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.

Textil-Recycling ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Aktuell wird der Großteil der gebrauchten Kleidung (über 85 %) thermisch verwertet oder landet auf Deponien. Ein deutlich kleinerer Anteil wird als Second-Hand Kleidung in Entwicklungsländer verschifft. Lediglich weniger als ein Prozent der Kleidung wird recycelt und anschließend wieder zu Kleidung verarbeitet.

Textilien zu recyceln ist kompliziert. Für Sammlung und Sortierung der Altkleider gibt es noch keine etablierten Systeme. Mechanische Verfahren zur Rückgewinnung von Fasern resultieren häufig in einer schlechteren Qualität der textilen Produkte und chemische Verfahren sind technisch kaum entwickelt, sowie wirtschaftlich noch nicht attraktiv genug. Dies gilt auch für das weltweit am häufigste produzierte synthetische Textilfasermaterial Polyester, das aus dem gleichen Material wie PET Flaschen hergestellt wird. Das derzeit in der Textil- und Bekleidungsindustrie genutzte recycelte PET (rPET) stammt fast ausschließlich aus recycelten PET-Flaschen.

Forscher:innen des Forschungsinstituts für Textil- und Bekleidung (FTB) der Hochschule Niederrhein und des Instituts für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik (ICTV) der Technischen Universität Braunschweig nehmen sich im Projekt SiWerTEX den Hürden der simultanen Rückgewinnung von Monomeren und werthaltigen Zuschlagsstoffen aus dem Recycling von Polyestertextilien an. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanziert im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) die Entwicklungsarbeit der Wissenschaftler:innen unter der Leitung von Professorin Dr.-Ing. Maike Rabe (FTB) und Professor. Dr.-Ing. Stephan Scholl (ICTV).

Zusammen mit deutschen Textilherstellern und Textilausrüstern wollen die Wissenschaftler:innen ein chemisches Verfahren zum PET- bzw. Polyesterrecycling, weiterentwickeln. Eine große Herausforderung stellt dabei die Vielfalt von Ausrüstungsmitteln und Additiven dar, mit denen Kleidung und technische Textilien ausgestattet sind: sie sind gefärbt, bedruckt und mit Flammschutz- oder Weichgriffmitteln ausgerüstet.

Untersucht wird im Projekt nicht nur, wie dies beim Recycling effektiv entfernt werden kann, sondern auch, ob die Additive als Wertstoffe zurückgewonnen werden können. Der Fokus wird in SiWerTEX auf die Entfernung von Farbstoffen und die Rückgewinnung des in Flammschutzmitteln enthaltenen Phosphors gerichtet. Die Erkenntnisse sollen helfen, Textilien von Beginn an so zu produzieren, dass ein späteres Recycling möglich wird.

Für die Textil-Unternehmen werden zum Ende des Projektes Handlungsempfehlungen für recyclingfreundliche Färb- und Ausrüstungsprodukte herausgegeben werden können.

Erneut vergibt das nova-Institut im Rahmen der „Cellulose Fibres Conference“, die am 13. und 14. März 2024 in Köln stattfinden wird, den Preis „Cellulose Fibre Innovation of the Year“. Von ressourceneffizienten und recycelten Fasern für Textilien und Wandpaneelen bis hin zu Geotextilien für den Gletscherschutz: Im Vorfeld hat der Expertenbeirat der Konferenz sechs bemerkenswerte Produkte nominiert, darunter Cellulosefasern aus Textilabfällen und Stroh, eine neuartige Technologie zum Färben von Textilien auf Cellulose-Basis, eine Wandpaneele sowie Geotextilien. Die Innovationen werden von den Unternehmen am ersten Tag der Veranstaltung vorgestellt. Alle Konferenzteilnehmer können für einen der sechs Nominierten und somit über die „Top Drei“ abstimmen.

Darüber hinaus bieten die ständig wachsenden Bereiche der Vliesstoffe, Verpackungen und Hygieneprodukte auf Cellulose-Basis den Konferenzteilnehmern Einblicke, die über den Horizont der traditionellen Textilanwendungen hinausgehen. Nachhaltigkeit und andere Themen wie Faser-zu-Faser-Recycling und alternative Faserquellen sind die Hauptthemen der „Cellulose Fibres Conference“, die am 13. und 14. März 2024 in Köln (Deutschland) und online stattfindet. Auf der Konferenz werden die erfolgreichsten Lösungen auf Cellulose-Basis vorgestellt, die derzeit auf dem Markt oder für die nahe Zukunft geplant sind

Die Nominierten:

