Aus der Branche

Am 3. Januar gab der ZDHC die Veröffentlichung der aktualisierten ZDHC-Richtlinien für Man-Made Cellulosic Fibres (MMCF) Version 2.0 und des dazugehörigen Dokuments bekannt. Durch die Veröffentlichung dieser Dokumente soll die Industrie zu einer zunehmend innovativen und nachhaltigen Faserproduktion angeregt werden.

Die ZDHC MMCF-Leitlinien V2.0 umfassen nun die Leitlinien für eine verantwortungsvolle Faserproduktion, die Abwasserleitlinien und die Leitlinien für Luftemissionen als drei separate Kapitel in einem einzigen Dokument.

Fasern sind Schlüsselkomponenten der Produktionsprozesse in der Textil- und Mode-Wertschöpfungskette, und es ist von entscheidender Bedeutung, die Umweltauswirkungen ihrer Herstellung zu reduzieren. Die ZDHC-Leitlinien geben Lieferanten, die MMCF herstellen, einheitliche Kriterien für die Messung von Output-Indikatoren wie Abwasser, Schlamm, Luftemissionen und anderen prozessbezogenen Parametern vor.

Neben anderen Änderungen spiegelt diese Aktualisierung die Ausweitung des Geltungsbereichs auf Viskosefilamentgarne, Lyocell, Cuprammonium Rayon (Cupro) und Celluloseacetat (Acetat) wider. Die ZDHC-Richtlinien V2.0 für Chemiefasern (Man-Made Cellulosic Fibres, MMCF) bieten einen abgestimmten Ansatz für Fasern, einschließlich definierter chemischer Rückgewinnung, Abwasser- und Schlammentladung sowie Luftemissionsentladung.

Der ZDHC setzt sich weiterhin für die Verbesserung von Prozessen ein, die Emissionen minimieren und gleichzeitig auf die Rückgewinnung von Einsatzstoffen und Nebenprodukten hinarbeiten. Diese beiden Ziele - Verringerung und Rückgewinnung - wirken sich direkt auf die negativen Auswirkungen der bei der MMCF-Produktion entstehenden Emissionen aus.

ZDHC MMCF-Leitlinien Industriestandard Implementierungsansatz Version 2.0: Zusätzliche Unterstützung der Industrie für die Umsetzung
Zusammen mit den ZDHC Man-Made Cellulosic Fibres (MMCF) Guidelines V2.0 hat ZDHC auch den ZDHC MMCF Guidelines Industry Standard Implementation Approach aktualisiert. Dieses Dokument zielt darauf ab, den Implementierungsprozess der ZDHC MMCF-Richtlinien V2.0 zu unterstützen und enthält neue Implementierungszeitpläne, die Lieferanten dabei helfen, ihre Ziele für das Erreichen des Foundational, Progressive oder Aspirational Levels auf der ZDHC-Lieferantenplattform festzulegen.

Kürzere Produktlebenszyklen und technologischer Fortschritt verändern die Produktlandschaft in einem immer schnelleren Tempo. Die Fähigkeit, künftige Veränderungen zu antizipieren und den Wandel proaktiv mitzugestalten, ist ein immer entscheidenderer Wettbewerbsfaktor moderner Unternehmen. Trends gelten in diesem Zusammenhang als wichtige Indikatoren für den bevorstehenden Wandel.

Kelheim Fibres, führender Hersteller von Viskosespezialfasern, zeichnet sich in der Branche durch Innovationskraft aus, wie zahlreiche Auszeichnungen wie etwa der Techtextil Innovation Award 2022 in der Kategorie “New Concept” belegen. Beim diesjährigen Global Fiber Congress Dornbirn wird Innovation Manager Ilka Kaczmarek in ihrem Vortrag „Trendmanagement trifft Open Innovation: Best-Practice-Beispiele aus Kelheim“ einen Einblick ins Innovationsmanagement der bayerischen Faserexperten geben. Ilka Kaczmarek wird zeigen, wie durch die Fokussierung auf Kundenbedürfnisse und durch die enge Zusammenarbeit mit Partnern entlang der Wertschöpfungskette in kurzer Zeit erfolgreiche Produktlösungen entwickelt werden konnten.

Natalie Wunder, Projektleiterin bei Kelheim Fibres, erläutert eines dieser Beispiele in ihrem Vortrag „Development of Menstruation Pants using Speciality Viscose Fibres”. Ausgehend vom aktuellen Trend und dem Wunsch der Endkunden nach wiederverwendbaren Produkten, konnte Kelheim Fibres eine waschbare und somit wiederverwendbare, dabei aber biobasierte Lösung für Damenhygieneprodukte entwickeln.

