Aus der Branche

• Batteriedeckel aus SMC – Was Composites für die Elektromobilität leisten können

Die schnelle Entwicklung der Elektromobilität hat die gesamte Werkstoffentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Besonders die Batterie, ein Herzstück der Elektrofahrzeuge, stellt ausgesprochen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien und Lösungen.

Bei dem Batteriegehäuse (sog. Wanne) stellen metallische Werkstoffe in Profilform (vor allem Aluminium und spezielle Stähle) bezüglich der Crashanforderungen eine etablierte Lösung dar. Bei den Batteriedeckeln stehen verschiedene Lösungen in Wettbewerb. Je nach Konzept und Hersteller werden metallische (Aluminium, bzw. Stahl) sowie nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe) bzw. deren Kombinationen eingesetzt.

Welche Anforderungen werden an die potenziellen Materialien für Batteriedeckel gestellt, um in Betracht gezogen zu werden?

Dieser Artikel betrachtet vorrangig die sehr guten Verwendungsmöglichkeiten von Sheet Molding Compounds (SMC). Fünf wichtige Merkmale der Funktion eines Batteriedeckels werden nachstehend kommentiert.

1.    Mechanische Eigenschaften

Das Batteriegehäuse besteht hauptsächlich aus Aluminium – bzw. Stahlprofilen, es kann allerdings auch im Aluminiumdruckverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt die Batterie vor Crash - / Crush – Schäden. Außerdem ist das Gehäuse ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Für die mechanischen Anforderungen des Batteriedeckels ist faserverstärkter Kunststoff (SMC) eine passende Lösung, die folgende Vorteile bietet:

•    gute Zug – und Biegefestigkeit erhöhen die Steifigkeit,
•    SMC ermöglicht die Verteilung dieser Eigenschaften über das gesamte Bauteil,
•    Verwendung verschiedenster Fasertypen und Glaskugeln ist möglich,
•    mögliche Fasersysteme, wie uni – und multidirektionale, sowie randomisierte Schnittfasern, erhöhen die mechanischen Eigenschaften,
•    lokale Verstärkungen der Wanddicken unterstützen diese Verbesserungen und
•    stabile und vorhersehbare Eigenschaften im breiten Temperaturbereich von minus 60°C bis 150°C und darüber hinaus, keine Versprödung, kein Schmelzen bzw. Aufweichen sprechen für diesen Werkstoff.

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

Im Falle eines Batteriebrandes hat der Insassenschutz höchste Priorität, damit die Passagiere rechtzeitig das Fahrzeug verlassen können, das Elektrofahrzeug muss den sog. 'Run away test‘ bestehen. Ein Brand kann entstehen, wenn folgende Faktoren eintreten:

•    elektrische Überladung, Kurzschluss, Fehlfunktion der Steuerelektronik
•    mechanische Einwirkungen, wie z. B. ein Crash des Fahrzeuges.

Im Brandfall können Flammen oder heiße Gase mit Temperaturen von bis zu 1100°C auftreten, die feste Partikel der Zellen beinhalten, also wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Dünne Blechdeckel widerstehen hier nur kurzzeitig, weshalb zusätzliche Platten aus Stahl oder Geweben verwendet werden müssen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    die Nutzung von unterschiedlichen Füllstoffen ergeben höchste Flammwidrigkeiten,
•    durch die Verwendung von einer Faserverstärkung wird eine Formstabilität und elektrische Isolation garantiert und
•    es gibt kein Spontanversagen aufgrund von Erweichen (Thermoplaste) oder Schmelzen (Metalle).

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

Batterien aus dem Bereich der Elektromobilität haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design, um die Zellmodule, Elektronik, Verkabelung und Kühlung aufnehmen zu können. Das führt zu reliefartigen Deckelformen, die als Metallversion nur durch einen mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    Herstellung mit nur einem Werkzeug,
•    Bauteilhöhen von 20mm bis 800 mm sind im gleichen Teil möglich,
•    umlaufender Rand incl. Dichtungsnut ausführbar,
•    Materialschwindung ist einstellbar und kann auch als sogenannte Null-schwinder eingestellt werden,
•    partielle Wandstärkenerhöhungen für die Flammwidrigkeit sind möglich,
•    einstufiger Herstellprozess (Fließpressverfahren).

Bei der Montage gewinnt die Geometriegenauigkeit der SMC – Deckel eine besondere Wichtigkeit, wodurch die Dichtungspressung optimiert und der fast verzugsfreie Deckel einfach montiert werden kann.
Hier ist das SMC den metallischen oder thermoplastischen Lösungen deutlich über-legen.

