Aus der Branche

Dass angewandte Forschung an textilen Produkten und deren Ausgangsmaterialien ganz entschieden zur Verbesserung unserer Lebensverhältnisse beiträgt, davon konnten die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) die Öffentlichkeit beim Tag der offenen Tür am 14. Juli 2024 überzeugen. An 29 Forschungsstationen und mit einem Vortragsprogramm gewährten die DITF dem Publikum Einblick in ihre Labore und Technika und informierten zu aktuellen Forschungsthemen. Rund 2000 Besucherinnen und Besucher nutzten die Gelegenheit für einen Blick hinter die Kulissen.

Fasern und Textilien stecken in vielen Produkten des täglichen Bedarfs und leisten auch als technische Textilien wertvolle Dienste in fast allen industriellen Bereichen. Produkte, neue Verfahren, Prüftechniken und Laborversuche - an 29 Stationen wurde eindrucksvoll vermittelt, an welchen Themen die Forscherinnen und Forscher in Denkendorf aktuell arbeiten. Die Textilforschung bildet unseren gesamten Lebensalltag ab - das zeigte die große Themenvielfalt der Veranstaltung nachdrücklich. Zu allen relevanten Zukunftsthemen wie Medizin, Mobilität, Architektur, Umwelt und Energie wird in Denkendorf geforscht, werden textile Erzeugnisse und Fertigungsverfahren verbessert oder neu geschaffen.

Die Exponate, experimentellen Vorführungen und Themen waren so aufbereitet, dass jeder auch ohne Vorkenntnisse einfach erfassen konnte, welche Hintergründe aktuelle Forschungsthemen haben und wie moderne Textilforschung Problemstellungen löst.

Die Nachhaltigkeit textiler Produkte ist dabei ein dringliches Thema, das mit mehreren Themen aufgegriffen wurde. So konnte man sich darüber informieren, wie natürliche Materialien zu Hochleistungsfasern versponnen werden, wie Kleidung regional und mit geringer Umweltbelastung hergestellt wird oder unter welchen Bedingungen Fasern biologisch abbaubar sind.

Die Bildung textiler Flächen durch Stricken, Flechten und Weben gehören zu den klassischen Fertigkeiten der Textilindustrie. In den Technika führte das DITF-Team vor, wie ein moderner Maschinenpark diese Aufgaben schnell und präzise ausführt. Die Besucherinnen und Besucher erlangten Kenntnis darüber, wofür man diese Techniken in der Forschung benötigt – etwa für die Konstruktion neuer 3D-Gewirke, um neue Fasermaterialien für die textile Fertigung vorzubereiten oder um die zugrundeliegende Verfahrenstechnik zu optimieren.

Hochleistungsfasern, Medizinprodukte und Smart Textiles bildeten weitere Schwerpunkte an den Forschungsstationen. Wie man hochfeste Fasern für Luft- und Raumfahrt produziert, unter welchen Bedingungen textile Medizinprodukte ihren Weg in den Operationssaal finden und wie es möglich ist, immer mehr digitale Funktionen in Textilien zu integrieren, all das sind Beispiele für Forschung, die praktische Anwendung im Alltag findet.

Moderne Analytik und Messtechnik sind notwendig, um die Entwicklung neuer Materialien zu begleiten. Die Prüflabore der DITF stellten hier beispielhaft dar, wie vielfältig diese sein muss, um neue Materialien zu entwickeln. So wurde zum Beispiel die textile Durchstoßprüfung für den Fechtschutz demonstriert oder im Schallmessraum die akustische Absorption textiler Vorhänge gemessen.

Neben den Forschungsstationen, die sich in Rundgängen zur eigenen Erkundung anboten, stellten die Forscherinnen und Forscher in 13 Vorträgen zu ausgewählten Forschungsthemen ihre Arbeitsergebnisse dem Publikum vor. Im Mittelpunkt aller Vortragsthemen: Der praktische Bezug zum Alltag. Denn Forschung an den DITF ist angewandt und soll immer Resultate liefern, die in der Praxis umgesetzt werden. Dass das gelingt, davon konnten die Referentinnen und Referenten zu Themen wie z.B. Bionik, Faserverbundwerkstoffen und nachhaltiger Faserherstellung überzeugen.

Als weiteres Highlight boten Mitmachstationen die Gelegenheit, selbst Experimente durchzuführen und dabei wissenschaftliche Zusammenhänge zu verstehen. Familien versuchten sich an Experimenten aus der Chemie, nutzten Pflanzenvliese für Aussaatversuche und erkundeten selbständig mit dem Stereomikroskop textile Materialien.

Die aktuell laufende Fußball-Europameisterschaft 2024 in Deutschland wird auf Naturrasen gespielt. Der ist sehr pflegeaufwendig, verträgt keine hohe Frequentierung in der Nutzung und hat eine begrenzte Nutzungsdauer von zum Teil nur 6 Monaten. Einfacher in der Pflege ist Kunstrasen: In Deutschland gibt es geschätzt mehr als 5.000 Kunstrasenplätze und EU-weit sind es 25.500. Deren großer Nachteil ist die hohe jährliche Emission von Mikroplastik in Form von Einfüllmaterial, die intensive CO2-Belastung und die nicht umweltfreundliche Entsorgung. Aachener Forscher haben mit BioTurf eine nachhaltige Alternative vorgestellt. BioTurf ist ein neues Kunstrasensystem aus biobasierten Polymeren, das kein polymeres Infillmaterial mehr benötigt!