Zhoukou Xuwang Co., Ltd. hat zwei neue ANDRITZ neXline spunlace-Linien an dessen Standort in der chinesischen Provinz Henan erfolgreich in Betrieb gesetzt. Die beiden Linien kombinieren Maschinen aus den Reihen aXcess und eXcelle und sind für die Produktion von Spunlace-Vliesstoffen zwischen 30 und 120 gsm aus Viskose- und Polyesterfasern vorgesehen. Zhoukou Xuwang wird mit dem ANDRITZ-Konzept den chinesischen Markt für hochwertige Produkte beliefern können, insbesondere mit Feuchttüchern hoher Qualität für die Bereiche Hygiene und Technik.

Der Lieferumfang für beide Linien umfasste:

• aXcess Öffnungs- und Mischsysteme
• eXcelle Hochleistungskrempel und Kreuzleger
• robuste aXcess Krempel CA25
• effiziente Jetlace Avantage-Wasserstrahlverfestigungsmaschine

Diese Konfiguration wird Zhoukou Xuwang die Fertigung von hochwertigen Produkten bei gleichzeitiger Reduktion des Rohmaterialverbrauchs ermöglichen. Diese Ziele werden außerdem durch die Installation eines Kreuzlegers PRO35-40 von ANDRITZ Asselin-Thibeau für ein einheitliches Profil über die ganze Bahnbreite sichergestellt.

Trotz schwieriger Rahmenbedingungen und Unterbrechungen in der Lieferkette aufgrund der Covidkrise verlief die Installation beider Linien problemlos und termingerecht. Sie konnten schnell den kommerziellen Betrieb mit einer Liniengeschwindigkeit von bis zu 100 m/min und einem MD/CDVerhältnis für hohe Leistung aufnehmen.

Zum zweiten Mal in Folge darf sich der Spezialviskosefaserhersteller Kelheim Fibres über einen Platz auf dem Podest bei den „Cellulose Fibre Innovation of the Year“-Award freuen. Das Konzept für nachhaltige Menstruationsunterwäsche aus funktionalisierten Kelheimer Spezialfasern erreichte den dritten Platz. Damit geht Kelheim Fibres als innovativster Faserhersteller aus dem Wettbewerb hervor.

Projektleiterin New Business Development Natalie Wunder stellte im Rahmen der International Conference on Cellulose Fibres das zukunftsträchtige Konzept aus Kelheim vor: „Wir können unsere Erfahrung als langjähriger Lieferant für die Tamponindustrie nun einsetzen, um weitere nachhaltige Lösungen im Damenhygienebereich zu realisieren, konkret wiederverwendbare Menstruationsunterwäsche. Als Innovationsvorreiter tragen wir so dazu bei, das Thema Menstruation zu enttabuisieren. Wir geben den Frauen die Wahl zwischen verschiedenen umweltfreundlichen und gleichzeitig leistungsstarken Produkten – je nachdem, was zu ihrem Lebensstil passt.“

Für den nächsten Schritt, die Kommerzialisierung des Konzepts, setzt Dr. Marina Crnoja-Cosic, Director New Business Development bei Kelheim Fibres, auf den bewährten Open Innovation-Ansatz: „Wir möchten Partner aus der gesamten Wertschöpfungskette an einen Tisch holen. Indem wir unsere gemeinsame Expertise einbringen, beschleunigen wir den Weg von der Idee zum fertigen Produkt im Markt spürbar. Gleichzeitig stellen wir durch offenen Dialog sicher, dass das Konzept durchgängig funktioniert – von der Faser über die Weiterverarbeitung bis zum Endprodukt.

Im aktuellen Hot Button Ranking von Canopy belegt Kelheim Fibres erneut einen Spitzenplatz: Mit einem Plus von 2,5 Bewertungspunkten belegte der bayerische Viskosespezialfaserhersteller unter rund 40 Viskosefaserherstellern weltweit den dritten Platz und sicherte sich zum zweiten Mal in Folge ein dunkelgrün/grünes Shirt. Dabei steht der Hot Button Report nicht nur für einen ethisch einwandfreien Rohstoffbezug – generell gilt er in der Branche als Nachhaltigkeitsindikator für Viskosefaserproduzenten.