The Straw Flexi-Dress: Design trifft Nachhaltigkeit – DITF & VRETENA (DE)
Das Flexi-Dress-Design wurde durch die natürliche goldene Farbe und den seidigen Griff von HighPerCell® (HPC)-Filamenten inspiriert, die auf ungebleichtem Strohzellstoff basieren. Diese Cellulosefilamente werden mit einer umweltfreundlichen Spinntechnologie in einem geschlossenen Produktionsprozess hergestellt. Die Designentscheidungen konzentrierten sich auf die emotionale Verbindung und Verbundenheit mit dem HPC-Material, um ein lokales und zirkuläres Modeprodukt zu schaffen. Flexi-Dress ist als vielseitiges Strickkleidungsstück konzipiert – von der Arbeit bis zur Straße – das als Kleid getragen werden kann, aber auch in zwei Teile geteilt werden kann – separat als Oberteil und als gerader Rock. Das Oberteil kann auch mit einem V-Ausschnitt vorne oder hinten getragen werden. Die Struktur des HPC-Textilgestricks wurde als wichtig für den Komfort und die emotionalen Eigenschaften erachtet.

HONEXT® Board FR-B (B-s1, d0) – Flammenhemmendes Wandpaneel aus recycelten Faserabfällen aus der Papierindustrie – Honext Material (ES)
HONEXT® FR-B board (B-s1, d0) ist eine flammenhemmende Platte, die zu 100 % aus upgecycelten Industrieabfällen der Papierindustrie hergestellt wird. Dank Innovationen in der Biotechnologie wird Papierschlamm - der bisher "wertlose" Rückstand aus der Papierherstellung - zu einem vollständig recycelbaren Material aufbereitet, und zwar ohne den Einsatz von Harzen. Diese leichte und einfach zu handhabende Platte zeichnet sich durch eine hohe mechanische Leistung und Stabilität sowie eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus und eignet sich daher perfekt für verschiedene Anwendungen in allen Innenräumen, in denen der Brandschutz eine wichtige Rolle spielt. Das Material ist ungiftig und enthält keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), was sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt sicher ist. Als nachhaltiges und gesundes Material für Bauten erreicht es Cradle-to-Cradle Certified GOLD und Material Health Certificate™ Gold Level Version 4.0 mit einem kohlenstoffnegativen Fußabdruck. Außerdem ist dies im Product Environmental Footprint verifiziert.

LENZING™ Cellulosefasern für den Gletscherschutz – Lenzing (AT)
Gletscher sind heute durch die globale Erwärmung einer noch nie dagewesenen Bedrohung ausgesetzt. Geotextilien auf der Basis von Kunstfasern verlangsamen zwar die Gletscherschmelze, schaffen aber ein neues Umweltproblem: Verschmutzung von Gletschermilieus durch Mikroplastik. Die Verwendung solcher Materialien widerspricht dem eigentlichen Zweck des Gletscherschutzes, da sie ein bereits kritisches Umweltproblem noch verschärft. Die innovative Verwendung von LENZING™-Fasern aus Cellulose stellt eine bahnbrechende Lösung für dieses Problem dar. Das Institut für Ökologie der Universität Innsbruck hat gemeinsam mit Lenzing und anderen Partnern im Jahr 2022 erste Versuche durchgeführt, indem kleine Testfelder mit Geotextilien auf Basis von LENZING™-Fasern abgedeckt wurden. Die Ergebnisse waren vielversprechend und bestätigten die Wirksamkeit dieses Ansatzes bei der Verlangsamung der Gletscherschmelze ohne Rückstände von Mikroplastik.

Die RENU Jacke – Fortschrittliches Recycling für Textilien aus Cellulose – Pangaia (UK) & Evrnu (US)
PANGAIA LAB wurde aus der Vision geboren, die Barrieren zwischen den Menschen und den bahnbrechenden Innovationen in der Materialwissenschaft abzubauen. Im Jahr 2023 brachte PANGAIA LAB die RENU Jacke auf den Markt, ein Produkt in limitierter Auflage, bestehend zu 100 % aus Nucycl® – einer Technologie, die Textilien aus Cellulose recycelt, indem sie diese in ihre molekularen Bausteine zerlegt und zu neuen Fasern formt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein Produkt, das zu 100 % recycelt und zu 100 % wiederverwertet werden kann, wenn es in den richtigen Abfallstrom zurückgeführt wird – wobei die Stärke der Faser erhalten bleibt, so dass sie nicht mit neuem Material gemischt werden muss.

