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21.01.2021

Toray Industries, Inc: Textil inspiriert von japanischem Papier

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.

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

Quelle:

Storymaker GmbH

DITF: Heizbare Kompressionstextilien für Training und Regeneration (c) DITF
19.01.2021

DITF: Heizbare Kompressionstextilien für Training und Regeneration

Funktionelle Sporttextilien versprechen Leistungssteigerung. Sie werden inzwischen nicht nur von Profis genutzt, sondern sind im Freizeitsport angekommen. Beim Training und der anschließenden Regeneration spielen Kompression und Wärme eine wichtige Rolle. Die DITF entwickeln im Rahmen eines Forschungsprojektes Sporttextilien, die mit Hilfe von beheizbaren Garnen Kompression mit aktiver Wärme kombinieren.

Kompressionstextilien stimulieren nachweislich die Gewebedurchblutung und unterstützen den Lymphabfluss. Dadurch werden die Muskeln effektiver versorgt und entgiftet. Nach der sportlichen Betätigung bewirkt Wärme eine schnelle Regeneration von Muskeln, Sehnen und Faszien. Sie steigert das Wohlbefinden und kann sogar den Heilungsprozess beschleunigen, wenn beim Training im Muskel feine Risse oder Entzündungen entstanden sind.

Funktionelle Sporttextilien versprechen Leistungssteigerung. Sie werden inzwischen nicht nur von Profis genutzt, sondern sind im Freizeitsport angekommen. Beim Training und der anschließenden Regeneration spielen Kompression und Wärme eine wichtige Rolle. Die DITF entwickeln im Rahmen eines Forschungsprojektes Sporttextilien, die mit Hilfe von beheizbaren Garnen Kompression mit aktiver Wärme kombinieren.

Kompressionstextilien stimulieren nachweislich die Gewebedurchblutung und unterstützen den Lymphabfluss. Dadurch werden die Muskeln effektiver versorgt und entgiftet. Nach der sportlichen Betätigung bewirkt Wärme eine schnelle Regeneration von Muskeln, Sehnen und Faszien. Sie steigert das Wohlbefinden und kann sogar den Heilungsprozess beschleunigen, wenn beim Training im Muskel feine Risse oder Entzündungen entstanden sind.

Für Kompressionstextilen haben sich maschentechnologische Fertigungsverfahren etabliert. Heizbare Kompressionstextilien werden auf Flachstrickautomaten in einem Stück als „full garment“-Teil entwickelt. Dabei müssen empfindliche, dehnstarre leitfähige Garne in hochdehnbare textile Flächen integriert werden. Sporttextilien sind großen thermischen, chemischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die Kombination von häufigem Waschen, mechanischer Belastung und Schweiß stellen hohe Anforderungen an das Material. Im Projekt wird deshalb vor allem der Verschleiß von leitfähigen Garnen untersucht.

Damit das Textil in der Praxis besteht und marktfähig werden kann, wird neben dem optimalen Garn auch ein robustes textiles Zuleitungskonzept entwickelt, das die Heizflächen mit Energie versorgt. Optimierte Strickbindungen haben die Aufgabe, Kurzschlüsse zu verhindern und sorgen dafür, dass sich das Textil nicht lokal erhitzt, also keine sogenannten „Hotspots“ entstehen.

Neben den Textilien wird im Projekt auch die Elektronik zur Energieversorgung entwickelt.

Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogrammes Mittelstand (ZIM) gefördert. Projektpartner sind warmX aus Apolda und das Ingenieurbüro Günter aus Esslingen.

futureTEX-GESICHTER: Dr. Hagen Hohmuth (c) Tenowo GmbH
Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH
07.12.2020

futureTEX-GESICHTER: Dr. Hagen Hohmuth

  • 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.

  • 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.

Quelle:

P3N MARKETING GMBH

 DITF erhalten „Innovationspreis Bioökonomie Baden-Württemberg 2020“ (c) LGL
Ministerialdirektorin Grit Puchan (li) überreicht den Preis an Dr. Antje Ota
27.11.2020

DITF erhalten „Innovationspreis Bioökonomie Baden-Württemberg 2020“

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) sind einer von fünf Gewinnern des „Ideenwettbewerbs Bioökonomie - Innovationen für den Ländlichen Raum“, der vom Ministerium für Landwirtschaft und Verbraucherschutz Baden-Württemberg erstmals ausgerufen wurde. Ausgezeichnet wurden Beiträge zum Klimaschutz, zur Ressourceneffizienz, zum Schutz der Umwelt und der Biodiversität sowie zur Entwicklung des ländlichen Raums. Am 25. November 2020 wurde der Preis von Ministerialdirektorin Grit Puchan während des 5. Bioökonomietags überreicht. Die DITF erhalten den Preis für ihre Forschung an nachhaltigen Carbonfasern. Der Pitch-Vortrag von Dr. Frank Hermanutz und Dr. Antje Ota erhielt zudem auch noch den Publikumspreis.