Besonders in den Bereichen Transparenz und Beschaffung verlieh die NGO Canopy, die sich den Erhalt alter und bedrohter Wälder auf die Fahnen geschrieben hat, Kelheim Fibres Höchstpunkte: Als einziger EMAS-zertifizierter Viskosefaserhersteller weltweit publiziert Kelheim Fibres alle umweltrelevanten Daten öffentlich.
Auch im Bereich „Next Generation Solutions“, also beim Einsatz von alternativen Rohstoffen in der Faserproduktion, konnte Kelheim Fibres Punkte dazugewinnen. Gemeinsam mit dem schwedischen Textilrecyclingunternehmen Renewcell wollen die Faserexperten die großtechnische Produktion hochwertiger Viskosefasern aus bis zu 10.000 Tonnen des 100%igen Textilrecyclats Circulose® pro Jahr realisieren.

• Auf der diesjährigen INDEX, 19. bis 22. Oktober, stellen Trützschler Nonwovens, Trützschler Card Clothing und Voith am Stand 2327 neue Lösungen zur Herstellung nachhaltiger Vliesstoffe für Reinigungstücher, Hygiene- oder Medizintextilien vor.

Initiativen für plastikfreie Produkte betreffen jeden: Verbraucher, Produktentwickler, Vliesstoffhersteller und schließlich auch den Maschinenbau.

Trützschler Nonwovens und Voith adressieren die Suche nach nachhaltigen und kostengünstigen Vliesstoffen mit zwei bewährten Technologien zur Herstellung zellstoffbasierter Reinigungstücher. Zum einen ist es die WLS-Technologie für nassgelegte, wasserstrahlverfestigte Materialien. Mehrere Anlagen für feuchte Toilettentücher sind bereits weltweit im Einsatz. Auf der INDEX stellen wir die neuesten „nextLevel/WLS“-Reinigungstücher vor. Diese konvertierten Vliesstoffe für die Baby- und Körperpflege sind eine Gemeinschaftsentwicklung von Voith und Trützschler.

Der zweite Schwerpunkt liegt auf zweilagigen Carded/Pulp-Composites (CP) aus einem nassgelegten Zellstoff- sowie einem Krempelvlies. Die erste CP-Kundenanlage – inklusive der TWF-NCT Krempel zwischen HydroFormer und AquaJet – läuft seit letztem Jahr auf Hochtouren. Verschiedene CP-Vliesstoffe, darunter die innovativen „nextLevel/CP“-Reinigungstücher, laden Besucher ein, über Eigenschaften, Vorteile, Linienkonzepte und Ausstattung zu diskutieren.

Beim Stichwort nachhaltige Vliesstoffe dürfen Lösungen zur effizienten Herstellung biologisch abbaubarer Produkte aus Rohbaumwollfasern, Kämmlingen und Viskose-/Lyocellfasern nicht fehlen. Auf dem Stand können diese Vliesstoffe direkt mit einer breiten Palette zellstoffbasierter Materialien verglichen werden.

Trützschler Card Clothing, unser hauseigenes Kompetenzzentrum für Garnituren und umfassenden Krempelservice, präsentiert den Z-Draht für Hochgeschwindigkeits-krempeln. Eine neue Geometrie minimiert den Faserflug und ermöglicht ein besseres Kardieren sowie eine stabilere und homogenere Vliesbildung.

Die Kelheim Fibres GmbH gibt bekannt, dass mit Wirkung zum 01. Oktober 2021 bzw. soweit es die Verträge und Vereinbarungen zulassen, die Preise für ihr Viskosefasersortiment um 0,20 €/kg erhöht werden. Darüber hinaus werden Frachtkostenanpassungen auf individueller Kundenbasis vorgenommen. In Fällen, in denen Energiekostenanpassungen nicht in den Verträgen und Vereinbarungen enthalten sind, wird ein vorübergehender Energiezuschlag erhoben.

"Die Maßnahmen, die wir ergreifen, sind absolut notwendig, um sicherzustellen, dass Kelheim Fibres weiterhin in der Lage ist, Fasern in der Qualität und mit dem Service zu liefern, den unsere Kunden erwarten", sagt Matthew North, Commercial Director von Kelheim Fibres.

Das Jahr 2021 hat für die Gesellschaft und für die Industrie außergewöhnliche Herausforderungen mit sich gebracht. Neben der Covid-19-Pandemie treiben eine sich erholende Nachfrage, Störungen in den globalen Frachtsystemen und dramatisch gestiegene Energiekosten die Kosten von Rohstoffen erheblich in die Höhe und beeinflussen die Lieferketten negativ. Die Preise für Energie und Fracht liegen aktuell weit außerhalb ihrer historischen Bandbreiten.