4.     EMV Abschirmung

Wie alle Kunststoffe, hat SMC - im Gegensatz zu Metallen - keine elektromagnetische Abschirmwirkung. Daher müssen SMC Bauteile mit einem zusätzlichen Bauteil (Blech bzw. Folie) großflächig verbunden werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem bleibt ein SMC- Deckel mit entsprechender Abschirmungshilfe als Systemlösung absolut funktions- und wettbewerbsfähig.

5.      Emission

Da sich die Batteriegehäuse mit dem Interieur im Karosserieinnenraum befinden, sind Anforderungen an die Emissionseigenschaften (VOC und andere) zu erfüllen. Dies stellt folgende hohen Anforderungen an:

•    die chemische Zusammensetzung des Basisharzes,
•    das sorgfältige Rezeptieren,
•    die für die Aushärtung verantwortlichen Stoffe (Initiatoren, Inhibitoren, usw.),
•    die Sauberkeit in der Halbzeugproduktion und
•    die Kontrolle des Herstellungsprozesses.

All diese Elemente sind entscheidende Voraussetzungen, um die Emissionswerte unter Kontrolle zu bringen und nachhaltig zu garantieren. Dieser Herausforderung stellt sich die SMC Industrie und hat mittlerweile bewiesen, die notwendigen Mittel und Fähigkeiten zu haben, um die geforderten Emissionswerte zu erreichen.

Das Zusammenwirken aller oben genannten Faktoren zeigt eindeutig, dass Batteriedeckel aus SMC eine technische, die Sicherheit verbessernde und wirtschaftliche Alternative zu Bauteilen aus metallischen Werkstoffen darstellen. Es handelt sich also um einen optimalen Werkstoff für die Batterielösungen der E-Mobilität, der bereits bei einigen Fahrzeugen Verwendung in der Serienproduktion gefunden hat!

Nachdem im August 2020 der Startschuss für das Kreislauf-Konzept „Dibella up“ fiel, wurden aus gebrauchten Hoteltextilien bereits tausende hochwertige Taschen gefertigt. Nun stellt das Unternehmen ein weiteres Upcycling-Projekt vor. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden nicht mehr vermietbare Bio-Fairtrade-Servietten des Unternehmens zu Jeans verarbeitet.

Das Projekt verspricht eine erfolgreiche Kreislaufführung gebrauchter Objekttextilien. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurden knapp 5.000 aussortierte Servietten für die Jeans-Produktion in Pakistan eingesetzt. Das Besondere an dem Verfahren ist dabei die Nachverfolgbarkeit der Rohstoffe über sämtliche Verarbeitungsstufen.

Die Servietten aus reiner Bio-Fairtrade-Baumwolle hatten ihren Ursprung in Indien. Dort wurden die Fasern von Kleinstfarmern der Chetna Kooperative angebaut und geerntet und anschließend in einem zertifizierten Unternehmen zu langlebigen Textilien verarbeitet. Von Dibella gingen die Servietten an Lamme Textile Management, wo sie viele Jahre den Nutzungsprozess in Wäscherei und Gastronomie durchliefen. Sämtliche Stufen waren anhand eines „Respect-Codes“, mit dem jedes Stück gekennzeichnet war, nachvollziehbar.

In dem Kreislauf-Projekt wurde die ursprüngliche Lieferkette umgekehrt: Dibella transportierte die von Lamme Textile Management ausrangierten Bio-Fairtrade-Servietten nach Pakistan. Dort wurde die Ware in einem vollstufigen, auf Nachhaltigkeit spezialisierten Textilbetrieb geschreddert und die Bio-Fairtrade-Baumwollfasern zurückgewonnen. Im nächsten Schritt wurden sie mit „Frischfasern“ gemischt, zu Garnen für die Denim-Herstellung ausgesponnen, verwebt, mit nachhaltigen Verfahren ausgerüstet, Qualitätsprüfungen unterzogen und dann zu Jeans konfektioniert.

• Inspirierendes Interieur

Textilien sind untrennbarer Teil des Interieurs, denn sie geben einem Raum Atmosphäre und eine gute Akustik. Doch welcher Stoff ist für welchen Zweck am besten geeignet?
Die drapilux-Empfehlung dieses Monats ist drapilux 115 und richtet sich an klassische und moderne Hotels sowie Büros.