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) sind einer von fünf Gewinnern des „Ideenwettbewerbs Bioökonomie - Innovationen für den Ländlichen Raum“, der vom Ministerium für Landwirtschaft und Verbraucherschutz Baden-Württemberg erstmals ausgerufen wurde. Ausgezeichnet wurden Beiträge zum Klimaschutz, zur Ressourceneffizienz, zum Schutz der Umwelt und der Biodiversität sowie zur Entwicklung des ländlichen Raums. Am 25. November 2020 wurde der Preis von Ministerialdirektorin Grit Puchan während des 5. Bioökonomietags überreicht. Die DITF erhalten den Preis für ihre Forschung an nachhaltigen Carbonfasern. Der Pitch-Vortrag von Dr. Frank Hermanutz und Dr. Antje Ota erhielt zudem auch noch den Publikumspreis.

Ionische Flüssigkeiten (ionic liquids, IL) sind der Schlüssel zu nachhaltigen biobasierten Fasern für vielfältige Anwendungen in der Industrie. 2003 hat Dr. Frank Hermanutz mit seinem Team gemeinsam mit der BASF SE ein innovatives Lösungsmittel für Biopolymere, also Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen, entdeckt. Auf dieser Basis wurden mit der patentierten HighPerCell®-Technologie Cellulosefilamentfasern entwickelt, die aufgrund ihrer spezifischen Fasereigenschaften als technische Fasern eingesetzt werden können. Sie sind zum Beispiel Ausgangsprodukt für cellulosebasierte Carbonfasern.

Carbonfasern werden vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt, gewinnen aber auch im Bauwesen an Bedeutung. Sie sind äußerst hitzebeständig und belastbar. Herkömmliche, nicht auf Biopolymeren basierende Carbonfasern sind allerdings derzeit noch sehr teuer und ihre Herstellung belastet die Umwelt. Die Carbonfaserherstellung auf der Basis von Cellulose würde nicht nur die Umwelt schonen, sondern auch die Energiekosten senken. Für die Gewinnung von Zellstoff bietet sich zum Beispiel die heimische Buche an. Wissenschaftler des Kompetenzzentrums Biopolymerwerkstoffe der DITF bringen dieses neue Verfahren in das im April 2020 vom Land Baden-Württemberg gegründete Technikum Laubholz (TLH) ein. Dort wird die Technologie in enger Zusammenarbeit mit beteiligten Industriefirmen praktisch umgesetzt.

Hochleistungsfasern aus Cellulose sind für viele weitere Anwendungen geeignet, wie zum als Verstärkungsfasern im Beton oder als Bestandteil von sortenreinen Verbundwerkstoffe.

„Schon bald könnten biopolymerbasierte Werkstoffe die gleichen Eigenschaften aufweisen wie erdölbasierte Materialien. Das wäre ein enormer Beitrag zum Ressourcenschutz und zur Umweltverträglichkeit“ erklärt Frank Hermanutz.

Die Jury des Ideenwettbewerbs würdigt diese Forschungsleistung für Umweltschutz und Nachhaltigkeit mit dem Bioökonomie-Innovationspreis.

Weitere Informationen:
DITF BASF SE Carbonfasern
Quelle:

Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF)

SGL Carbon und Koller Kunststofftechnik fertigen Windlauf aus Verbundwerkstoff für die BMW Group (c) Composites United
Skelettartige Bauweise eines Windlaufs aus Spritzguß mit Carbonfaserprofilen
16.11.2020

SGL Carbon und Koller Kunststofftechnik fertigen Windlauf aus Verbundwerkstoff für die BMW Group

  • Carbonfasern im Verbund mit Spritzguss ersetzen herkömmliche Stahlbauweise
  • SGL Carbon liefert innovative Carbonfaserprofile
  • Serienmäßiger Einsatz in einem zukünftigen Volumenmodell der BMW Group
  • Bauweise bietet großes Potential für den Einsatz in weiteren Automobilprojekten

Bereits im August hat die SGL Carbon einen mehrjährigen Auftrag von der Koller Kunststofftechnik GmbH zur Herstellung neuartiger Carbonfaserprofile für den serienmäßigen Einsatz als Windlauf eines zukünftigen Volumenmodells der BMW Group erhalten.

  • Carbonfasern im Verbund mit Spritzguss ersetzen herkömmliche Stahlbauweise
  • SGL Carbon liefert innovative Carbonfaserprofile
  • Serienmäßiger Einsatz in einem zukünftigen Volumenmodell der BMW Group
  • Bauweise bietet großes Potential für den Einsatz in weiteren Automobilprojekten

Bereits im August hat die SGL Carbon einen mehrjährigen Auftrag von der Koller Kunststofftechnik GmbH zur Herstellung neuartiger Carbonfaserprofile für den serienmäßigen Einsatz als Windlauf eines zukünftigen Volumenmodells der BMW Group erhalten.

Es handelt sich bei den Profilen um besonders flexible, mit thermoplastischem Kunststoff vorimprägnierte Faserstränge in verschiedenen Abmessungen. Sie werden von der SGL Carbon auf Basis der eigenen 50k-Carbonfaser am Standort im Innkreis in Österreich gefertigt und anschließend von den Spritzgussexperten bei Koller zu einem skelettartigen Kunststoffbauteil weiterverarbeitet. Die Verbundbauweise wird die bisherige Windlauf-Komponente aus Stahl ersetzen. Die Produktion der Carbonfaserprofile startet noch im Jahr 2020 und wird dann über die nächsten Jahre bis zum Verkaufsstart des BMW Group-Modells schrittweise hochgefahren.

