Aus der Branche

Textilien für technische Anwendungen erhalten ihre besondere Funktion meistens durch eine Beschichtung. Sie macht Textilien zum Beispiel wind- und wasserdicht oder abriebbeständiger. Üblicherweise kommen dabei auf Erdöl basierende Stoffe wie Polyacrylate oder Polyurethane zum Einsatz. Mit diesen werden jedoch endliche Ressourcen verbraucht und die Materialien können durch unsachgemäßen Umgang in die Umwelt gelangen. Die Deutschen Institute für TextiI- und Faserforschung Denkendorf (DITF) forschen deshalb an Materialien aus nachwachsenden Quellen, die recyclingfähig sind und nach Gebrauch die Umwelt nicht belasten. Interessant sind hier Polymere, die aus Bakterien hergestellt werden können.

Diese Biopolymere haben den Vorteil, dass sie in kleinen Laborreaktoren bis hin zu großen Produktionsanlagen hergestellt werden können. Zu den vielversprechendsten Biopolymeren zählen Polysaccharide, Polyamide aus Aminosäuren und Polyester wie Polymilchsäure oder Polyhydroxyalkanoate (PHA), die alle aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. PHA sind ein Überbegriff für eine Gruppe biotechnologisch hergestellter Polyester. Diese Polyester unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Wiederholungseinheit. Bisher wurden sie vor allem für medizinische Anwendungen untersucht. Da PHA-Produkte am Markt zunehmend verfügbar sind, können Beschichtungen aus PHA in Zukunft auch verstärkt im technischen Bereich eingesetzt werden.

Die Bakterien, aus denen die PHA gewonnen werden, wachsen mithilfe von Kohlenhydraten und Fetten als auch durch eine erhöhte CO₂ Konzentration und Licht mit angepasster Wellenlänge.

PHA sind in ihren Eigenschaften durch die Variation der molekularen Struktur der Wiederholungseinheit anpassbar. Dadurch stellen Polyhydroxyalkanoate eine besonders interessante Verbindungsklasse für die Beschichtung technischer Textilien dar. Aufgrund der wasserabweisenden Eigenschaften, die schon vom Molekülaufbau herrühren, und der stabilen Struktur haben Polyhydroxyalkanoate ein großes Potential für die Herstellung wasserabweisender, mechanisch belastbarer Textilien, wie sie beispielsweise im Automobilbereich und auch bei Outdoor Bekleidung gefragt sind.

Die DITF leisteten hierzu bereits erfolgreiche Forschungsarbeiten. So zeigten Beschichtungen auf Garnen aus Baumwolle und Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester glatte und recht gut haftende Beschichtungen. Die PHA-Typen für die Beschichtung wurden sowohl am freien Markt beschafft als auch vom Forschungspartner Fraunhofer IGB hergestellt. Es zeigte sich, dass durch Extrusion das geschmolzene Polymer durch eine Ummantelungsdüse auf Baumwollgarne aufgetragen werden kann. Die Beschichtung des geschmolzenen Polymers auf Gewebe gelang mithilfe einer Rakel. Die Länge der molekularen Seitenkette des PHA spielt bei den Eigenschaften des beschichteten Textils eine wichtige Rolle. So sind zwar PHA mit mittellangen Seitenketten besser geeignet, um eine geringe Steifigkeit und einen guten textilen Griff zu erzielen, jedoch ist ihre Waschbeständigkeit gering. PHA mit kurzen Seitenketten sind dafür geeignet eine hohe Wasch- und Scheuerbeständigkeit zu erreichen, jedoch wird der textile Griff etwas steifer.

Aktuell untersucht das Team, wie die Eigenschaften von PHA verändert werden können, um die gewünschten Beständigkeiten und die textilen Eigenschaften gleichermaßen zu erreichen. Des Weiteren ist die Formulierung wässriger Rezepturen für die Garn- und Textilausrüstung geplant. Damit können wesentlich dünnere Beschichtungen auf die Textilien aufgebracht werden als dies mit geschmolzenem PHA möglich ist.