• Königsdisziplin der Stückfärberei: drapilux 115

Nachhaltig, schwer entflammbar und ein echter Hingucker – drapilux 115 vereint all diese Merkmale. Der tagesdeckentaugliche Deko wird aus einem neuartigen Garn mit einem Anteil nachhaltig produzierter Faser gewebt. Die besondere Optik entsteht durch eine Zweifarbigkeit. Dafür wird das gewebte Textil in einem aufwendigen kationischen/anionischen Verfahren gefärbt. Die Kombination aus nachhaltigen Fasern und Schwerentflammbarkeit macht drapilux 115 zur Königsdisziplin der Stückfärberei. Dank moderner Farben ist der Artikel vielseitig einsetzbar.

• Innovatives Verfahren schont fossile Ressourcen

Covestro hat eine innovative Technologie entwickelt, mit der das Abgas CO₂ in ein wertvolles Vorprodukt für Kunststoffe umgewandelt wird und darin bis zu 20 Prozent der üblicherweise verwendeten fossilen Rohstoffe ersetzt. Das Vorprodukt wird unter dem Namen cardyon® angeboten und eignet sich für viele verschiedene Anwendungen. Ein aktuelles Beispiel sind Weichschäume des slowenischen Schuhzulieferers Plama-pur, die für mehr Komfort in der Innenpolsterung von Lauf-, Trekking- und Skischuhen sorgen, vor allem in der Knöchelzone.

Der nachhaltigere Rohstoff kann bereits in vielen Produkten und Branchen eingesetzt werden und ermöglicht gleich gute oder sogar bessere Eigenschaften als mit fossil-basierten Rohstoffen. Immer wieder werden neue Anwendungen erschlossen. Damit hat sich die CO₂-Technologie von Covestro zu einer Plattformtechnologie entwickelt, die zur Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft und zur Senkung des ökologischen Fußabdrucks beiträgt.
Bequeme Polster

Die Schaumstoffe zeichnen sich durch Langlebigkeit und eine hohe Stauchhärte aus – eine wichtige Eigenschaft bei sportlicher Betätigung. Gegenüber Produkten aus rein fossilen Rohstoffen verfügen sie auch über günstigere physikalische Eigenschaften, vor allem über eine bessere Elastizität und feinere Zellstruktur.

Plama-pur bietet diese Produkte unter dem Namen ECO Foams an. Seine Kunden kaschieren die geschnittenen Schaumteile auf selbstklebende Materialien auf und stanzen sie entsprechend den Vorgaben in verschiedenen Formen aus.
Weitere Sportanwendungen

Das CO₂-basierte Vorprodukt steckt auch in Konzept-Sneakern, die der chinesische Schuhdesigner Axis Liu entworfen hat. Genauer gesagt: in einer dünnen, durchscheinenden Folie aus dem Thermoplastischen Polyurethan Desmopan® 37385A, die sich der Farbe und Struktur des Obermaterials anpasst. Sie wird mittels Heißprägen auf den Oberschuh aufgebracht und zeichnet sich durch gute Kratz- und Abriebfestigkeit aus. Covestro präsentierte die Sneaker auf der Kunststoffmesse K 2019 in Düsseldorf.

Ende 2018 erlebte cardyon® eine weitere Premiere im Sportbereich: Das Material wurde im Unterboden der Hockeyanlage eines renommierten Sportvereins im nordrhein-westfälischen Krefeld eingesetzt. Auch in dieser Anwendung wird CO₂ in einem Kreislaufverfahren genutzt, um fossile Rohstoffe einzusparen.

•  Wie Berliner Forscher mit digitaler Technik Mikroplastik aufspüren und analysieren

Beim Kampf gegen Mikroplastik in der Umwelt drängt die Zeit. Forschende aus der Zuse-Gemeinschaft beschreiten mit innovativen Monitoring- und Analysetools neue Wege bei der Erfassung und Bestimmung von Kunststoffabfällen. „Mikroplastik finden und vermeiden“ fokussiert auf den Nachweis von Mikroplastik in Gewässern.

Jahr für Jahr gelangen laut einer Schätzung des Weltwirtschaftsforums (WEF) mindestens acht Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in die Weltmeere. Einmal dort angelangt, zersetzen sich diese, sofern Gegenmaßnahmen fehlen, schrittweise zu gefährlichem Mikroplastikpartikeln (MPP). Während die Verschmutzung rapide wächst, ist der MPP-Nachweis verhältnismäßig zeitaufwändig. So muss für die heutigen Analysemethoden wie spezielle Infrarot-Spektrometer das Mikroplastik in mehreren Schritten aus der Probe isoliert werden.

Zu einer deutlichen Verkürzung der Analysezeit für Mikroplastik will Tobias Gerhardt, Chemiker an der Berliner Gesellschaft zur Förderung der naturwissenschaftlich-technischen Forschung (GNF) kommen.