Der Windlauf fungiert im Fahrzeug oberhalb der Windschutzscheibe als Verbindungselement zwischen den Dachrahmen und hat somit eine wichtige stabilisierende Funktion. Die Carbonfaserprofile sorgen für die geforderte Steifigkeit und Crashsicherheit des Bauteils. Gleichzeitig helfen sie das Gewicht im Dach signifikant zu reduzieren und unterstützen damit auch die Fahrdynamik. Das Spritzgussverfahren ermöglicht zusätzlich besonders komplexe und materialeffiziente Strukturen. Im BMW Group-Modell wird dieses neuartige Bauteilkonzept für eine Gewichtseinsparung von 40 Prozent im Vergleich zur herkömmlichen Stahlbauweise sorgen und wichtige Freiräume für Kabelkanäle und Sensoren schaffen.

Auch die Herstellung der Carbonfaserprofile selbst ist in besonderer Weise auf Material- und Prozesseffizienz in Großserienherstellung ausgerichtet. Sie bestehen aus mehreren kleineren Fasersträngen, den sogenannten Rods, und werden im modernen Endlosverfahren der Pultrusion gefertigt. Bei der Produkt- und Prozessentwicklung wurde drauf geachtet, dass ein Materialverlust bei der Herstellung nahezu komplett vermieden wird.

„An der Entwicklung von thermoplastischen Carbonfaserprofilen zum Einsatz im Spritzguss arbeiten wir bei der SGL Carbon schon länger. Diese Aufbauarbeit beginnt sich nun auszuzahlen. Aufgrund der vielen Vorteile und der wettbewerbsfähigen Kosten sehen wir für die Technologie noch viel Potential zum Einsatz in weiteren Automobilprojekten.“ erklärt Sebastian Grasser, Leiter des Automotive-Segments im Geschäftsbereich Composites – Fibers & Materials der SGL Carbon.

„Innovativer Leichtbau in Hybridbauweise hat sich zu einem strategisch schlüssigen Konzept für die OEM-Kunden der Kollergruppe entwickelt“, bestätigt Max Koller, CEO der Kollergruppe. „Die hohe Materialkompetenz der SGL Carbon, kombiniert mit dem Prozess-Knowhow der KOLLER-Kunststofftechnik und des KOLLER-Formenbaus, schaffen die Basis für eine vielversprechende Zukunft in innovativen Leichtbautechnologien. Durch diesen Auftrag hat die BMW Group das Vertrauen in die erfolgreiche Zusammenarbeit von SGL und Koller bekräftigt; das freut uns besonders“, so Max Koller.
 
Die Koller-Gruppe ist ein global agierendes Technologieunternehmen mit Werken in Europa und China, sowie NAFTA. Die Kollergruppe entwickelt und fertigt im Segment Leichtbau, Werkzeuge und Serienbauteile, überwiegend für die Automobilindustrie.

Quelle:

SGL CARBON SE

Anlagentechnik zum Carbonfaser-Recycling im Zentrum für Textilen Leichtbau am STFI, Foto: Dirk Hanus.
28.10.2020

Innovationen beim Recycling von Carbonfasern

  • Kohlenstoff mit mehreren Leben

Geht es um die Zukunft der motorisierten Mobilität, reden alle vom Antrieb: Wie viel E-Auto, wie viel Verbrenner verträgt die Umwelt und braucht der Mensch? Zugleich stellen neue Antriebe erhöhte Anforderungen nicht nur an den Motor, sondern auch an dessen Gehäuse und die Karosse: Für solch anspruchsvolle Anwendungen kommen häufig Carbonfasern zum Einsatz. Wie der Antrieb der Zukunft, sollten auch die Werkstoffe am Fahrzeug umweltfreundlich sein. Deshalb ist Recycling von Carbonfasern gefragt. Lösungen dafür haben Institute der Zuse-Gemeinschaft entwickelt.

  • Kohlenstoff mit mehreren Leben

Geht es um die Zukunft der motorisierten Mobilität, reden alle vom Antrieb: Wie viel E-Auto, wie viel Verbrenner verträgt die Umwelt und braucht der Mensch? Zugleich stellen neue Antriebe erhöhte Anforderungen nicht nur an den Motor, sondern auch an dessen Gehäuse und die Karosse: Für solch anspruchsvolle Anwendungen kommen häufig Carbonfasern zum Einsatz. Wie der Antrieb der Zukunft, sollten auch die Werkstoffe am Fahrzeug umweltfreundlich sein. Deshalb ist Recycling von Carbonfasern gefragt. Lösungen dafür haben Institute der Zuse-Gemeinschaft entwickelt.

Carbonfasern, auch als Kohlenstofffasern oder verkürzt als Kohlefasern bekannt, bestehen fast vollständig aus reinem Kohlenstoff. Sehr energieaufwändig wird er bei 1.300 Grad Celsius aus dem Kunststoff Polyacrylnitril gewonnen. Die Vorteile der Carbonfasern: Sie haben kaum Eigengewicht, sind enorm bruchfest und stabil. Solche Eigenschaften benötigt man z.B. am Batteriekasten von E-Mobilen oder in Strukturbauteilen der Karosserie. So arbeitet das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) aktuell gemeinsam mit Industriepartnern daran, statisch-mechanische Stärken der Carbonfasern mit Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung zu verknüpfen, um die Gehäuse von E-Motoren im Auto zu verbessern. Angedacht ist in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt die Entwicklung sogenannter Hybridvliesstoffe, die neben der Carbonfaser als Verstärkung weitere Faserstoffe enthalten. „Wir wollen, die Vorteile unterschiedlicher Faserstoffe verbinden und so ein optimal auf die Anforderungen abgestimmtes Produkt entwickeln“, erläutert Marcel Hofmann, STFI-Abteilungsleiter Textiler Leichtbau.