In Zusammenarbeit mit Evrnu hat das PANGAIA-Team die weltweit erste zu 100 % chemisch recycelte Jeansjacke entwickelt, die ein Material ersetzt, das traditionell aus 100 % reiner Baumwolle hergestellt wird. Durch die Einbindung von Nucycl® in diesen ikonischen Stoff, die mit natürlichem Indigo gefärbt wurde, haben die Teams gezeigt, dass es möglich ist, allgegenwärtige Materialien durch diese Innovation zu ersetzen

Textilien aus leicht färbbarem Biocelsol – VTT Technical Research Centre of Finland (FI)
Ein Drittel des Abwasseraufkommens der Textilindustrie entsteht beim Färben und ein Fünftel bei der Veredelung. Durch die Verwendung von chemisch modifizierten Biocelsol-Fasern wird das Abwasser jedoch reduziert. Der Strickstoff wird aus Viskose- und Biocelsol-Fasern hergestellt und erst nach dem Stricken gefärbt. Dadurch erhalten die Biocelsol-Fasern einen dunkleren Farbton, wobei die gleiche Menge an Farbstoff und kein Salz im Färbeprozess verwendet wird. Ein interessanter visueller Effekt kann dadurch erzielt werden. Außerdem wird für den dunkleren Farbton im fertigen Textil weniger Farbstoff benötigt und die Möglichkeit salzfrei zu färben ist umweltfreundlicher. Diese besonderen Eigenschaften werden die Fasern als Ersatz für die bestehenden Fasern auf fossiler Basis stärken und damit die Nachfrage nach umweltfreundlicheren Färbelösungen in der Textilindustrie erfüllen. Die funktionalisierten Biocelsol-Fasern, die im Rahmen des FinnCERES-Projekts der Finnischen Akademie hergestellt wurden und hier verwendet werden, werden im Nassspinnverfahren aus Cellulose-Spinnmasse mit geringen Mengen an 3-Allyloxy-2-hydroxypropyl-Substituenten hergestellt. Die Funktionalität ist dauerhaft und verbessert nachweislich die Färbbarkeit der Fasern erheblich. Darüber hinaus senkt die Funktionalisierung von Biocelsol-Fasern die Kosten der Textilveredelung und -färbung sowie die Abwasserbelastung.

Eine neue Generation von bio-basierten und ressourceneffizienten Fasern – TreeToTextile (SE)
TreeToTextile hat eine einzigartige, nachhaltige und ressourceneffiziente Faser entwickelt, die es auf dem Markt noch nicht gibt. Sie hat einen natürlichen, trockenen Griff, der dem von Baumwolle ähnelt, einen halbmatten Glanz und einen hohen Faltenwurf wie Viskose. Sie basiert auf Cellulose und hat das Potenzial, Baumwolle, Viskose und Polyester als Einzelfaser oder in Mischungen zu ergänzen oder, je nach Anwendung, zu ersetzen.

TreeToTextile Technology™ hat einen geringen Bedarf an Chemikalien, Energie und Wasser. Laut einer von Dritten durchgeführten Ökobilanz hat die TreeToTextile-Faser eine Klimawirkung von 0,6 kg CO2 eq/Kilo Faser. Die Faser wird aus bio-basierten und rückverfolgbaren Ressourcen hergestellt und ist biologisch abbaubar.

Forschende des ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH haben eine neuartige Methode entwickelt, mit der Ölverschmutzungen energiesparend, kostengünstig und ohne Einsatz toxischer Substanzen von Wasseroberflächen entfernt werden können. Ermöglicht wird dies durch ein technisches Textil, das in einen schwimmenden Behälter integriert wird. So können mit einem einzigen kleinen Gerät bis zu 4 L Diesel innerhalb einer Stunde zu entfernen. Dies entspricht etwa 100 m2 Ölfilm auf einer Wasseroberfläche.

Trotz des stetigen Ausbaus erneuerbarer Energien haben die weltweite Ölproduktion, der Ölverbrauch und das Risiko der Ölverschmutzung in den letzten zwei Jahrzehnten stetig zugenommen. Im Jahr 2022 belief sich die weltweite Ölförderung auf 4,4 Milliarden Tonnen! Dabei kommt es bei der Förderung, dem Transport und der Verwendung von Öl häufig zu Unfällen, die zu schweren und manchmal irreversiblen Umweltverschmutzungen und Schäden für den Menschen führen.  

Es gibt verschiedene Methoden diese Ölverschmutzungen von Wasseroberflächen zu entfernen. Jedoch weisen alle Methoden verschiedene Defizite auf, die ihren Einsatz erschweren und insbesondere die Entfernung von Öl aus Binnengewässern einschränken.

Für viele technische Anwendungen gibt es unerwartete Lösungen aus dem Bereich der Biologie. Jahrmillionen der Evolution haben dazu geführt, dass die Oberflächen lebender Organismen für ihre Interaktion mit der Umwelt optimiert wurden. Lösungen, die für Materialwissenschaftler oft eher ungewohnt und schwer zu akzeptieren sind. Die langjährige Untersuchung von rund 20.000 verschiedenen Arten an der Uni Bonn zeigte, dass es eine nahezu unendliche Vielfalt an Strukturen und Funktionalitäten gibt. Einige Arten zeichnen sich besonders durch ihre hervorragende Öladsorption aus. Beispielsweise adsorbieren die Blätter des Schwimmfarns Salvinia molesta Öl sehr schnell, separieren es gleichzeitig von Wasseroberflächen und transportieren es auf ihren Oberflächen (Abbildung 1).  