Es sei der Kelheim Fibres GmbH gelungen, die Auswirkungen der Pandemie auf die Faserproduktion zu begrenzen. Aber als Unternehmen mit eigener Kraft-Wärme-Kopplungsanlage und einem hohen Exportanteil in Staaten außerhalb Europas hätten sich diese Kostenfaktoren im zweiten und dritten Quartal 2021 stark negativ auf die Margen ausgewirkt. Da die Energiekosten auf einem beispiellos hohen Niveau verharrten und im vierten Quartal möglicherweise weiter ansteigen werden, keine Entlastung bei den hohen Frachtkosten absehbar sei und auch die Rohstoffkosten auf hohem Niveau blieben, müsse das Unternehmen Maßnahmen ergreifen, um eine weitere Margenerosion zu verhindern.

Für weitere Informationen würden sich die Business Manager von Kelheim Fibres im Laufe des Septembers mit den einzelnen Kunden in Verbindung setzen.

ISKO, a global, leading premium denim ingredient brand, announced its participation in The Jeans Redesign – a project, established by the Ellen MacArthur Foundation’s Make Fashion Circular initiative, to encourage and guide the denim industry to transform the way jeans are made and move towards a circular economy for fashion.

ISKO meets the requirements for participation set by The Jeans Redesign guidelines and has made a commitment that 85% of its entire fabric production will consist of recycled material content made from pre-consumer and post-consumer recycled materials. This production will be independently verified by Textile Exchange audit bodies.

This achievement is made possible using ISKO’s R-TWO™ technology which is created through a patented and exclusive yarn spinning technique that retains the unique properties and benefits found in ISKO’s statement fabrics. ISKO’s R-TWO™ is the embodiment of its Responsible Innovation™ mindset and aligns with the principles of a circular economy espoused by the Ellen MacArthur Foundation – to ensure durability, material health, recyclability and traceability. R-TWO™ positions ISKO as a sustainability leader and enables it to exceed the project guidelines to create denim that is designed to be used more, made to be made again and made from safe and recycled or renewable inputs.

Der Maschinenbau ist eine Stärke der deutschen Industrie. In Leitbranchen, deren Produkte in einem globalisierten Umfeld starker Konkurrenz ausgesetzt sind, kann der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) dazu beitragen, Industriekapazitäten und Knowhow in Deutschland zu halten, im Maschinenbau und nachgelagerten Branchen. Doch erst durch praxisnahe Anwendung in der Industrie kann KI seine Stärken für Unternehmen voll entfalten. Wie das mit dem Beitrag angewandter Forschung geht, zeigen Textilindustrie und -maschinenbau ebenso wie die Kunststoffbranche.

Mit der Corona-Krise sind Vliesstoffe über die Fachwelt hinaus bekannt geworden, denn sie bilden das Ausgangsmaterial für Schutzmasken. Die aufgetretenen Engpässe am Markt 2020 zeigten, wie stark Deutschland hier von Lieferungen aus dem Ausland abhängig ist. Zugleich ist Deutschland in anderen Vliesstoff-Segmenten und bei Maschinen für die Vliesstoffherstellung eine wichtige Größe auf den Weltmärkten. Damit das so bleibt, arbeitet die Branche an Innovationen. Ein zentraler Baustein dafür: Die Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI).

Das Auge auf der lernenden Maschine

Am ITA Augsburg hat man dafür Grundlagen in einem Projekt gelegt, auf denen sich nun aufbauen lässt. Die Vision: Die Maschine zur Vliesstoffproduktion passt die Parameter entsprechend den Erfordernissen im laufenden Betrieb autonom an. Etwaig auftretende Fehler werden von der Maschine selbstständig diagnostiziert, die Drehzahlen entsprechend angepasst. „Wir haben im Projekt EasyVlies gezeigt, wie sich mit der Nutzung von Algorithmen für die Vliesstoffproduktion Material- und Energiekosten einsparen lassen. Zusammen mit Partnern aus der Industrie haben wir erreicht, dass die Maschine zentrale Parameter wie Drehzahlen und Abstände, von denen eine große Kombinationsmenge für das Erreichen der gewünschten Produktqualität notwendig sind, durch das entwickelte KI-Modell vorhergesagt werden. „Die Abstände der bis zu 40 Arbeitselemente in der Maschine bestimmen dabei in Kombination mit den Drehzahlen der beteiligten Walzen die Öffnung der Faserflocken bis zur Einzelfaser und die Bildung des Vlieses“, erläutert ITA-Augsburg Geschäftsführer Prof. Stefan Schlichter. Die naturwissenschaftlichen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den Drehzahlen und den Qualitätsparametern der Vliesstoffproduktion sind nicht eindeutig bekannt. Gerade deshalb kann KI hier seine Vorteile ausspielen. „Denn Künstliche Intelligenz kann auch diffuse Zusammenhänge modellieren und simulieren“, betont Schlichter. Die Algorithmen dafür hat Maschinenbauingenieur Dr. Frederik Cloppenburg aus dem Aachener ITA-Stammhaus entwickelt, 280 Versuche wurden im Zusammenspiel mit der KI-Entwicklung durchgeführt.