„Jährlich fallen pro Kunstrasenplatz rund 500 Kilogramm Kunststoffgranulat an, die als Füllstoff, dem sogenannten Infill, nachgefüllt werden müssen. Das entspricht auch der Menge, die potenziell pro Sportplatz als Mikroplastik in die Umwelt gelangen“, erklärt Dr. Claudia Post vom TFI. Bei geschätzten mehr als 25.000 Kunstrasenplätzen in der EU fallen allein beim Kunstrasen in Europa jährlich 12.750 Tonnen Mikroplastik an, die in die Umwelt gelangen. Das TFI – Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen e.V., Institut für Forschung, Prüfung und Zertifizierung in Europa für Bauprodukte für den Innenraum, hat gemeinsam mit dem Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen (ITA) und in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Morton Extrusionstechnik (MET), Spezialist für Kunstrasenfasern, das neuartige Kunstrasensystem entwickelt.

„Spätestens 2031 kommt für neue Kunstrasenplätze wegen des Verbots des Kunststoffgranulats das Aus. Schon jetzt werden Kunstrasenplätze mit Infillmaterial nicht mehr gefördert“, so Dr. Claudia Post. Für den Breitensport, Vereine, Städte und Kommunen wird die Umrüstung ihrer bestehenden Kunstrasenplätze in den kommenden Jahren eine Mammutaufgabe, denn Kunstrasenplätze müssen alle 10-15 Jahre ausgetauscht werden. Mit BioTurf steht nun eine umweltgerechte Alternative zur Verfügung. Der Belag lässt sich wie jeder andere bespielen, kurze, stark gekräuselte Halme stützen längere Halme und dieser simple Ansatz erhöht den Spielkomfort. Sämtliche Qualitätsanforderungen und Standards für höchste fußballerische Ansprüche werden bei BioTurf erfüllt.

„BioTurf ist eine innovative, ganzheitliche Lösung“, betont Dirk Hanuschik vom TFI. „Wir setzen auf Rapsöl und landwirtschaftliche Abfälle, die nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelherstellung stehen. Zudem ist BioTurf nahezu komplett recycelbar“ - im Gegensatz zu konventionellem Kunstrasen, der bisher nur thermisch verwertet werden kann, also zur Wärmegewinnung verbrannt wird.

Da BioTurf ohne das traditionelle Latex-Verfahren auskommt, kann auf dessen energieintensiven Trocknungsprozesses verzichtet werden, was sich positiv auf den Preis niederschlägt. Zudem lässt sich Latex nur schwer rezyklieren. Im Gegensatz dazu kommt bei BioTurf die neue Bindetechnologie Thermobonding zum Einsatz. Hierbei werden die thermoplastischen Polgarne mit dem Träger thermisch verschmolzen. Bei der Bestrebung einen 100%ig monomateriellen Kunstrasen zu entwickeln, müssen noch weitere Entwicklungsschritte folgen, da neben dem Polyethylenfasermaterial noch wenige Prozent Polypropylen im Träger verarbeitet werden müssen, um ihn beim Thermobondieren zu schützen. Dies behindert jedoch nicht seine Recyclingfähigkeit.

KARL MAYER Technische Textilien launcht die neue MAX GLASS ECO, eine Composite-Maschine mit Fokus auf Standardgelege aus Glasfasern.

Die MAX GLASS ECO enthält bewährte Lösungen aus der Multiaxialmaschinen-Range der KARL MAYER GROUP, darunter Features ihres Vorgängers, der MAXTRONIC®, und kombiniert diese mit technischen Neuentwicklungen. Das Ergebnis ist eine Produktionsmaschine für die äußerst wirtschaftliche Herstellung von Standardartikeln aus Glasfasern, vor allem von Gelegen für die Windkraftbranche.

Die Multiaxialwirkmaschine ist effizient, erschwinglich und – anders als die bisherige MAXTRONIC® – durch verschiedene optionale Funktionen ausreichend flexibel. Bei einer Drehzahl von bis zu 1.800 min^-1 wird ein Output von maximal 410 m/h erreicht.

Die MAX GLASS ECO wird mit einer Arbeitsbreite von 101″ angeboten und ist für Verlegungswinkel von +/-45° geeignet. Ein Komplementärlegersystem sorgt für eine gleichmäßige Abzugsgeschwindigkeit und damit einen schonenden Umgang mit dem Fasermaterial. Die Komponente gehört zu einer ganzen Reihe erprobter Features der KARL MAYER-Multiaxialtechnologie, die in die neue Maschine integriert wurden. Weitere übernommene Lösungen betreffen die Fiber Chopping Unit, durch die sich Glasfaserschnitzel in den Legeprozess einbringen und damit mehr Anwendungsfelder abdecken lassen, und die Schusstransportkette mit einer Pinnreihe für einen Verarbeitungsprozess mit weniger Abfall.

Für nochmals mehr Performance gibt es zudem neu entwickelte Innovationen, darunter das Fixed-Layer-System, das für eine hohe Ablagepräzision bei allen Legungswinkeln sorgt. Weitere Ausstattungsdetails mit Mehrwert für den Kunden sind ein Transportband über die volle Arbeitsbreite, das Walking-Needle-System, das auch bei großer Stichlänge Gassenbildung vermeidet, und eine Bestückung mit Einzelschiebernadeln, die sich effizient wechseln lassen.