Die Beobachtungen inspirierten dazu, den Effekt auf technische Textilien zur Trennung von Öl und Wasser zu übertragen. Es handelt sich um ein superhydrophobes Abstandsgewirk, das industriell hergestellt werden kann und daher leicht skalierbar ist.

Das biologisch inspirierte Textil kann in eine Vorrichtung zur Öl-Wasser-Trennung integriert werden kann. Dieses gesamte Gerät wird Bionischer Öladsorber (BOA) genannt (Abbildung 2).

Ausgehend von der Verunreinigung in Form eines Ölfilms auf der Wasseroberfläche funktioniert der Separations- und Sammelprozess nach den folgenden Schritten:

• Der BOA wird in den Ölfilm eingebracht.
• Das Öl wird vom Textil adsorbiert und gleichzeitig vom Wasser getrennt.  
• Das Öl wird durch das Textil in den Auffangbehälter transportiert.
• Das Öl tropft aus dem Textil in den Auffangbehälter.  
• Das Öl wird bis zur Entleerung des Behälters aufgefangen.

Der Vorteil dieser neuartigen Ölabscheidevorrichtung ist, dass keine zusätzliche Energie für den Betrieb aufgewendet werden muss. Das Öl wird durch die Oberflächeneigenschaften des Textils vom umgebenden Wasser getrennt und allein durch Kapillarkräfte, auch gegen die Schwerkraft, durch das Textil transportiert. Am Ende des Textils im Sammelbehälter angekommen, desorbiert das Öl ohne weitere äußere Einwirkung allein durch die Schwerkraft. Mit dem derzeitigen Maßstab können mit einem Gerät des Bionic Oil Adsorber pro Stunde ca. 4 l Diesel von Wasser getrennt werden.

Es scheint unwahrscheinlich, dass ein funktionalisiertes Abstandsgewirk günstiger ist als ein herkömmliches Vlies, wie es üblicherweise für Ölsorptionsmittel verwendet wird. Da es sich jedoch um ein funktionelles Material handelt, müssen die Kosten im Verhältnis zur Menge des entfernten Öls stehen. Vergleicht man den Verkaufspreis des BOA-Textils mit den Verkaufspreisen verschiedener ölbindender Vliesstoffe, so ist das BOA-Textil mit 10 ct/L ca. 5 bis 13 Mal günstiger.

Insgesamt bietet das BOA-Gerät eine kostengünstige und nachhaltige Methode zur Öl-Wasser-Trennung im Gegensatz zu den gängigen Reinigungsmethoden durch die folgenden Vorteile:  

• Es ist kein zusätzlicher Energiebedarf, wie bei Ölskimmern, notwendig.
• Es werden keine giftigen Substanzen in das Gewässer eingebracht, wie z.B. bei Öl-Dispersionsmitteln.
• Die Textilien und Geräte können mehrfach wiederverwendet werden.
• Es verbleibt kein Abfall im Gewässer.
• Es ist kostengünstig in Bezug auf die Menge des entfernten Öls.

Das Team der Forschenden vom ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH konnte nachweisen, dass die neuartige biomimetische BOA-Technologie für eine selbstgesteuerte Abtrennung und automatische Sammlung von Ölfilmen einschließlich ihrer vollständigen Entfernung aus dem Wasser überraschend effizient und nachhaltig ist.

Darüber hinaus kann sie in verschiedenen verwandten Abscheidungsprozessen eingesetzt werden. Derzeit wird das Produkt so weiterentwickelt, dass es in 2-3 Jahren in den Markt eingeführt werden kann. 

Vom 23. bis 26. April 2024 sind Techtextil und Texprocess der Hotspot für Innovationen, textile Lösungen und Vernetzung. Mehr als 1.600 Aussteller aus rund 50 Ländern zeigen den außergewöhnlichen Innovationsgrad der Branchen.

Die Zahl von aktuell über 1.600 angemeldeten Ausstellern aus rund 50 Ländern bestätigt die Relevanz der beiden Messen für die Unternehmen. Die kommenden Ausgaben präsentieren neben bekannten Formaten wie dem Techtextil Innovation Award und Texprocess Innovation Award oder dem Techtextil Forum und Texprocess Forum eine Reihe an neuen Sonderarealen. Besucher*innen dürfen sich auf der Techtextil u.a. auf das Areal Nature Performance oder die Sonderschau Future Materials sowie den Denim Hub oder ein Emerging Markets Areal auf der Texprocess freuen.