In einem seit Anfang 2020 laufenden, vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Verbundprojekt zur Entwicklung von Mikroemulsionen für die Analytik von MPP und Biofilmen arbeitet sein Team zusammen mit der Universität Bayreuth, der Firma mibic und anderen Partnern daran, durch den gezielten Einsatz von Farbstoffen die Analyse von Mikroplastik zu verbessern und zu beschleunigen. „Durch die Auswahl spezieller Farbstoffe ist es möglich, in der Analyse bestimmte Kunststoffklassen wie z.B. Nylon, PET oder Polypropylen (PP) nur anhand der Fluoreszenzfarbe zu unterscheiden, wodurch wir die Analysezeiten massiv verkürzen können“, sagt Gerhardt. Die Forschenden wollen die Analysezeiten von mehreren Wochen auf einen bis wenige Tage reduzieren. Sichtbar werden die Mikroplastikteilchen dann mit ultraviolettem Licht unter dem Fluoreszenz-Mikroskop.

Farbstoffe für Mikroemulsionen
Eine Herausforderung für die Forschenden: Die Mikroplastikteilchen in der Analyse mit den Farbstoffen optisch von ihrer organischen Umgebung zu trennen. Denn an den Kunststoffpartikeln bilden sich in Gewässern schnell Biofilme und generell enthalten Umweltproben häufig viel organisches Material. Um die notwendige optische Trennung zu erreichen, nutzt Gerhardt in den wässrigen Lösungen, die er untersucht, die Eigenschaften von besonderen Mizellsystemen, und zwar von sogenannten Mikroemulsionen. Das sind dreidimensionale, zusammengelagerte Aggregate aus Tensidmolekülen, in die er Farbstoffe einbringt. Die Mizellen dienen als Transportmittel, um den Farbstoff direkt zum Plastik zu transportieren und dieses dann einzufärben.

„Mit den Mikroemulsionen die wir entwickelt haben, können wir Mikroplastik mit hoher Selektivität einfärben“, erläutert der GNF-Experte. Ein häufiges Problem beim Einfärben von Mikroplastik mit anderen Methoden ist, dass häufig auch biologische Bestandteile der Probe wie Holz und andere Pflanzenreste eingefärbt werden. „Da wir das Mikroplastik nicht nur oberflächlich anfärben, können alle störenden Anfärbungen von biologischem Material wieder abgewaschen werden und nur das Mikroplastik fluoresziert im UV-Licht“, so Gerhardt. Auf diese Weise will das GNF-Team innerhalb kurzer Zeit die Belastung an Mikroplastikpartikeln in einer Probe bestimmen. Die Kunststoffreste, denen die GNF-Wissenschaftler auf der Spur sind, reichen vom Millimeter großen Partikel bis in den Mikrometer-Bereich, der winzigste Teilchen von wenigen Tausendstel Millimeter Größe erfasst.

„Flocki“ für die Wasserwirtschaft
Im optimalen Fall wird Kunststoff in Gewässern gar nicht erst so klein oder aber im Klärwerk erfasst. Um im Klärwerk kleinste Schmutzpartikel im Mikrometerbereich filtern zu können, setzt die Wasserwirtschaft so genannte Flockungsmittel ein, welche die Partikel binden, damit diese zunächst Mikro- und dann Makropartikel bilden. Für deren Dosierung gibt es noch kein industriell etabliertes Verfahren und bekanntlich hilft viel nicht immer viel. Die Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI e.V.), wie die GNF in Berlin-Adlershof ansässig, hat deshalb im vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt „Flocki“ zusammen mit einem Industriepartner ein bildbasiertes Messsystem zur optimalen Dosierung für den Einsatz von Flockungsmitteln entwickelt. Es lässt sich auch für Mikroplastik einsetzen. Aus dem Projekt ist ein Aufnahmesystem hervorgegangen, an dem das Schmutzwasser direkt vorbei transportiert und im Anschluss die Aufnahmen analysiert und die Partikel vermessen werden. „Von den aufgezeichneten Bildern mit den sichtbar gemachten Partikeln und Flocken können wir Rückschlüsse auf die nötige Dosierung ableiten“, erklärt GFaI-Experte Martin Pfaff. Neben dem Aufnahmesystem zur Erfassung des Schmutzwassers, spielt der Schwellwertalgorithmus zur Erkennung der Partikel eine zentrale Rolle bei der Auswertung.