Damit würden die Chemnitzer Forschenden bisherige Vliesstoff-Lösungen ergänzen. Sie blicken auf eine 15-jährige Geschichte in der Arbeit mit recycelten Carbonfasern zurück. Der globale Jahresbedarf der hochwertigen Fasern hat sich im vergangenen Jahrzehnt fast vervierfacht, laut Angaben der Industrievereinigung AVK auf zuletzt rd. 142.000 t. „Die steigende Nachfrage hat das Recycling immer stärker in den Fokus gerückt“, betont Hofmann. Carbonfaserabfälle sind ihm zufolge für etwa ein Zehntel bis ein Fünftel des Preises von Primärfasern erhältlich, müssen aber noch aufbereitet werden. Dreh- und Angelpunkt für den Forschungserfolg der recycelten Fasern sind konkurrenzfähige Anwendungen. Die hat das STFI nicht nur am Auto, sondern auch im Sport-Freizeitsektor sowie in der Medizintechnik gefunden, so in Komponenten für Computertomographen. "Während Metalle oder Glasfasern als potenzielle Konkurrenzprodukte Schatten werfen, stört Carbon die Bilddarstellung nicht und kann seine Vorteile voll ausspielen“, erläutert Hofmann.

Papier-Knowhow nutzen
Können recycelte Carbonfasern nochmals den Produktkreislauf durchlaufen, verbessert das ihre CO2-Bilanz deutlich. Zugleich gilt: Je kürzer die Carbonfasern, desto unattraktiver sind sie für die weitere Verwertung. Vor diesem Hintergrund entwickelten das Forschungsinstitut Cetex und die Papiertechnische Stiftung (PTS), beide Mitglieder der Zuse-Gemeinschaft, im Rahmen eines Forschungsvorhabens ein neues Verfahren, das bislang wenig geeignet erscheinende Recycling-Carbonfasern ein zweites Produktleben gibt. „Während klassische Textilverfahren die ohnehin sehr spröden Recycling-Carbonfasern in Faserlängen von mind. 80 mm trocken verarbeiten, beschäftigten wir uns mit einem Verfahren aus der Papierindustrie, welches die Materialien nass verarbeitet. Am Ende des Prozesses erhielten wir, stark vereinfacht gesprochen, eine flächige Matte aus recycelten Carbonfasern und Kunststofffasern“, erläutert Cetex-Projektingenieur Johannes Tietze das Verfahren, mit dem auch 40 mm kurze Carbonfasern zu attraktiven Zwischenprodukten recycelt werden können. Das danach in einem Heißpressprozess entstandene Erzeugnis dient als Grundmaterial für hochbelastbare Strukturbauteile. Zusätzlich wurden die mechanischen Eigenschaften der Halbzeuge durch die Kombination mit endlosfaserverstärkten Tapes verbessert. Das Recyclingprodukt soll, so die Erwartung der Forschenden, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Konkurrenz machen, z.B. bei Anwendungen im Schienen- und Fahrzeugbau. Die Ergebnisse fließen nun in weiterführende Forschung und Entwicklung im Kooperationsnetzwerk Ressourcetex ein, einem geförderten Verbund von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft.

Erfolgreiche Umsetzung in der Autoindustrie
Industriereife Lösungen für die Verwertung von Carbonfaser-Produktionsabfällen werden im Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) entwickelt. Mehrere dieser Entwicklungen wurden mit Partnern beim Unternehmen SGL Composites in Wackersdorf industriell umgesetzt. Die Aufbereitung der so genannten trockenen Abfälle, hauptsächlich aus Verschnittresten, erfolgt nach einem eigenen Verfahren. „Dabei führen wir die geöffneten Fasern verschiedenen Prozessen zur Vliesherstellung zu“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin im TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Neben den Entwicklungen für den Einsatz z.B. im BMW i3 in Dach oder Hintersitzschale wurden im TITK spezielle Vliesstoffe und Verfahren für die Herstellung von Sheet Molding Compounds (SMC) etabliert, das sind duroplastische Werkstoffe, die aus Reaktionsharzen und Verstärkungsfasern bestehen und zum Pressen von Faser-Kunststoff-Verbunden verwendet werden. Eingang fand dies z.B. in einem Bauteil für die C-Säule des 7er BMW. „In seinen Projekten setzt das TITK vor allem auf die Entwicklung leistungsfähigerer Prozesse und kombinierter Verfahren, um den Carbonfaser-Recyclingmaterialien auch von den Kosten her bessere Chancen in Leichtbauanwendungen einzuräumen“, betont Lützkendorf. So liege der Fokus gegenwärtig auf dem Einsatz von CF-Recyclingfasern in thermoplastischen Prozessen zur Platten- und Profilextrusion. „Ziel ist es, die Kombination von Kurz- und Endlosfaserverstärkung in einem einzigen, leistungsfähigen Prozess-Schritt zu realisieren.“

Quelle:

Deutsche Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse e.V.