Auf der Techtextil erleben Besucher*innen in zwölf Anwendungsbereichen eine außerordentliche Bandbreite an Produkten. Diese finden Einsatz in einer Vielzahl von Industrien – von Automobil über Fashion, Medizin bis hin zu Bau. Die neuesten Entwicklungen bei Fasern und Garnen, Vliesstoffen, Composites, beschichteten Textilien, Technologien und vieles mehr stellen die Unternehmen, oft zum ersten Mal öffentlich, auf der Techtextil vor. Angemeldet sind unter anderem Carrington Textiles (Großbritannien), Concordia Textiles (Belgien), Datacolor (Belgien), Everest Textile (Taiwan), Franz Miederhoff (Deutschland), Groz-Beckert (Deutschland), Kuraray (Japan), Kusumgar Corporates (Indien), Outlast Technologies (Deutschland), Sandler (Deutschland), Tanatex Chemicals (Niederlande) und Textilcolor (Schweiz).

Die Texprocess ist die internationale Plattform für Aussteller von Maschinen, Anlagen, Verfahren und Dienstleistungen für die Konfektion von Bekleidung sowie textiler und flexibler Materialien. Die Bandbreite an ausgestellten Produkten reicht von Nähtechnik und -materialien, Stickereitechnik, Fixieren, CAD/CAM und Cutting bis hin zu Recyclingtechnologien und vielem mehr. Für die Texprocess 2024 haben unter anderem Amann & Söhne (Deutschland), Assyst/Style3D (Deutschland), ASTAS (Türkei), Barudan Co., Ltd. (Frankreich), Brother Internationale Industriemaschinen (Deutschland), bullmer (Deutschland), Dürkopp Adler (Deutschland), IMA (Italien), Kai Corporation (Japan), Morgan Tecnica (Italien), natific (Schweiz), Orox Group (Italien) oder Tajima Industries (Japan) ihre Teilnahme angekündigt.

Techtextil Innovation Awards und Texprocess Innovation Awards
Die Innovation Awards sind Highlights beider Veranstaltungen. Zwei Fachjurys prämieren die neuesten herausragendsten Brancheninnovationen. Hier spiegelt sich die Zukunft der Branchen in neuen Ideen und Entwicklungen, die Lösungen für die unterschiedlichsten Bereiche von Digitalisierung und KI, über Nachhaltigkeit, bis hin zu neuen Materialien und Prozessen anbieten. Einreichungsschluss der Bewerbungen ist der 15. Dezember 2023.

Das STFI präsentiert sich vom 24. bis 27. Oktober 2023 mit eigenem Messestand auf der A+A vor Ort. Experten rund um Hendrik Beier, den Leiter der Zertifizierungsstelle PSA (CE 0516), informieren zu Schutzkleidung sowie Produktnormen.

Mit Erfahrung und Kompetenz in der Prüfung und Zertifizierung Persönlicher Schutzausrüstung (PSA) unterstützt das STFI einen wichtigen Bestandteil für die Marktbereitstellung von Schutzkleidung. Die Prüf- und Zertifizierungsstelle des STFI bietet ein breites Spektrum an Dienstleistungen im Bereich textiler PSA. Sowohl für Schutzkleidung gegen Hitze und Flammen gemäß EN ISO 11612 als auch für Schutzkleidung zum Schweißen und verwandte Verfahren nach EN ISO 11611 bietet das sächsische Institut alle Prüfverfahren aus einer Hand. Auch die Prüfung und Bewertung von Schutztextilien gegen die thermischen Risiken elektrischer Störlichtbogen gehört zum Portfolio der Prüf- und Zertifizierungsstelle.

Von der Verfahrensentwicklung bis zur internationalen Normung tragen die Fachleute dazu bei, die Arbeit im Bereich elektrischer Anlagen sicherer machen. Für die Bewertung elektrostatisch ableitfähiger Schutzkleidung beschäftigen sich die Experten des STFI neben der Prüfung und Zertifizierung intensiv mit der Erforschung elektrostatischer Phänomene und der daraus abgeleiteten Entwicklung geeigneter Prüfverfahren. Wurde bereits vor vielen Jahren die EN 1149-3 als europaweit harmonisierter Prüfstandard für Textilien mit eingebauten leitfähigen Fasersystemen maßgeblich im Institut entwickelt, arbeiten die Spezialisten heute an Methoden zur Prüfung und Bewertung kompletter Kleidungssysteme.