Eigene Berechnungen für kleine Bildbereiche
Anders als in der klassischen Digitalfotografie greift der Algorithmus im Projekt „Flocki“ nicht für das ganze Bild, sondern bezieht sich auf viele kleine Bildbereiche, für die jeweils eigene Berechnungen stattfinden. „So lassen sich im Klärwerk unabhängig vom Verschmutzungs- und Flockungsgrad die Agglomerate im Mikrometerbereich zuverlässig aufspüren und gleichzeitig die Dosierung der Flockungsmittel optimieren“, erklärt Pfaff. Dreh- und Angelpunkt des Systems ist jedoch neben dem Aufnahmesystem die Verwendung geeigneter Messparameter, die sich im Forschungsprojekt als aussagekräftig herauskristallisiert haben. Sie beschreiben die Formveränderungen der Partikel über die gesamte Messung und lassen Rückschlüsse über den jeweils aktuellen Dosiergrad zu. Mit ihrer Hilfe kann somit die Beigabe des Flockungsmittels automatisiert werden.

Seitens der GFaI ist man bereit für eine Kommerzialisierung der Technik. „Angesichts der nötigen und voranschreitenden Digitalisierung in der Wasserwirtschaft versprechen wir uns viel von der Technik. Sie kann zu verbesserter Rohstoffeffizienz und zu einem hohen Umweltschutzniveau beim Vermeiden auch des Eintrags von Mikroplastik in Gewässer beitragen“, erklärt GFaI-Abteilungsleiter Frank Püschel.

„Forschende aus Instituten der Zuse-Gemeinschaft nutzen interdisziplinär ihre Expertise aus Chemie, Informatik und Umweltwissenschaften, um die von Mikroplastik ausgehenden Gefahren für die Umwelt einzudämmen“, erklärt der Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Klaus Jansen.

„Mehr als nur Stoff“, das ist das Credo von drapilux. Deshalb hat der Emsdettener Textilhersteller bereits vier intelligente Funktionen entwickelt, die zum Brandschutz (drapilux flammstop) beitragen, Bakterien abtöten (drapilux bioaktiv) und die Raumluft (drapilux air) oder Akustik (drapilux akustik) verbessern. Im Januar 2021 hat das Unternehmen die fünfte Zusatzfunktion präsentiert: drapilux antimicrobial, wirksam gegen Viren und Bakterien.

Antimikrobielle Ausrüstungen werden besonders seit Beginn der COVID-19-Pandemie stark nachgefragt. Bei drapilux begann die Arbeit an der neuen Funktion jedoch bereits weit vor dem Ausbruch.
„Wir arbeiten schon lange mit Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen zusammen. Um sie zu unterstützen, haben wir bereits die antibakterielle Funktion drapilux bioaktiv entwickelt. Die ursprüngliche Motivation für die neue Funktion war, diese Unterstützung durch eine Wirksamkeit gegen Viren zu erweitern“, sagt drapilux-Vertriebsleiter Hubert Reinermann. Da die aktuelle Pandemie von einem Virus ausgelöst wird, sei die Nachfrage nach Produkten, die bei der Bekämpfung von SARS-CoV-2 helfen, riesig. „Durch die Pandemie ist die Gesundheit von uns allen im öffentlichen Raum in den Fokus gerückt“, erläutert Reinermann. Er geht deswegen davon aus, dass antibakterielle oder antimikrobielle Textilien in Zukunft auch verstärkt im Hospitality-Sektor und Bürobereich zum Einsatz kommen. Darauf weise die seit März 2020 stark gestiegene Nachfrage nach drapilux bioaktiv-Stoffen hin.

Herausforderung Qualitätsstandard
Hubert Reinermann: „Das Textil soll sowohl mit der neuen Funktion ausgestattet als auch flammhemmend und waschbeständig sein. Bei jeder Produktentwicklung muss der drapilux-Qualitätsstandard erreicht und gewährleistet werden.“ Die Wirksamkeit von drapilux antimicrobial gegen Bakterien und Viren – das neuartige SARS-CoV-2 eingeschlossen – wurde in aufwendigen Testverfahren nach der Norm ISO 18184 durch ein unabhängiges, anerkanntes und nach ISO/IEC 17025:2017 akkreditiertes Prüfinstitut bestätigt.

Mit Silber und Fett gegen Mikroben
Grund für die hocheffiziente antimikrobielle Wirkung ist die Ausstattung der Textilien mit zwei sich ergänzenden Technologien am Ende der Produktionskette – positiv geladenen Silberionen sowie Liposomen, fetthaltigen Bläschen.*

Langlebige und effektive Wirkung
Auf diese Weise werden über 99,9 Prozent der geprüften behüllten Virenstämme – Coronavirus 229E sowie die Influenzaviren H1N1 und H3N2 – auf der Textiloberfläche schon in weniger als zwei Stunden ausgeschaltet.*

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang.