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie (c) Oerlikon Manmade Fibers
Die Phantom-Technologie ermöglicht die Herstellung von sowohl flexiblen und saugfähigen Strukturen als auch stark texturierten Materialien. >> Bilder herunterladen Eine exklusive Lizenz von Procter & Gamble bietet das Beste für Vliesstoffe
22.10.2020

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie

Neumünster – Erfolg entsteht durch die Verbindung der richtigen Menschen mit dem richtigen Produkt. In einem globalen Markt bedeutet dies, dass Zusammenarbeit genauso wichtig ist wie Wettbewerb. Unternehmen müssen sich auf ihre Stärken konzentrieren und gleichzeitig praktische Wege finden, um innovativ zu sein und ihre Fähigkeiten zu erweitern.

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie

Um dies zu erreichen, ist eine Zusammenarbeit oft am sinnvollsten. Dies hat Procter & Gamble und Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials motiviert, eine exklusive Lizenzvereinbarung zur weltweiten Vermarktung und zum Verkauf der Phantom-Technologie abzuschließen.

Neumünster – Erfolg entsteht durch die Verbindung der richtigen Menschen mit dem richtigen Produkt. In einem globalen Markt bedeutet dies, dass Zusammenarbeit genauso wichtig ist wie Wettbewerb. Unternehmen müssen sich auf ihre Stärken konzentrieren und gleichzeitig praktische Wege finden, um innovativ zu sein und ihre Fähigkeiten zu erweitern.

Erstklassige Wischtücher mit Phantom-Technologie

Um dies zu erreichen, ist eine Zusammenarbeit oft am sinnvollsten. Dies hat Procter & Gamble und Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials motiviert, eine exklusive Lizenzvereinbarung zur weltweiten Vermarktung und zum Verkauf der Phantom-Technologie abzuschließen.

Das patentierte Verfahren für hybride Vliesstoffe kombiniert das Beste aus Airlaid- und Spunmelt-technologien, um neue, flexible Möglichkeiten zur Herstellung von feuchten und trockenen Wischtüchern zu schaffen. Die Phantom-Technologie bietet zusätzliche Vorteile durch die Reduzierung von Ressourcen und Kosten bei gleichzeitiger Steigerung der Gesamtleistung. Die exklusive Lizenz ermöglicht Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials vollständigen Zugang zu den Patenten, dem Know-how und den von Procter & Gamble entwickelten Pilotanlagen. Das Forschungs- und Entwicklungsteam von Procter & Gamble unterstützt Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials weiterhin beim weltweiten Vertrieb dieser Technologie. Darüber hinaus hat Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials das Verfahren zu einer eigenen Levra-Technologie weiterentwickelt - eine Einstiegsoption, die maßgeschneiderte Produktionsvolumina bei geringeren Investitionskosten bietet, aber dennoch geeignet ist, in Zukunft auf das Premium-Modell Phantom aufgerüstet zu werden.

Qualitätsprodukte, die weniger kosten

Die Phantom-Technologie wurde im Wesentlichen für die Herstellung von Hybridsubstraten entwickelt. Hierbei werden die Prozesse Spinnvlies und Airlaid zu einem Prozessschritt kombiniert, um Zellulosefasern, lange Fasern wie z.B. Baumwolle aber auch Pulver mit Polymerfasern in einer bisher nicht bekannten Weise miteinander zu einem Vlies zu verbinden. Diese Technologie hat im Vergleich den bisher im Markt bekannten Verfahren ökologische sowie Leistungs- und Kostenvorteile. Durch den Verzicht auf die Wasserstrahlverfestigung ist eine anschließende Trocknung des Materials nicht mehr notwendig. Mittels gezielter Prozessführung können die relevanten Produktparameter wie etwa Weichheit, Festigkeit, Schmutzaufnahme und Flüssigkeitsaufnahme optimal eingestellt werden. So steigt am Ende die Qualität des Produkts selbst.

Die Phantom-Technologie ermöglicht die Herstellung von sowohl flexiblen und saugfähigen Strukturen als auch stark texturierten Materialien. Wischtücher fühlen sich bei Berührung weicher an und bieten gleichzeitig mehr Schutz für die Hände. Bis zu 90% des Materials können aus Zellstofffasern bestehen, natürliche Alternativen wie Baumwolle oder synthetische Fasern können der Mischung hinzugefügt werden. Die Phantom-Technologie hat nicht nur in einer Vielzahl von Tüchern - wie Hygienetüchern, antibakteriellen Tüchern, chirurgischen Tüchern, oder Industrietüchern - eine praktische Anwendung gefunden, sondern auch in absorbierenden Kernen, zum Beispiel in Windeln oder Fempro-Produkten. Bei so vielen Anwendungen ist Oerlikon Nonwoven - Teknoweb Materials bestens darauf vorbereitet, die innovative Phantom-Technologie von Procter & Gamble auf dem globalen Vliesstoffmarkt anzubieten.