PFAS, einige Vertreter der Chemikaliengruppe PFAS werden inzwischen als gesundheitsgefährdend oder sogar krebserregend eingestuft. Die Europäische Union will eine Reihe kritischer PFAS verbieten und fördert in vier großen Verbundprojekten die Entwicklung von Ersatzmaterialien, z. B. im EU-Projekt ZeroF. In diesem Projekt entwickelt das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC im Verbund mit Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen Lösungen für PFAS-freie Lebensmittelverpackungen und Textilien.
 
Per- und Polyfluoralkylsubstanzen – kurz PFAS – sind Universaltalente in der Chemie: verhältnismäßig günstig herzustellen und überall da einsetzbar, wo es um besonders widerstandsfähige, glatte, öl- und wasserabweisende Oberflächen und Vollmaterialien geht. Sie sind temperatur- und chemikalienbeständig, werden als Hilfsmittel in der Produktion eingesetzt und sind selbst Bestandteil vieler Produkte – z. B. in Lebensmittelverpackungen, Kosmetika, Arzneimitteln, Pflanzenschutzmitteln, Textilien, Imprägnierungsmitteln und Löschschäumen. In die Umwelt gelangen sie durch Abwässer, als Abrieb oder Aerosol, sowie über die Ackerböden ins Grundwasser und in die Nahrungskette. Dort bleiben sie bestehen – als „Ewigkeits-Chemikalien“ können sie nicht auf natürlichem Wege abgebaut werden. In der EU ließen sich PFAS in mehr als 70 % der Grundwasser-Messtellen nachweisen. Der „Nordische Ministerrat“, ein Zusammenschluss v. a. skandinavischer Länder, hat 2019 eine Studie zu den sozioökonomischen Auswirkungen von PFAS vorgestellt. Die Studie schätzt die Gesundheitskosten durch PFAS-bedingte Erkrankungen auf mindestens 50 Milliarden Euro in der EU und bringt rund 12 000 Todesfälle in den direkten Zusammenhang mit PFAS.
 
Das Verbot von besonders kritischen Vertretern aus der PFAS-Familie, das für 2023 von der EU-Kommission geplant ist, kommt nicht unerwartet, doch es stellt die Industrie auch vor erhebliche Schwierigkeiten. So einfach lassen sich PFAS aufgrund ihrer Eigenschaftsprofile und deren Bandbreite nicht ersetzen. Für besonders relevante Bereiche (Arzneimittel, Pflanzenschutz) sind Ausnahmeregelungen vorgesehen, außerdem gelten die üblichen Übergangsfristen. Doch die Umstellung auf eine PFAS-freie Produkte ist für die Industrie nicht zuletzt deshalb notwendig, weil PFAS-Produzenten signalisieren, sich in naher Zukunft komplett vom europäischen Markt zurückziehen zu wollen. Um den umweltfreundlichen Ersatz von PFAS voranzubringen, fördert die EU derzeit in vier großen Verbundforschungsprojekten die Entwicklung von unschädlichen Alternativen in ihren jeweiligen Hauptanwendungsfeldern.
 
ZeroF – umweltfreundliche Beschichtungen für die Verpackungs- und Textilindustrie
Eines dieser Schlüsselprojekte ist das Projekt ZeroF, das sich mit PFAS-Alternativen für Lebensmittelverpackungen und Textilien beschäftigt. Das Fraunhofer ISC ist in ZeroF maßgeblich an der Entwicklung von omniphoben (öl- und wasserabweisenden) und abriebbeständigen Beschichtungen für Textilien beteiligt. Mit der Stoffklasse der ORMOCER®-Lacke stellt das Fraunhofer ISC ein vielseitiges Basismaterial zur Verfügung, das mit den vom Projektpartner VTT hergestellten cellulosebasierten Materialien kombiniert werden soll. „Die Herausforderung für uns besteht vor allem darin eine wasserabweisende Beschichtung für Textilien herzustellen, die gleichzeitig als wasserbasierte Lösung appliziert werden kann, da dies eine Vorgabe der Textilindustrie ist,“ so Dr. Claudia Stauch, Projektleiterin am Fraunhofer ISC. „Das ORMOCER® als hybrides Material erlaubt es uns, anorganische und organische Materialeigenschaften zu kombinieren und so unendlich viele Stellschrauben für diese komplexe Fragestellung zu generieren.
 
Der Einsatz der neu entwickelten ZeroF Materialien hängt auch von der Akzeptanz in der Industrie ab. Um wirtschaftlichen Schaden abzuwenden, dürfen die Unternehmen, die jetzt PFAS einsetzen, nicht mit dem Verbot und seinen Folgen allein gelassen werden. „Nicht immer wird der volle Funktionsumfang von PFAS auch wirklich benötigt. Für manche der jetzigen Anwendungsfelder, in denen es nur um ein oder zwei Schlüsseleigenschaften aus dem ganzen PFAS-Spektrum geht, gibt es bereits jetzt gute und kurzfristig einsetzbare Lösungen,“ erklärt die Wissenschaftlerin.