In der unternehmerischen Praxis lernen die Algorithmen nun hinzu. Das zeigt  bei einem Vliesstoffbetrieb der Fahrzeugbranche bereits erste Erfolge in der betrieblichen Praxis. Im nächsten Schritt arbeiten die ITA-Forschenden daran, Messtechnik wie Kamerasysteme und strahlungsbasierte Messsysteme für die Gleichmäßigkeit des Vliesstoffs in die Maschinen zu integrieren. Ziel: Fehler so prognostizieren, dass sie gar nicht erst auftreten. Das Aufkommen an Vliesstoff-Ausschuss soll so um 30 bis 50 Prozent sinken. Angesichts von bislang jährlich allein in Deutschland anfallender Ausschussware im Wert von 150 Mio. Euro, das entspricht 10 Prozent des Branchenumsatzes, ein erheblicher Anreiz. „Die hoch qualifizierten Facharbeiter beaufsichtigen sozusagen die lernende Maschine“, erklärt Schlichter.

Industrie 4.0 wird in der Kunststoffbranche künftig auch benötigt, um das Ziel höherer Recyclingquoten zu erreichen. Denn eine weniger einheitliche Rohstoffbasis macht lernende Maschinen noch wertvoller. Das ist auch Ausgangspunkt des vom Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderten Verbundprojekts CYCLOPS des Kunststoff-Zentrums (SKZ) und namhaften Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Durch den Einsatz von KI sollen Materialströme automatisiert klassifiziert werden, damit sie sich optimal verwenden lassen. „Die Maschinen sollen künftig eigenständig erkennen, in welche Anwendungen produzierte Materialien eines bestimmten Typs gehen können“ erläutert SKZ-Gruppenleiter Digitalisierung, Christoph Kugler. Ein Faktor: Die Fließfähigkeit des Kunststoffs, seine Viskosität. Je kürzer die Polymerketten des Materials, desto größer, vereinfacht gesagt, ihre Fließfähigkeit. Für diese Fließfähigkeit spielt andererseits auch das Druckniveau in der Maschine eine Rolle. Hier kommt wiederum die KI ins Spiel: „Durch Künstliche Intelligenz können Materialeigenschaften und selbst lernende Maschinensteuerungen sehr gut ineinanderwirken, so unsere Erwartung“, erklärt Kugler. Grundlage für die angewandte Forschung im Projekt CYCLOPS sind sowohl Prozessdaten aus den Maschinen, welche die Materialqualität beschreiben können, als auch Daten entlang des Lebenswegs von Material und Produkt. Im Rahmen des Projektes werden damit die Transparenz und die Informationsdichte erhöht, welche nach wie vor einige der größten Hemmnisse der Kreislaufwirtschaft sind.

Neue Expertisefelder wie Erklärbare KI erschlossen

Das SKZ baut mit dem Projekt auf KI-Expertise auf, die über abgeschlossene und noch laufende Projekte erarbeitet wurde. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt in der Entwicklung sogenannter Softsensoren aus Prozessdaten zur Berechnung komplexer Qualitätskennwerte wie z.B. Viskosität oder Vernetzungsgrad des Kunststoffs. Durch die Weiterentwicklung der Technologie werden neue Expertisefelder erschlossen, so z.B. Optimierung der Prozessmodellierung durch KI, Prognose von Materialverhalten unter Last oder auch erklärbare KI (XAI), sie beschreibt den Weg, auf dem Algorithmen zu ihren Ergebnissen gelangen. In den letzten Jahren wurde ebenfalls der Einsatz von digitalen Technologien und KI im Kontext der Kreislaufwirtschaft am SKZ forciert, so in den noch jeweils bis ins nächste Jahr hinein laufenden Projekten Di-Plast und DiLinK. Während Di-Plast ein EU-Projekt ist, wird DiLink ebenfalls vom BMBF gefördert. Mit dem FIR e.V. ist ein weiteres Institut der Zuse-Gemeinschaft im DiLink-Projektkonsortium vertreten, mit dem Fokus auf dem Thema Geschäftsmodelle. Denn diese verändern sich durch das Vordringen der KI in immer mehr Aspekten des Maschinenbaus.