Quelle:

Oerlikon Manmade Fibers

Lenzing gewinnt Staatspreis Innovation für nachhaltige Vliesstoff-Technologie (c) Lenzing Aktiengesellschaft
Lenzing Aktiengesellschaft
21.10.2020

Lenzing: Staatspreis Innovation für nachhaltige Vliesstoff-Technologie

  • Am 20.10.2020 wurde der Staatspreis Innovation an die Lenzing Gruppe für die LENZING™ Web Technology verliehen.
  • Damit erhielt Lenzing die höchste Auszeichnung für besonders innovative Leistungen in Österreich.

Lenzing – Die Lenzing Gruppe wurde am Dienstag, 20. Oktober 2020, mit dem begehrten „Staatspreis Innovation“ ausgezeichnet. Lenzing ging mit dem Projekt LENZING™ Web Technology als Sieger hervor und erhielt damit die höchste Anerkennung für besonders innovative Leistungen in Österreich. Das neuartige Verfahren vereint die Faser- und Vliesherstellung in nur einem Schritt und setzt damit neue Standards in Hinblick auf Effizienz, Kreislaufwirtschaft und ökologische Nachhaltigkeit. Margarete Schramböck, Bundesministerin für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort, überreichte den Preis an Gert Kroner, Vice President Global Research & Development.

  • Am 20.10.2020 wurde der Staatspreis Innovation an die Lenzing Gruppe für die LENZING™ Web Technology verliehen.
  • Damit erhielt Lenzing die höchste Auszeichnung für besonders innovative Leistungen in Österreich.

Lenzing – Die Lenzing Gruppe wurde am Dienstag, 20. Oktober 2020, mit dem begehrten „Staatspreis Innovation“ ausgezeichnet. Lenzing ging mit dem Projekt LENZING™ Web Technology als Sieger hervor und erhielt damit die höchste Anerkennung für besonders innovative Leistungen in Österreich. Das neuartige Verfahren vereint die Faser- und Vliesherstellung in nur einem Schritt und setzt damit neue Standards in Hinblick auf Effizienz, Kreislaufwirtschaft und ökologische Nachhaltigkeit. Margarete Schramböck, Bundesministerin für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort, überreichte den Preis an Gert Kroner, Vice President Global Research & Development.

„Dieser Preis ist eine tolle Anerkennung unserer Arbeit. Unser Ziel ist es stets, mit nachhaltigen Innovationen zu wachsen und dabei über unsere Fasern hinaus auf die Bedürfnisse unserer Kunden und Partner sowie die Bedürfnisse der Konsumentinnen und Konsumenten weltweit zu schauen. Mit der LENZING™ Web Technology haben wir im Sinne unserer Unternehmensstrategie sCore TEN eine spannende und zukunftsträchtige Lösung für ökologisch verträgliche Produkte geschaffen und unterstützen die Verbraucher nachhaltig in ihren täglichen Bedürfnissen“, sagt Stefan Doboczky, Vorstandsvorsitzender der Lenzing Gruppe.

Biologisch abbaubare Vliese für eine saubere Umwelt

Die Verschmutzung der Umwelt durch Plastik gehört zu einem der drängendsten Probleme unserer Zeit. Täglich landen Millionen von Hygieneprodukten und Wischtüchern rund um den Globus in Müll und Abwässer. Dabei bestehen die meisten von ihnen zu bis zu 80 Prozent aus Polyester oder anderen fossilen, nicht biologisch abbaubaren Materialen und belasten deshalb die Umwelt stark.

Mit der LENZING™ Web Technology hat Lenzing eine patentierte Technologie entwickelt, die diesem Problem entgegentritt: Aus dem nachwachsenden Rohstoff Holz werden nachhaltige und ökologisch verträgliche Vliesstoffe erzeugt. Diese sind nicht nur plastikfrei, sie punkten auch durch eine besonders hohe Umweltfreundlichkeit. „Durch einen einzigartigen Selbstbindemechanismus, bei dem sich die Filamente während des Spinnprozesses miteinander verbinden, werden auch Binder, die in vielen Vliesstoffen vorkommen, nicht mehr benötigt. Dadurch sind die Vliese, die mit der LENZING™ Web Technology hergestellt werden, zu 100 Prozent biologisch abbaubar und belasten weder Mensch noch Umwelt“, sagt Gert Kroner, Vice President Global Research & Development der Lenzing Gruppe.

Der Staatspreis Innovation wird jährlich vom Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort an das innovativste österreichische Unternehmen verliehen. 2020 fand der Wettbewerb bereits zum 40. Mal statt.

Quelle:

Lenzing Aktiengesellschaft

Cetex (c) Cetex
v.l.n.r.: Falk Mehlhorn (Cetex), Florian Mitzscherlich (The FilamentFactory), Matthias Hess (The FilamentFactory), Yasar Kiray (The Filament Factory), Sebastian Iwan (thermoPre ENGINEERING), Sven P. Fritz (The FilamentFactory)
16.10.2020

Cetex: Langfristige Kooperation im Bereich von Hybridrovings

Das Cetex Institut, die thermoPre ENGINEERING GmbH und die The FilamentFactory GmbH kooperieren bei der Entwicklung, Herstellung und Vermarktung neuartiger Hybridmaterialien. Der am 2. Oktober 2020 in Chemnitz gemeinsam unterzeichnete Kooperationsvertrag hebt die Zusammenarbeit auf eine neue Stufe. „Wir freuen uns, dem Endanwender die Hybridrovings nicht nur anwendungsangepasst liefern zu können, sondern auch das Engineering für spätere Bauteilanwendungen inklusive dem Prototyping der FKV-Bauteile anzubieten“, so Sebastian Nendel, geschäftsführender Direktor des Cetex Institutes.