Projektinformationen:
 
ZeroF – Development of verified safe and sustainable PFAS-free coatings for food packaging and upholstery textile applications
Grant agreement ID: 101092164

TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY (Koordination), Finnland
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Deutschland
ASSOCIACIO AGRUPACIO D'EMPRESES INNOVADORES TEXTILS (AEI), Spanien
E.CIMA SA, Spanien
IDEAconsult, Bulgarien
KEMIRA OYJ, Finnland
ACONDICIONAMIENTO TARRASENSE ASSOCIACION (LEITAT), Spanien
LGI SUSTAINABLE INNOVATION, Frankreich
LUXEMBOURG INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY LIST, Luxemburg
TEMAS Solutions, Schweiz
Università di Bologna, Italien
Yangi, Schweden

Die Verbindung aus hoher Festigkeit und Steifigkeit mit Nachhaltigkeit und CO₂-Neutralität macht Flachs zum idealen Rohstoff für naturfaserverstärkte Kunststoffe. vombaur entwickelt für Automotive, Windenergie, Bau- oder Sport-Industrie und etliche andere Branchen Composite Textiles aus der Naturfaser.

Flachsfasern sind steif und reißfest. Sie sind von Natur aus bakterizid, fast antistatisch, schmutzabweisend und lassen sich gut verspinnen. Diese Eigenschaften haben sich die Menschen zur Herstellung stabiler, schmutzabweisender und flusenfreier Textilien zunutze gemacht. Zwischen dem späten 19. und dem späten 20. Jahrhundert hatte Baumwolle die Naturfaser großenteils verdrängt. Da Flachs in Europa angebaut werden kann und weniger Energie und Wasser verbraucht als die Baumwollproduktion, gewinnt das Material derzeit wieder an Bedeutung, sowohl für Bekleidung als auch für Composites. Regionale textile Wertschöpfungsketten in Europa – mit Flachs sind sie möglich.

Ideale mechanische Eigenschaften
vombaur macht die mechanischen Eigenschaften von Flachs für den Leichtbau nutzbar. Weil Flachsfasern besonders steif und reißfest sind, sorgen sie in naturfaserverstärktem Kunststoff (NFK) für hohe Stabilität. Dank ihrer geringen Dichte von 1,50 g/cm3 bringen sie kaum Gewicht mit. Hinzu kommt, dass flachsfaserverstärkte Kunststoffe weniger als glasfaserverstärkte Kunststoffe dazu neigen zu splittern.

Ausgezeichnete CO₂-Bilanz
Beim Anbau von Flachs wird CO₂ gebunden und bei der Produktion von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) fallen – verglichen mit konventionellen faserverstärkten Kunststoffen – etwa ein Drittel weniger CO₂-Emissionen an. Der Energieverbrauch ist deutlich niedriger. Das schont Ressourcen. Der Einsatz von Flachsfaser-Bändern von vombaur in Leichtbau-Anwendungen verbessert darüber hinaus die CO₂-Bilanz des Produkts und trägt zu einer sicheren, regionalen Lieferkette bei.

Recycling ohne Qualitätsverlust
Flachs bringt ein weiteres Nachhaltigkeitsplus mit: mehr Recyclingzyklen als bei glas- oder carbonfaserverstärkten Kunststoffen – ohne Qualitätsverlust. Thermoplastische Faser-Matrix-Halbzeuge werden im Recyclingprozess aufgeschmolzen und wiederverwertet. Die Naturfasern können in andere Produkte wie naturfaserverstärkte Spritzgussteile einfließen.

Nachhaltige Produktentwicklungen für viele Branchen
„Orthesen für den Hochleistungssport, Hightech-Ski, Wind-Anlagen, Bauteile für die Automobil-Industrie oder Raumfahrt, aber auch moderne Fensterprofile – die Anwendungsfelder für unsere Flachsbänder im Leichtbau sind außerordentlich breit“, erklärt Carl Mrusek, Chief Sales Officer von vombaur. „Denn wo immer sie im Einsatz sind, kommen drei zentrale Eigenschaften zusammen: ihre Leichtigkeit, ihre Festigkeit und ihre Nachhaltigkeit.“

Vom Maschinenbau bis zur Bauindustrie, von der Logistik bis zur Rettungstechnik – Zug- und Spannsysteme erfüllen in etlichen Industrien wichtige Aufgaben. Die Einsatzmöglichkeiten technischer Textilien für industrielle Anwendungen dieser Art sind vielfältig. Eine textiltechnische Zug- und Spannlösung – wie ElasTool von JUMBO-Textil – bietet eine Reihe von Vorteilen.

