Form von so genannten Glasfaserschlichten für robuste Kunststoff-Composites (glasfaserverstärkte Kunststoffe). Die Filmbildner haften sehr gut auf den Fasern, sind aber trotzdem elastisch genug, um im Verbund mit thermoplastischen Kunststoffen die nötige Stabilität zu gewährleisten.

Bobingen - Am 4. Oktober 2017 wurde bei Trevira eine neue Marke eingeführt: Trevira SINFINECO®. Mit diesem Label dürfen alle Textilien ausgezeichnet werden, die nachhaltige Trevira Produkte enthalten. Nachhaltig, innovativ, hochwertig und verantwortungsvoll – dies sind die Werte für welche die neue Marke steht.

Als Industrieunternehmen ist sich Trevira seiner besonderen Verantwortung für eine intakte Umwelt bewusst und setzt sich schon seit Langem für die Wiederverwertung von wertvollen Rohstoffen und Abfallprodukten ein. Trevira Geschäftsführer Klaus Holz: „Wir bei Trevira wollen die Umwelt schonen und gleichzeitig wertschöpfend arbeiten. Dies sind die Kriterien unseres Nachhaltigkeitskonzepts.“

Die Kreation der neuen Marke ist daher nur ein konsequenter Schritt, um es den Kunden zu ermöglichen, die nachhaltigen Trevira Produkte auch als solche zu kennzeichnen. Die Marke Trevira ist für die hohe Qualität ihrer Produkte bekannt. Die recycelten Produkte stehen den Ursprungsmaterialen in Qualität und Performance in nichts nach.

Zwei wichtige Ansätze im Pre-Consumer-Recycling und ein bedeutendes Konzept im Post-Consumer-Recycling sind Teil der Nachhaltigkeitsstrategie Trevira, um Ressourcen zu schonen und Wert zu erhalten:

Im Bereich Pre-Consumer-Recycling werden zum einen Reststoffe, die bei der Herstellung von Polyesterfasern und –filamenten in Bobingen und Guben verfahrensbedingt anfallen, in der Agglomerationsanlage in Bobingen wieder zu einsatzfähigen Rohstoffen aufgearbeitet. Diese Rezyklate können anschließend in den Faser- und Filamentspinnereien für neue hochwertige Produkte eingesetzt werden.

Zum anderen entsteht bei der Faserproduktion ein kleiner Anteil an Kabel, der nicht für die Konvertierung zu verwenden ist und herausgeschnitten werden muss. Anstatt dieses Material wertmindernd als Abfall zu verkaufen, wird es aufgeschnitten, in Ballen gepresst und bei einem Partner gekrempelt und gekämmt. Dadurch entsteht ein recyceltes Produkt in 1A-Qualität, für welches die GRS-Zertifizierung angefordert ist. Der recycelte Kammzug kommt wie der Konverterzug meist in Polyester-Woll-Mischungen (55 % PET / 45 % Wolle) zum Einsatz, die vor allem für Corporate Wear und Uniformen verwendet werden.

Im Bereich Post-Consumer-Recycling bietet Trevira Filamentgarne an, die zu 100 % aus recycelten PET-Flaschen bestehen. Unsere Muttergesellschaft Indorama stellt sehr hochwertige, recycelte Chips aus PET-Flaschen her. Da in Thailand nur transparente PET-Flaschen verwendet werden, weisen die Flakes und Chips eine besonders gute, sehr einheitliche Qualität auf. Zudem verfügen die recycelten Chips, Fasern und Filamente von Indorama über die Zertifikate GRS (Global Recycled Standard) und RCS-NL (Recycled Claim Standard). Trevira verarbeitet das von Indorama aus Bottleflakes produzierte Regranulat zu Filamentgarnen, die zu 100 % aus dem recycelten Material bestehen. Die Filamentgarne stehen in den Titern 167 und 76 dtex in Normalpolyester zur Verfügung. Einsatzgebiete sind neben technischen Anwendungen der Automobil- und Bekleidungsbereich. Zudem sind zahlreiche erfolgversprechende Entwicklungen mit dem recycelten Material angelaufen.