Das Cetex Institut, die thermoPre ENGINEERING GmbH und die The FilamentFactory GmbH kooperieren bei der Entwicklung, Herstellung und Vermarktung neuartiger Hybridmaterialien. Der am 2. Oktober 2020 in Chemnitz gemeinsam unterzeichnete Kooperationsvertrag hebt die Zusammenarbeit auf eine neue Stufe. „Wir freuen uns, dem Endanwender die Hybridrovings nicht nur anwendungsangepasst liefern zu können, sondern auch das Engineering für spätere Bauteilanwendungen inklusive dem Prototyping der FKV-Bauteile anzubieten“, so Sebastian Nendel, geschäftsführender Direktor des Cetex Institutes.

Patentiertes Verfahren zur Herstellung von Hybridrovings
Das Cetex Institut hat in den letzten 3 Jahren eine Anlagentechnologie zur Herstellung von Hybridrovings entwickelt. Durch das patentierte Verfahren können kundenspezifisch verschiedene Materialkombinationen hergestellt werden. Dabei können Materialkombinationen aus Verstärkungsfasern (Glas, Basalt, Carbon, Aramid oder hochfesten Polymerfasern) mit Matrixfasern (PP, PET, PA, PPS, PEEK) kombiniert werden, aber auch Spezialkombinationen aus unterschiedlichen Verstärkungsfasern oder der Kombination von Verstärkungsfasern mit Metallfasern. Vorteile des neuartigen Hybridrovings sind die drehungsfreie und vollständig gestreckte Faserlage und die damit verbundene optimale Eigenschaftsausnutzung der Verstärkungsfasern, wie auch eine sehr gute Homogenität, wodurch in späteren Prozessschritten eine hervorragende Verarbeitung erzielt werden kann.

Serienproduktion als nächsten Schritt
Das nächste Ziel ist klar gesetzt: Im Rahmen der Vereinbarung soll das Verfahren durch die Projektpartner gemeinsam weiterentwickelt und bis zur Serienproduktion überführt werden. Diese gemeinsamen Aktivitäten bilden die Basis für eine langjährige intensive Zusammenarbeit auf diesem neuen Gebiet.

Quelle:

Cetex Institut gGmbH

 ATLAS: Spitzentechnologie für nachhaltige Fahrzeugakustik (c) Autoneum Management AG
Messsystem ATLAS
27.08.2020

ATLAS: Spitzentechnologie für nachhaltige Fahrzeugakustik

Seit über 50 Jahren vertrauen Autohersteller in der Modellentwicklung auf Autoneums Messgeräte für Fahrzeugakustik. Mit ATLAS kommt nun ein besonders leistungsstarkes System dazu: Dank der effizienten und zuverlässigen Messmethodik können geräuschreduzierende Fahrzeugkomponenten und Materialien zukünftig schneller und deutlich ressourcenschonender analysiert und entwickelt werden.

Seit über 50 Jahren vertrauen Autohersteller in der Modellentwicklung auf Autoneums Messgeräte für Fahrzeugakustik. Mit ATLAS kommt nun ein besonders leistungsstarkes System dazu: Dank der effizienten und zuverlässigen Messmethodik können geräuschreduzierende Fahrzeugkomponenten und Materialien zukünftig schneller und deutlich ressourcenschonender analysiert und entwickelt werden.

Mit der fortschreitenden Elektrifizierung der Mobilität und Trends wie selbstfahrenden Autos werden künftige Fahrzeuggenerationen nicht mehr nur zur Fortbewegung genutzt – mobiles Arbeiten und Erholung spielen eine ebenso zentrale Rolle. Voraussetzung dafür ist ein möglichst geräuscharmer Fahrzeuginnenraum. Um potenzielle interne und externe Lärmquellen bereits in der Vorentwicklung neuer Modelle zu identifizieren und zu isolieren, setzen Autohersteller rund um den Globus auf die hochspezialisierten Messsysteme von Autoneum. Das neu lancierte Messgerät ATLAS – kurz für «Airborne Transmission Loss Analysis System» – misst die akustische Dämmleistung und den Schallübertragungsverlust bei Komponenten wie Teppichen und Stirnwand- oder Bodenisolationen. Kunden können so lärmmindernde Bauteile innerhalb weniger Minuten beurteilen, vergleichen und auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Akustikkomponenten auswählen.

Dabei setzt ATLAS neue Messstandards. Während Entwickler bisher das NVH-Verhalten (noise, vibration, harshness) von Innenraumkomponenten nur anhand von Materialproben mit einer Grösse von rund einem Quadratmeter analysieren konnten, geht dies mit ATLAS künftig schneller, günstiger und umweltschonender. Das Verfahren erlaubt die Messung kleinflächiger Testproben von maximal 10 Zentimetern Durchmesser, wodurch der Materialeinsatz signifikant reduziert wird. Dank vier hochsensibler Mikrofone sind zudem lediglich zwei Messungen nötig, um exakte und valide Prüfdaten zu erheben, womit sich das im Forschungszentrum im schweizerischen Winterthur produzierte System besonders zur Qualitätssicherung und Reproduzierbarkeit der ermittelten Ergebnisse eignet. Anwender profitieren zudem im Vergleich zum bisherigen Standard von einer bis zu 50-prozentigen Zeitersparnis im Testablauf.