In weiteren Forschungsteams der DITF wird untersucht, ob PHA auch für die Herstellung von Fasern und Vliesstoffen geeignet sind.

Trevira CS stellt erstmalig auf der CSI Miami (Cruise Ship Interiors Design Expo Americas) aus. Die Messe bringt am 6. und 7. Juni 2023 im Miami Beach Convention Center die Einkäufer und Lieferanten zusammen, die sich mit der Innenausstattung von Kreuzfahrtschiffen beschäftigen, darunter Innenarchitekten, Architekten, Ausstatter, Werften und Zulieferer. Trevira CS Stoffe kommen als Gardinen, Vorhänge, Dekorations- und Möbelstoffe, im innenliegenden Sonnenschutz sowie als Wandverkleidungen oder Raumteiler zum Einsatz.
 
Auf dem Trevira CS Stand können sich Besucher ein Bild von dem breiten Angebot an schwer entflammbaren Stoffen machen, die für den Einsatz an Bord von Kreuzfahrtschiffen geeignet sind. Gezeigt werden 53 Stoffe von 20 Trevira CS Kunden, die entweder über eine IMO- Zertifizierung verfügen und/oder nach den im Schifffahrtsbereich geforderten Brandschutznormen (FTP Code) getestet sind. Trevira CS Stoffe sind inhärent schwer entflammbar, d. h. ihre flammhemmenden Eigenschaften lassen sich weder auswaschen noch gehen sie durch Alterung oder Gebrauch verloren. Dies ist auf den chemischen Aufbau der Polyesterfaser zurückzuführen: die schwer entflammbaren Eigenschaften sind fest in der Faser verankert und können durch äußere Einflüsse nicht verändert werden. Eine oberflächlich aufgebrachte Flammschutzausrüstung ist daher nicht erforderlich.

Im Schifffahrtsbereich sind die Anforderungen an Textilien nicht nur in puncto Brandschutz hoch, sondern auch, wenn es um Lichtbeständigkeit und Haltbarkeit geht. Dies gilt insbesondere für Textilien, die im Outdoor-Bereich eingesetzt werden. Diese müssen extrem robust sein, da sie Feuchtigkeit und Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Trevira CS eine Palette von 30 neuen spinngefärbten, UV-stabilen Filamentgarnen herausgebracht.

Spinngefärbte Garne sind nachhaltiger als garngefärbte Produkte, denn die aus ihnen hergestellten Stoffe können umweltschonender hergestellt werden als Textilien, die im Stück gefärbt werden oder aus bunt gefärbten Garnen bestehen. Bei der Stoffherstellung ist das Färben und Veredeln von Stoffen für einen großen Teil des Ressourcenverbrauchs und des Einsatzes von Chemikalien sowie Wasser verantwortlich. Setzt man spinngefärbte Garne ein, spart man sich diese Prozessschritte, denn das Garn kommt bereits in der gewünschten Farbe aus der Spinndüse.

Trevira CS Stoffe sind in recycelten Varianten verfügbar. Sie bestehen aus Faser- und Filamentgarnen, die in unterschiedlichen Recyclingprozessen gewonnen werden. Filamentgarne werden unter Nutzung von recycelten PET-Flaschen hergestellt, sie enthalten einen Anteil von 50 % Post-Consumer Recyclingmaterial. Recycelte Fasern werden unter Nutzung einer Agglomerationsanlage und in weiteren Prozessschritten aus wiederverwertbaren Wertstoffen aus der Produktion gewonnen und bestehen zu 100 % aus Recyclingmaterial (Pre-Consumer-Recycling). Alle flammhemmenden recycelten Trevira® Produkte sind GRS (Global Recycled Standard) zertifiziert.

Stoffe, die aus diesen Garnen hergestellt wurden, sind mit der Marke Trevira CS eco gekennzeichnet. Voraussetzung hierfür ist ein Recyclinganteil von mindestens 50 %. Unter den auf dem Trevira CS Messestand präsentierten Stoffen befinden sich 8 Stoffe der Marke Trevira CS eco.