Ein neu entwickeltes Gewebe des Materialtechnologiekonzerns Toray verbindet Haptik und Struktur von handgeschöpftem japanischem Papier mit moderner Funktionalität.

Mit Camifu präsentiert Toray Industries, Inc. ein neuartiges Polyester-Filamentgewebe inspiriert von der Optik und Haptik japanischen Papiers. Das Material basiert auf dem patentierten Mehrkomponenten-Spinnverfahren NANODESIGN, das es Toray erlaubt, unterschiedliche Polymere innerhalb einer Faser präzise anzuordnen und zu formen. Die resultierende Struktur mit ihren feinen Unebenheiten ist der von handgeschöpftem Papier nachempfunden, weist jedoch zugleich die Weichheit und den Komfort synthetischer Fasern auf.

Mithilfe des NANODESIGN-Verfahrens entwickelte Toray eine Faser mit einer flachen, C-förmigen Querschnittstruktur, die drei unterschiedliche Polymere miteinander verbindet. In der Fasermitte befindet sich ein lösliches Polymer, rechts und links davon sind Polymere mit unterschiedlichen Wärmeschrumpfungseigenschaften angeordnet. Eines der Polymere wurde dabei aus recycelten Folienresten hergestellt, um die Nachhaltigkeit von Camifu zu erhöhen.

Werden diese angrenzenden Polymere wärmebehandelt, verbiegen sie sich entsprechend ihrer jeweiligen Wärmeeigenschaften entlang der Faser. In Verbindung mit der flachen Querschrittstruktur erzeugt dies eine einzigartige Verdrehung und Ausdehnung.
So entstehen Faserbündel mit unregelmäßigen Hohlräumen, die für die charakteristische Unebenheit des Materials sorgen.

Der hohe Anteil an Hohlräumen verleiht dem Gewebe eine leichte und zugleich robuste Haptik, die der von japanischem Papier entspricht. Auch optisch folgt Camifu diesem Vorbild: Die Fasern enthalten unterschiedlich eingefärbte oder einfärbbare Polymere, die sich nicht aneinander ausrichten.

Camifu eignet sich damit für Anwendungen in der Herren- und Damenoberbekleidung, darunter Hemden, Blusen, geschnittene und genähte Kleidungsstücke. Das Unternehmen plant, Camifu ab Frühjahr/Sommer 2022 auf den Markt zu bringen

• Nachhaltigkeit Technischer Textilien – Von rezyklierten Carbonfasern und faserschonender Verarbeitung im Projekt futureTEX
• Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH, im Interview mit Diana Walther und Dr. Ina Meinelt von der P3N MARKETING GMBH

Nicht nur der Name veränderte sich im Laufe der Jahre – auch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Produktpalette durch eigene Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten stellt als entscheidender Wachstumstreiber den langfristigen Erfolg der Tenowo GmbH sicher. Das ursprünglich auf gewebte Einlagen und Taschenfutterstoffe sowie Vliesstoffe für die Bekleidungsindustrie spezialisierte Unternehmen gehört im Bereich der technischen Anwendungen mittlerweile zu den weltweit führenden Unternehmen in der Vliesstoffbranche.

Mit ca. 690 Mitarbeitern an Standorten in Europa, Nordamerika, China und Mexiko nimmt Tenowo eine wegweisende Stellung in der Entwicklung und Herstellung innovativer technischer Textilprodukte und Vliesstoffe ein. Bereits seit mehreren Jahren ist Dr. Hagen Hohmuth der Leiter für Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH. In dieser Zeit hat er entscheidend zur Weiterentwicklung des Unternehmens beigetragen. In futureTEX war das Unternehmen im abgeschlossenen Vorhaben RecyCarb involviert und arbeitet jetzt im Vorhaben HPF-Garnitur mit.

Drei Fragen an Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH

• Welche Ziele verfolgen Sie mit Ihrer Arbeit im Projekt futureTEX?