Digitalisierung und Automatisierung als Chancen für den Produktionsstandort Schweiz: Die industrielle Produktion der Schweizer Textil- und Bekleidungsindustrie ist in den letzten Jahren immer mehr zurückgegangen. Das heisst aber nicht, dass die Industrie am Ende ist. Die Branche wandelt sich stark. Digitalisierung und Automatisierung sind Begriffe, die in heutigen Transformationsprozessen von Unternehmen nicht mehr wegzudenken sind. Am Swiss Textiles Innovation Day 2017 an der Empa in Dübendorf greift Swiss Textiles aktuelle Beispiele aus Industrie und Forschung auf und zeigt, wie Textilfirmen aus der Schweiz und dem Ausland den Digitalisierungstrend in ihrer Arbeit umsetzen.

Am Donnerstag, 24. August, findet an der Empa-Akademie in Dübendorf der alljährliche Innovation Day der Schweizer Textil- und Bekleidungsindustrie statt. Präsentiert wird der Anlass von Swiss Textiles und seinen Forschungspartnern, der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa), der Hochschule Luzern (HSLU), der Hochschule für Technik Rapperswil (HSR), der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) und der Schweizerischen Textilfachschule (STF). Der Innovation Day hat zum Ziel, einem brancheninteressierten Publikum die neusten textilen Innovationen zu präsentieren und branchenintern den Austausch zwischen der Forschung und der Industrie zu fördern. Rund 200 Vertreterinnen und Vertreter der textilnahen Branchen und Forschungsinstitute nehmen jeweils am Anlass teil.

Digital auf allen Ebenen
Behandelt werden neben der «Industrie 4.0» auch «Virtual Reality» und «Nanotechnologie», Technologien, die nicht nur die Produktionslandschaft, sondern auch die Logistik und Kommunikation von Unternehmen umfassend und nachhaltig verändern. Besonders für die KMU der Schweizer Textil- und Bekleidungsindustrie ist es angesichts der internationalen Konkurrenz wichtig, dass sie sich frühzeitig auf diese Veränderungen einstellen können. Brian Hoying, Senior-Projektleiter bei der adidas AG, präsentiert das Projekt «SPEEDFACTORY» und macht die Automatisierung und Digitalisierung von Herstellungsprozessen anhand der Stuttgarter Fabrikation für Zuhörer greifbar.

Ein anderes digitales Praxisbeispiel stellt Guido Gander von der Firma Lantal Textil AG vor. Dort wird Virtual Reality bereits in der Business-to-business-Kommunikation zwecks Akquise gekonnt angewandt. Im virtuellen Raum kann der Kunde das Produkt- und Dienstleistungsportfolio hautnah miterleben. Der VR-Nutzer begeht mühelos eine Boeing 777 oder schlendert virtuell durch das 1.-Klasse-Abteil eines neuen Zuges.

Der Forscher und Professor Wendelin Stark von der ETH Zürich zeigt eine Neuentwicklung aus seinem Labor, die für die Schweizer Textil- und Bekleidungshersteller besonders interessant sein könnte: Mit Nanotechnologie sollen in Zukunft Produkte vom Rohmaterial bis zum Endprodukt, von der Herstellung bis zur Zustellung an den Kunden lückenfrei nachverfolgt werden können. Am Innovation Day sucht er Industriepartner für die Umsetzung dieses Laborprojekts in die Produktion.
 

Moderne Textilien versprechen viel: Sie sind zum Teil wahre Alleskönner, wenn es um Wärme- und Feuchtigkeitsmanagement geht. Hinter diesem Können stehen umfassende wissenschaftliche Forschungen und Entwicklungen. Hierbei unterstützen die Hohenstein Institute als führende Forschungseinrichtung im Bereich der Bekleidungsphysiologie die Textilindustrie. So hat Hohenstein innovative Technologien entwickelt, um spezifische thermophysiologische Komfortfaktoren zu definieren und zu messen. Hohenstein arbeitet dabei eng mit Unternehmen zusammen, um Textilien auf solche Faktoren hin zu entwickeln bzw. zu optimieren. Hierdurch kann zum einen die optimale Produktgestaltung ermittelt werden, zum anderen können Marketingaussagen zu Kühleffekten und Feuchtigkeitsmanagement belegt werden.
Mehr Sicherheit in der Produktentwicklung