Das langfristige Ziel bei der Entwicklung von nachhaltigen Trevira CS Produkten ist der Einstieg in eine geschlossene Kreislaufwirtschaft. Hierfür wurden flammhemmende Fasern und Filamentgarne aus chemisch recyceltem Rohstoff hergestellt. Ausgangsmaterial waren hier PET-Flaschen, allerdings können auch andere PET-Wertstoffe wie Verpackungsmaterial oder Textilien verwendet werden. Beim chemischen Recycling kommt es zur Depolymerisation, einer Sequenz von chemischen Reaktionen, bei der die Polymerketten wieder in ihre ursprünglichen Bestandteile, d. h. die Monomere zerlegt werden. In einem weiteren Prozessschritt werden Verunreinigungen entfernt. Bevor der Prozess der Polymerisation eingeleitet wird, wird noch ein geringer Anteil MEG (Monoethylenglycol) zugeführt.

Wie bei der Herstellung des „virgin“ Rohstoffs für Trevira CS wird die flammhemmende Modifikation bei der Polymerisation eingefügt. Auf diese Weise werden die schwer entflammbaren Eigenschaften dauerhaft im Polymer verankert.

Durch die Verwertung von Wertstoffen wie z. B. Verpackungsmaterial werden Abfälle vermieden, indem sie einer Wiederverwertung zugeführt werden. Der Rohstoff ist mit dem Ursprungsmaterial vergleichbar und kann wieder in hochwertigen Produkten zum Einsatz kommen.

Avantium N.V., a leading technology provider in renewable chemistry, announces that it has signed an offtake agreement with Kvadrat A/S, a leader in design innovation, producing quality contemporary textiles and textile related products for architects, designers, and private consumers across the world.

Kvadrat will purchase the 100% plant-based and fully recyclable polymer PEF (polyethylene furanoate) from Avantium’s FDCA (furandicarboxylic acid) Flagship Plant, currently under construction in Delfzijl (the Netherlands) and with commercial production set to start in 2024.

The offtake agreement shall offer Kvadrat the advantage of being first mover in creating PEF-based textiles for both commercial and residential interiors.

Prof. Dr. -Ing. Jörg Müssig und Vincent Röhl von der Hochschule Bremen trugen mit einem Kapitel über Wollfaserverbundwerkstoffe im Spritzguss und im 3-D-Druck zum Buch "Wool Fiber Reinforced Polymer Composites" bei.

Pflanzliche Naturfasern gewinnen als Verstärkungselemente in Verbundwerkstoffen zunehmend an Bedeutung. Wolle hingegen ist in derartigen Werkstoffen bisher eher selten zu finden, hat allerdings ein überaus spannendes Potenzial.

Das aktuell erschienene Buch zu wollfaserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen stellt eine eingehende und praktische Analyse von Verbundwerkstoffen auf der Basis von Wolle dar und deckt alle Bereiche von der Morphologie der Wollfaser bis zu den industriellen Anwendungen von Wollfaserverbundwerkstoffen ab. Untersucht werden unterschiedlichste Formen von Wollfaserverbundwerkstoffen, Beschreibungen umfassen Morphologie, Struktur und Eigenschaften von Wolle, Methoden zur chemischen Modifizierung von Wolle, verschiedene Formen von Woll-Polymer-Verbundwerkstoffen und weitere neue Anwendungen.

Unter dem Titel „Wool fiber-reinforced thermoplastic polymers for injection molding and 3D-printing“ bekommen die Leser:innen einen Überblick vom Aufbau natürlicher keratin-basierter Strukturen, deren Eigenschaften bis hin zur Verwendung von Wolle in Verbundwerkstoffen. Neben Anwendungsmöglichkeiten im 3-D-Druck gehen die Autoren auch auf das bionische Potenzial keratin-basierter Strukturen ein. Vor dem Hintergrund der Diskussionen über den unerwünschten Eintrag von Kunststoffen in Gewässer und Böden sehen Vincent Röhl und Jörg Müssig einen besonderen Vorteil von Wollfasern zur Verstärkung von abbaubaren Kunststoffen. Ihre aktuellen Forschungen zeigen, dass wollfaserverstärkte, biobasierte Kunststoffe sich sehr schnell im Boden abbauen und von Bodenorganismen verstoffwechselt werden können.