Die Tenowo GmbH befasst sich seit 2010 mit der Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern (rCF) zu einem Vliesstoff. Vliesstoffe sind günstige Alternativen zu etablierten Textilien wie z. B. Geweben und Gelegen, welche neue Eigenschaften in faserverstärkten Strukturen realisieren können. Daher war es uns wichtig das Thema rCF maßgeblich mitzugestalten. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben RecyCarb sprechen für sich. Wir haben viele wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Arbeit mit Carbonfasern aus dem Recycling gewonnen. Als Vliesstoffhersteller stehen wir zudem vor der Herausforderung, dass bei der Verarbeitung von Hochleistungsfasern, wie z. B. Carbon, vor allem an den metallischen Arbeitselementen, beispielsweise Garnituren der Krempel, eine erhöhte Abrasion (Abschabung) auftritt. Diese führt zu vorzeitigem Verschleiß der Garnituren und erhöhten Prozesskosten. Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, durch optimierte Krempelgarnituren und angepasste Online-Überwachung eine verbesserte Qualität für Vliesstoffe aus Hochleistungsfasern bei längerer Standzeit zu erzielen.

•  In welchem Vorhaben arbeiten Sie aktiv mit? Was sind Ihre Aufgaben?

Tenowo war im abgeschlossenen Umsetzungsvorhaben RecyCarb aktiv. Als Industriepartner haben wir die Verschnittabfälle sowie die zurückgewonnenen Carbonfasern der anderen Partner aufbereitet und zu verschiedenartigen Vliesstoffen weiterverarbeitet. Nach ausgiebigen Tests im Technikumsmaßstab am STFI mittels Krempelverfahren und anschließender Verfestigung durch Vernadelung sowie mittels Malimoverfahren zu Vliesstoffen konnten wir die Verarbeitung im Industriemaßstab erfolgreich in unserer Fertigung demonstrieren. Aktuell arbeiten wir mit weiteren Partnern im Umsetzungsvorhaben HPF-Garnitur. Im Umsetzungsvorhaben wird sowohl die Krempelgarnitur hinsichtlich ihrer Materialoberfläche und Zahnung optimiert als auch ein digitales Monitoringsystem zur Überwachung des Abnutzungsgrades entwickelt. Durch die optimierten Garnituren wird eine schonendere Verarbeitung der Fasern und somit eine höhere Vliesstoffqualität erzielt. Wir werden hier als Industriepartner vor allem die Anpassung, Validierung und Verifizierung der Verschleißanalyse gewährleisten sowie die optimierte Krempelgarnitur auf unseren Anlagen testen und einsetzen.

• Welchen Mehrwert möchte Ihr Unternehmen aus der Arbeit in futureTEX ziehen?

Generell ist der rCF-Markt global und zielt noch auf Nischen, in denen Faktoren wie z. B. Leichtbaupotenzial oder Leitfähigkeit wichtig sind. Tenowo zählt zu den ersten kommerziellen Anbietern, die sowohl selbst rCF-Vliesstoffe produzieren und vermarkten als auch mit kundeneigenen rCF-Langfasern im Lohn individuelle Vliesstoffe anbieten können. Dies sind nicht mehr ausschließlich Produktionsreste, die als Rezyklat in dieselben Produkte zurückgeführt werden, sondern auch Rezyklatströme aus der Entsorgung, die in neuen Produkten Verwendung finden. Mit den Erkenntnissen aus den beiden Vorhaben möchten wir unsere Produktpalette stärken und gleichzeitig deren Qualität optimieren.

Alltagsmasken tragen dazu bei, andere Menschen zu schützen. Sie sind ein wichtiger Baustein, um die Verbreitung des Coronavirus SARS-CoV-2 einzudämmen. Aber: Um ihre Funktion zu erfüllen, müssen sie bestimmten Anforderungen genügen. Der Prüfdienstleister und Forschungspartner Hohenstein hat bereits mit der Einführung seines Qualitätslabels für Geprüfte Community Masken einen großen Schritt in Richtung Sicherheit und Funktionalität gemacht. Nun prüft Hohenstein auch nach dem ersten europäischen Leitfaden für Alltagsmasken, dem CEN Workshop Agreement (CWA) 17553:2020.  

Der neue europäische Leitfaden „CWA 17553:2020–Community facecoverings–Guide to minimum requirements, methods of testing and use“ legt Mindestanforderungen für  Konstruktion, Leistungsbeurteilung, Kennzeichnung und Verpackung sowohl von wiederverwendbaren als auch von Einweg-Alltagsmasken fest. Zielsetzung ist es, die Hersteller von Masken, die ihre Produktion auf nicht-medizinische Alltagsmasken umgestellt haben, zu unterstützen. Sie erhalten damit eine schnelle und unkomplizierte Hilfestellung bezüglich der Anforderungen an solche Masken. Denn: Auch Alltagsmasken müssen die gesetzlichen Anforderungen an Textilien erfüllen und bestimmten funktionellen Ansprüchen genügen. Europaweit einheitliche Sicherheitsstandards sollen aber auch dazu beizutragen, die COVID-19-Pandemie länderübergreifend einzudämmen. Damit kommt insbesondere die Gewährleistung der Produktqualität und Haltbarkeit zum Tragen. Klare Produktinformationen tragen dazu bei, dass Verbraucher auf die Sicherheit von Alltagsmasken vertrauen können. Der Leitfaden kann somit für Anbieter auch als Vermarktungshilfe im internationalen Wettbewerb fungieren.