Als Reaktion auf die hohe Nachfrage der Kunden nach zuverlässigen Methoden zur Quantifizierung von Kühleffekten kann Hohenstein seit kurzem auf einen zweiten WATson-Wärmeabgabetester zurückgreifen. Hierdurch wurde die Gerätekapazität, um die effektive physikalisch Kühlleistung von Sport- und Funktionstextilien zu messen, verdoppelt. WATson verdeutlicht die dynamischen Wechselwirkungen von Textilien und menschlicher Thermoregulation, und dies bei wechselnden klimatischen Bedingungen und Schwitzraten. Das System analysiert selbst kleinste Änderungen der Verdunstungskälte über die Hautoberfläche und bestimmt genau die Kühlleistung, die das Textil durch Verdampfen von Schweiß effektiv liefert. Dabei benötigt die WATson-Technologie lediglich eine 20x25 cm große Stoffprobe, um diese Daten für Produktentwicklung, Qualitätssicherung und Marketingaussagen zu liefern.

Prof. Dr. Konstantin Kornev, Clemson University, USA, hat am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH-Aachen University einen Vortrag über biologisch inspirierte, Faser-basierte Nanofluidik gehalten. In einem sehr lebendigen Vortrag zeigte er auf, wie durch Butterfly proboscis, eine flexible Faser, die als Fütterungsgerät von Schmetterlingen und Motten dient, die Rolle der Oberflächenmorphologie und Chemie dieser komplexen multifunktionellen Fasern zu verstehen ist. Hierbei konnte er mit Hilfe der Röntgenphasen-Kontrast-Bildgebung, der Hochgeschwindigkeitsoptischen Bildgebung und von magnetischen Sonden komplexe Mechanismen von Fluid- und Rüssel-Wechselwirkungen nachweisen. Mit den Grundprinzipien des Rüssel-Funktionierens demonstrierte er anschaulich in dem Vortrag, wie flexible Faser-basierte Sonden für den Transport von kleinen Mengen an Flüssigkeiten entworfen und produziert wurden. Garne aus Nanofasern mit entsprechender Porosität haben außergewöhnliche Fähigkeiten, unterschiedliche Flüssigkeiten zu transportieren. Einige Biotechnologie-Anwendungen von Faser-basierten Sonden wurden im Vortrag gezeigt.

Die Anforderungen an die Eigenschaften von Funktions-, Sportsowie Arbeitstextilien sind in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Um einen kühlenden Effekt zu erzielen, werden spezielle Textilkonstruktionen entwickelt, durch die die Schweißverdunstung und damit die körpereigene Kühlung erhöht werden. Wie jedoch lässt sich die kühlende Wirkung von Textilien messen? Hierzu wurden zwar diverse physikalische Methoden entwickelt, diese sind aber bislang nicht mit bekleidungsphysiologischen Methoden und Modellen vergleichbar, die den Komfort objektiv bestimmen und bewerten können. Hilfreich und wünschenswert wäre eine Methode, die sowohl physikalische Messdaten als auch Ergebnisse der Kühlwirkung aus kontrollierten Trageversuchen in einer Klimakammer berücksichtigt. Das allerdings erfordert einen hohen Zeitaufwand und eine große Probandengruppe, was letztlich zu erhöhten Produktpreisen führt. Kurzum: Ein Aufwand, der für KMUs weder finanzierbar noch realisierbar ist.
Messdaten vergleichbar machen

Das Hohenstein Institut für Textilinnovation (HIT) hat mit dem Wärmeabgabetester (WATson) bereits eine neue physikalische Messmethode für die Bestimmung der Kühlleistung von Textilien entwickelt. Jedoch fehlt bislang die Korrelation der mittels WATson erhaltenen Daten zu realen Trageversuchen und bekleidungsphysiologischen Berechnungsmodellen. Die Textilindustrie jedoch benötigt ein solches Bewertungssystem für die zielgerichtete Entwicklung kühlender Textilien; ein System also, das die Auswirkungen der Kühlung misst, d.h. Temperaturbereich, Dauer, Wirkung auf den Wärme- und Feuchtehaushalt des Menschen. Auf Basis dieser Anforderungen startet das HIT ein Forschungsvorhaben für die Textilindustrie zur Entwicklung eines bekleidungsphysiologischen Bewertungssystems. Ziel ist es, dass das neue Bewertungssystem die Resultate des Wärmeabgabetesters WATson mit den Daten aus kontrollierten Trageversuchen in der Klimakammer unter Berücksichtigung unterschiedlicher Klimabedingungen in Wechselbeziehung setzt.