• 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.

• Führender Hersteller von Polyamid-Lösungen verkündet Meilenstein in der Caprolactam-Produktion
• Seit 1942 5 Mio. Tonnen Caprolactam weltweit ausgeliefert
• Vollständige Integration am Standort Leuna sichert die Versorgung mit chemischen Zwischenprodukten, Caprolactam und Polyamid 6

DOMO Chemicals, ein führender Hersteller von Polyamid-Lösungen, verkündet zu Wochenbeginn die erfolgreiche Lieferung von 5 Millionen Tonnen Caprolactam am Standort Leuna. Seit 1942 produziert der Standort in den Anlagen hochwertiges Caprolactam. Diese Menge entspricht ca. 225.000 Lkw-Ladungen. Seit 1994 produziert das deutsche Tochterunternehmen DOMO Caproleuna GmbH am Standort im Herzen Europas Caprolactam und Polyamid. In diesem Zeitraum wurden die Produktionskapazitäten schrittweise auf aktuell 176.000 Jahrestonnen erweitert.

Die Caprolactamherstellung hat am Standort Leuna eine 80-jährige Tradition. Bereits 1942 ging in Leuna die weltweit erste großtechnische Anlage zur Produktion von Caprolactam in Betrieb. Seitdem die DOMO Gruppe im Jahr 1994 die Caprolactamanlagen übernommen hat, wurde die Technologie und das Verfahren kontinuierlich weiterentwickelt. In den letzten 20 Jahren konnte DOMO Caproleuna die spezifischen Energieverbräuche im Mitteldruckdampf um 30 % sowie im Niederdruckdampf um 40 % absenken und so den Herstellungsprozesses stetig weiter optimieren. Nachhaltigkeit stellt eine wichtige strategische Säulen des Konzerns dar. DOMO Beyond ist unser Fahrplan für innovative Projekte, mit denen wir unsere Nachhaltigkeitsziele in den Bereichen Planet Care, verantwortungsvoller Arbeitgeber und Partner of Choice erreichen wollen. Deshalb hat sich DOMO dazu verpflichtet, bis 2030 einen Nullanstieg der CO2-Emissionen gegenüber 2019, eine Reduzierung der Kohlenstoffanteile im Energiemix von DOMO um 15 % sowie eine Reduzierung der Industrieabfälle um 7 % anzustreben.

„Über die letzten 3 Jahrzehnte haben wir den Caprolactam-Anlagenkomplex stets weiter ausgebaut und die Produktionsmengen umfangreich gesteigert. Der heutige Fokus liegt klar bei der Effizienzsteigerung und Energieeinsparung“, so Dr. Thomas Jende, Produktionsleiter für Caprolactam.

Das wichtigste Vorprodukt für Polyamid 6
Caprolactam wird vor allem zur Herstellung von Polyamid 6 benötigt und in der eigenen, am Standort integrierten Polymerisation unter dem Markennamen DOMAMID® und TECHNYL® weiterverarbeitet. DOMAMID® kommt als Basispolymer vorrangig für Engineering Plastics-, Textil- und für Folienanwendungen zum Einsatz. „Der Erfolg ist eine Teamleistung: Das Produktionsjubiläum ist nur möglich, da auch in den vor- und nachgelagerten Verfahrensstufen der Wertschöpfungskette zum Caprolactam die entsprechenden Produktionsmengen erreicht wurden,“ sagt Luc de Raedt, Site Director Leuna. Insgesamt beschäftigt DOMO am Standort Leuna rund 620 Mitarbeiter.