Beim Prüfdienstleister Hohenstein geben standardisierte Prüfverfahren Aufschluss darüber, ob Atmungsfreundlichkeit und Filterleistung von Alltagsmasken ausreichend gegeben sind. Zu den weiteren Qualitätsparametern zählen die Überprüfung der Waschbarkeit, die Beurteilung der Passform und der Einhaltung von gesetzlichen Anforderungen sowie der Mindestanforderungen an Kennzeichnung und Gebrauchshinweisen. Hersteller von Alltagsmasken können auch vom Hohenstein Qualitätslabel für Geprüfte Community Masken mit seinem hohen Wiedererkennungswert im Markt profitieren, indem sie ihre Produkt-Performance mit wenigen Zusatzprüfungen oder der Schadstoffprüfung nach STANDARD 100 by OEKO-TEX® belegen.

Detaillierte Informationen finden Sie unter www.hohenstein.de/CWA-Standard sowie www.hohenstein.de/hql-community-masken.  

Drei Special Mention gibt es beim begehrten German Design Award 2021 für drapilux, eine Marke der Schmitz Textiles aus dem nordrhein-westfälischen Emsdetten. Die Auszeichnungen gehen an den zeitlosen Allrounder drapilux 809, den Design-Minimalisten drapilux 188 sowie die Königsdisziplin der Stückfärberei drapilux 115.

drapilux ist einer der international führenden Textilhersteller für den Objektbereich und Vorreiter in Sachen intelligente Zusatzfunktionen. Spezialisiert ist das Unternehmen auf die Bereiche Office & Education, Hospitality, Healthcare und Maritim. Dass drapilux auch beim Design Maßstäbe setzt, zeigt die Auszeichnung mit dem German Design Award. Eine Experten-Jury hat die drei Stoffe für ihre herausragende Designqualität als „Special Mention“ ausgewählt.

„Special Mention” drapilux 809 in der Kategorie Excellent Product Design – Home Textiles and Home Accessories
Die neue Serie des Artikels drapilux 809 ist Anni Albers gewidmet, die als Bauhaus-Künstlerin auch international Bekanntheit erlangte. Nach anfänglichen Schwierigkeiten in der Weberei entwickelte sie ihre eigene Formensprache. Diese bestand aus abstrakt-symmetrischen Motiven und streng auf die Grundformen reduzierten Mustern. Die Jury begründet ihre Entscheidung zum Gewinner in der Kategorie Excellent Product Design mit seinem vom Bauhaus inspirierten zeitlosen Dreiecksmuster:„Der Stoff fügt sich problemlos in die Designsprache vieler moderner Einrichtungsstile ein und sorgt dabei für eine elegante Atmosphäre.“

„Special Mention” drapilux 188 in der Kategorie Excellent Product Design – Home Textiles and Home Accessories
Das minimalistische Dessin mit dem großzügigen Rapport von drapilux 188 ist der Bauhaus-Künstlerin Benita Koch-Otte gewidmet. Sein reduziertes Dessin erinnert an den angesagten skandinavischen Trend und eignet sich sowohl für den Einsatz im Hotel als auch im Büro und Healthcare-Bereich. Ein insgesamt modern und hochwertig wirkender Stoff, so die Beurteilung der Jury.

„Special Mention” drapilux 115 in der Kategorie Excellent Product Design – Home Textiles and Home Accessories
Die besondere Optik bei diesem Deko entsteht durch seine Zweifarbigkeit. Das gewebte Textil wird in einem aufwendigen kationisch/anionischen Verfahren gefärbt. In Kombination mit einem Anteil an Reycling-Fasern und seiner Schwerentflammbarkeit ist dieser Artikel die Königsdisziplin der Stückfärberei. Insgesamt liegt der Stoff in 36 Nuancen der modernen Farbtöne Puderrosa, Aqua, Petrol, Olivgrün sowie Koralle und Orange vor. „Der Deko zeichnet sich durch eine besonders hochwertig wirkende Optik aus. Eine interessante Textillösung für elegante Interiorkonzepte“, urteilt die Jury.