Ob im Maschinenbau, in der Automobilindustrie oder der Luft- und Raumfahrt – dem Leichtbau kommt für die Zukunft dieser Industriebereiche eine entscheidende Bedeutung zu. Leichtere und steifere Bauteile bewirken eine Verminderung des Treibstoffverbrauchs und führen zur Einsparung von Treibhausgasen. „In der Verarbeitung von Leichtmetallen wie Aluminium bei Gussverfahren sind wir heute allerdings an der Grenze des physikalisch Möglichen angelangt“, erläutert Cornelia Sennewald, Ingenieurin an der Fakultät Maschinenwesen der Technischen Universität Dresden. „Der nächste Qualitätssprung zu noch einmal deutlich leichteren und dabei 2 zugleich stabileren Strukturen führt über die Herstellung sogenannter metallischer Zellen. Dabei werden Drähte so ineinander verwoben, dass superfeste Verbindungen bei gleichzeitig minimalem Materialeinsatz entstehen.“

Die noch junge Werkstoffklasse der sogenannten zellularen metallischen Materialien besitzt außerordentliches Potenzial – wobei bislang das Problem bestand, diese Zellen kostengünstig und in industriellem Maßstab zu produzieren. Sennewald gelang es im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Technischen Universität Dresden, ein neuartiges Verfahren zu entwickeln und diese komplexen 3D-Strukturen auf handelsüblichen Webmaschinen herzustellen. „Dank des neuen Verfahrens konnte ich Metallfäden und -drähte statt in den üblichen 2D-Strukturen auch zu 3D-Strukturen verbinden, und zwar in ganz unterschiedlichen Größen und Formen“, erläutert Sennewald. „Außerdem gelang es mir – das war ein zweiter großer Schritt nach vorn –, andere Leichtbaustoffe wie Carbon-Fasern mit zu verweben, was ganz neue Einsatzmöglichkeiten eröffnet.“ Die hybride Verbindung von Metallen und Kunststoffen bietet ein weiteres breites Spektrum ableitbarer Anwendungen. „Wir denken an Crash-Elemente, die eine extrem hohe Steifigkeit besitzen und zudem hohe Temperaturen aushalten. Wir könnten auf diese Weise beispielsweise die Betonstrukturen von Gebäuden verstärken, um sie widerstandsfähiger gegen Erdbeben zu machen. Oder sie besser gegen Explosionen schützen. Bei bestehenden Gebäuden könnte hier ein entsprechender Materialauftrag infrage kommen, bei Neubauten könnten die von uns entwickelten zellularen Webstrukturen gleich mit in den Bau einbezogen werden.“

Am 11. Mai 2017 wurden wieder zwei von insgesamt fünf Förder- und Kreativitätspreisen 2017 des VDMA Fachverbandes Textilmaschinen an Nachwuchswissenschaftler des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden verliehen. Die Preise sind mit 8.000 Euro dotiert und gingen an Frau Dr.-Ing. Cornelia Sennewald für ihre Dissertation zum Thema „Generative Struktur-, Technologie- und Webmaschinenentwicklung für unikale zellulare 3D Strukturen in Leichtbauweise “ und an Herrn Philipp Kempert für seine Studienarbeit „Entwicklung eines Schützenwechselsystems für Spulenschützen-Bandwebmaschinen zur Herstellung hochkomplexer 3D-Gewebe“.