Patentiert und passgenau konfiguriert
Das System ElasTool des Elastics-Experten besteht aus einem Anbindungstool und einem über integrierte Sperrelemente mit diesem Tool verbundenen Gummiseil. Das Anbindungstool aus Edelstahl, Aluminium oder Kunststoff und das Gummiseil – in einer Stärke zwischen 12 und 38 mm – werden jeweils passgenau konfiguriert. Die patentierte Anbindungslösung sorgt dafür, dass das Seil umso stärker verklemmt wird, je mehr Zugkraft ausgeübt wird. Dank des Sperr-Systems bietet es auch dann noch sicheren Halt, wenn sich der Durchmesser des Gummiseils durch die Zugbelastung auf bis zu 60 Prozent verjüngt. Ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Endanbindungen durch Verpressen.

Sparsam und wartungsarm
Die textile Lösung läuft leise. Anders als Spannsysteme mit Stahlseilfedern knirscht hier nichts. Hinzu kommt: Textilien, Kunststoff und Aluminium sind besonders leichte Materialien. ElasTool spart damit Energie. Noch ein Pluspunkt: Das Anbindungssystem arbeitet schmierölfrei. Während herkömmliche Zug- und Spann-Lösungen in industriellen Anlagen und Produkten regelmäßig geölt werden müssen, arbeitet das JUMBO-Textil-System vollkommen wartungsfrei. Je nach Einsatzbereich, kann der Wechselkopf ohne Spezial-Werkzeug ausgetauscht werden: beispielsweise Kunststoff-Haken statt Aluminium-Öse, Edelstahl-Flansch statt Aluminim-Haken.  

„Eine Hebe-Anlage in einem Hochregal-Lager, eine Laufkatze in einem Kran, die Dämpfung für Kompressoren oder Crash-Anlagen – das sind nur drei der zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten. Maße, Material, Kraft-Dehnverhalten, Flammhemmung passen wir – wie alle Eigenschaften – speziell auf das jeweilige Projekt an“, betont Carl Mrusek, Chief Sales Officer von JUMBO-Textil. „So bieten wir mit ElasTool eine sichere Lastenanbindung für unterschiedlichste Einsatzmöglichkeiten in der Industrie.“

ElasTool von JUMBO-Textil

• Leichte und flexible Alternative zu herkömmliche Zug- und Spannsystemen
• Geeignet auch in geringem Bauraum
• Mit individuellen Spezifikationen und stufenlos individualisierbaren Maßen
• Anbindungstool wahlweise aus Kunststoff, Aluminium oder Edelstahl
• Gummiseil in einer Stärke von 12 bis 38 mm
• Gummiseil aus Polyamid, Polyester, Recycling-PES, Polypropylen, Aramid, Dyneema, Monofil, Naturfasern
• Unterschiedliche Wechselkopfformen möglich
• Als Endverbindung oder zur Kopplung mit anderen Maschinenelementen
• Zugbelastung bis zu 600 N, im Einzelfall darüber hinaus
• Individuell konfigurierbar z. B. mit Haken, Öse oder Flansch

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) bringt seine jüngste Innovation Evolon® Ultra Smooth auf den Markt, um die spezifischen Anforderungen an Verpackungen in der technischen Industrie zu erfüllen.

Evolon® Ultra Smooth ist fusselarm, stark und strapazierfähig. Das neue Material ist für Teile und Komponenten im Industriesektor konzipiert, die ein reibungsarmes Gleitverhalten beim Verpacken und Handling der Teile erfordern. Evolon® Ultra Smooth ist dauerhaft hydrophob und in verschiedenen Gewichten erhältlich. Mit den wiederverwendbaren Textilbehältern aus Evolon® Ultra Smooth lassen sich auch sehr schwere und empfindliche Teile schadensfrei verpacken und transportieren.

Evolon®-Ultra-Smooth-Materialien haben eine punktversiegelte, gemusterte weiße Oberfläche. Das unterscheidet sie optisch stark von den Standard-Evolon®-Verpackungstextilien und macht sie leicht identifizierbar.

Evolon®-Ultra-Smooth schützt die Oberflächen von Industrie- und Automobilteilen, indem es Mikrokratzer und Fusselbildung vermeidet. Mit dem Einsatz von Mehrwegverpackungen aus Evolon® Ultra Smooth für den Transport von Teilen mit hochempfindlichen Oberflächen reduzieren Kunden die Anzahl der beschädigten Teile und die Ausschussrate. Die Innovation ist weltweit verfügbar. Da Evolon® Ultra Smooth zu 100 Prozent in Europa hergestellt wird, profitieren europäische Kunden von einer noch höheren Flexibilität in der Lieferkette und einer schnellen Markteinführung.