Im Rahmen der prämierten Dissertation entwickelte Frau Dr.-Ing. Cornelia Sennewald eine neue Webtechnologie für die Fertigung völlig neuer zellularer 3D Drahtstrukturen. Die besondere Leistung besteht in der Entwicklung von Lösungen für die Verarbeitung von steifen Drahtmaterialien nach einem äußerst effizienten textilen Fertigungsverfahren. Die einzigartigen Strukturen zeichnen sich bei geringem Gewicht durch exzellente Werkstoffkennwerte aus. Sie bieten eine hervorragende Basis für neue Lösungen im Metallleichtbau, für crashsichere Leichtbauteile, aber auch für Hochleistungsbeton.
Herr Kempert leistete mit seiner ausgezeichneten Studienarbeit in Zusammenarbeit mit dem deutschen Maschinenbauer MAGEBA Textilmaschinen GmbH & Co KG einen wesentlichen Beitrag zur Automatisierung von Spezial-Webmaschinen für die Verarbeitung von Hochleistungsfaserstoffen, insbesondere von Carbon-Fäden. Mit diesen Spezial-Webmaschinen können komplexe 3D-Strukturen für Faserkunststoffverbunde gefertigt werden, die bisher in aufwändigen manuellen Arbeitsschritten gefertigt werden. Die vollständige Automatisierung ist eine wesentliche Grundlage für die Überführung der Forschungsergebnisse in die Industrie, wie die Automobilindustrie, der Maschinenbau und Sportgerätehersteller.

Die Hochschule Niederrhein präsentiert ab heute ihre breitgefächerte textile Kompetenz auf der Techtextil 2017 in Frankfurt, der Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe. Auf einem eigenen Stand präsentieren Prof. Dr. Eberhard Janssen und Prof. Dr. Lutz Vossebein den Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik, das Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung und die Öffentliche Prüfstelle.

Von heute, 9. Mai, bis Freitag, 12. Mai, zeigt die Hochschule an ihrem Stand (Halle 3.1 Stand A39) neue Entwicklungen wie Durchstichsensoren, leuchtende Fassaden, 3D-Simulation oder Kernmantelverbundwerkstoffe. Daneben geht es auch um allgemeine Informationen zu den Studiengängen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik. Den 60 Quadratmeter großen Stand teilt sich die Hochschule Niederrhein mit dem Mönchengladbacher Unternehmen Textechno und dem österreichischen Unternehmen Lenzing Instruments, beides Hersteller von Mess- und Prüfgeräten für Fasern.
Außerdem ist Prof. Dr. Michael Ernst mit dem Virtual Lab des Fachbereichs in Halle 4 mit einem eigenen Stand vertreten und zeigt die nächste Generation der Produktentwicklung, die zunehmend digital geprägt ist. Die Bereiche Avatargestaltung mittels Body-Scanning-Technologien, Erfassung von Materialparametern für die Simulation, virtuelles Prototyping und die Implementierung der Technologien in einen industriellen Produktentwicklungsprozess stehen hierbei im Fokus und werden mit neuesten 2D und 3D CAD-Technologien umgesetzt.

Der Forschungsstandort Aachen ist um ein einmaliges Angebot reicher: Am Freitag eröffnete mit dem Digital Capability Center (DCC) eine neuartige Lernfabrik mit dem Schwerpunkt Industrie 4.0. In einer realitätsgetreuen Fabrikumgebung erhalten Fach- und Führungskräfte produzierender Unternehmen sowie angehende Ingenieure das Handwerkszeug, um die digitale Transformation im eigenen Unternehmen voranzutreiben. Das Motto: erkunden, ausprobieren, anwenden. Das DCC ist eine Kooperation der Unternehmensberatung McKinsey & Company, des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University und führenden Technologieunternehmen wie dem Softwareanbieter PTC. Das DCC ist das erste seiner Art weltweit – weitere DCCs werden von McKinsey in diesem Jahr noch in Singapur, Chicago, Peking und Venedig eröffnet.

Die praxisnahen Workshops im DCC helfen Unternehmen, sich dem Thema Industrie 4.0 systematisch und zielgerichtet zu nähern. Sie lernen, wo und wie neueste Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingesetzt werden können – von der ersten Kundenanfrage über die Entwicklung, Produktion und Auslieferung bis zum Servicegeschäft. Aber auch die Anforderungen an das Management sowie die Befähigung der Mitarbeiter und die allgemeine Akzeptanz der mit der Transformation einhergehenden Veränderungen werden thematisiert. Workshop-Teilnehmer erarbeiten konkrete Lösungen für ihre individuelle Problemstellung und erhalten Einblick in zentrale digitale Lösungen und Technologien wie Echtzeit-Diagnosewerkzeuge, Big Data Analytics, prädiktive Instandhaltung, digitales Performancemanagement, 3D-Druck oder kollaborative Roboter.