Messsysteme von Autoneum sind weltweit Branchenstandard und kommen bei Fahrzeugherstellern, Automobilzulieferern und Forschungsinstituten erfolgreich zum Einsatz. So leistet das Unternehmen nicht nur mit seinen geräuschreduzierenden Produkten, sondern ab sofort auch mit ATLAS einen entscheidenden Beitrag zur Mobilität der Zukunft.

Quelle:

Autoneum Management AG

Carbonbeton heute: dünnwandige gekrümmte Tonnenschalen als Dachelemente am ITA (c) ITA. Carbonbeton heute: dünnwandige gekrümmte Tonnenschalen als Dachelemente am ITA.
05.06.2020

DFG fördert Sonderforschungsbereich / Transregio 280 zu Carbonbeton

  • Gemeinschaftlicher Antrag von TUD und RWTH Aachen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 29. Mai entschieden, den Sonderforschungsbereich (SFB)/Transregio 280 „Carbonbeton“ an der Technischen Universität Dresden, kurz TUD, und RWTH Aachen mit Beteiligung des Instituts für Textiltechnik, kurz ITA, durch 12 Millionen Euro in den kommenden vier Jahren zu fördern.

Der SFB/Transregio 280 „Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen - Grundlagen für eine neue Art zu bauen“ bricht damit, wie bisher traditionell Stahlbetonwerke entworfen wurden. Die wechselseitige Abhängigkeit von Bewehrung und Matrix wird tiefgehend untersucht und eine komplett neue Entwurfs- und Konstruktionsstrategie für das Bauen mit Carbonbeton entwickelt.

  • Gemeinschaftlicher Antrag von TUD und RWTH Aachen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 29. Mai entschieden, den Sonderforschungsbereich (SFB)/Transregio 280 „Carbonbeton“ an der Technischen Universität Dresden, kurz TUD, und RWTH Aachen mit Beteiligung des Instituts für Textiltechnik, kurz ITA, durch 12 Millionen Euro in den kommenden vier Jahren zu fördern.

Der SFB/Transregio 280 „Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen - Grundlagen für eine neue Art zu bauen“ bricht damit, wie bisher traditionell Stahlbetonwerke entworfen wurden. Die wechselseitige Abhängigkeit von Bewehrung und Matrix wird tiefgehend untersucht und eine komplett neue Entwurfs- und Konstruktionsstrategie für das Bauen mit Carbonbeton entwickelt.

Carbonbeton ermöglicht vollkommen neue Design- und Konstruktionsmöglichkeiten im Bauwesen. Grund dafür sind seine sehr hohe Festigkeit sowie die Möglichkeit einer sehr geringen Betonüberdeckung von nur wenigen Millimetern, da Carbon im Gegensatz zu Baustahl nicht rostet. Der erfolgreiche Einsatz des neuen Materials, das 2016 mit dem deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet wurde, erfordert aber vollkommen neue Konstruktions- und Fertigungsstrategien, die im SFB/Transregio 280 untersucht werden.

Bislang werden Textilbewehrungen vor der Bauteilherstellung beschichtet und ausgehärtet. Dieses Verfahren wird als Offline-Konsolidierung bezeichnet. Diese steifen Halbzeuge eignen sich nicht zur Herstellung komplexer Bauteile auf Basis neuer, digitaler und kontinuierlicher Fertigungsprozesse (unter anderem 3D-Betondruck und Betonextrusion). Das ITA untersucht daher im Teilprojekt B02 des SFB/Transregio, wie Umform- und Konsolidierungsschritte durch Prepregsysteme in den Betonageprozess gezielt zeitlich verschoben werden und innerhalb der neuen digitalen kontinuierlichen Fertigungsprozesse angewendet werden können. Neben etablierten Aushärtemechanismen wie zum Beispiel durch Wärme oder UV-Strahlung werden auch neue Ansätze erforscht. Zu diesen neuen Ansätzen gehören beispielsweise die Aktivierung über die Alkalität des Betons, Mikrowellen und Induktion.

Die TUD und RWTH Aachen erhielten den Förderzuschlag aufgrund langjähriger Erfahrung in dem Forschungsgebiet Textilbeton. Der Werkstoff Textilbeton wurde in zwei Sonderforschungsbereichen an beiden Universitäten von 1999-2011 entwickelt und erstmals grundlegend erforscht.

In den SFB/Transregio 280 sind 19 einzelne Institute involviert. Sprecher der TUD ist Professor Dr. Manfred Curbach, Sprecher der RWTH ist Professor Dr. Josef Hegger.

Quelle:

Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, ITA

Covestro: Hohe Qualität, geringe Umweltbelastung und individuelle Gestaltung (c) Covestro
Covestro hat seine wässrige INSQIN® Technologie für eine nachhaltige, effiziente und dauerhafte Polyurethanbeschichtung von Textilien sowie die Herstellung von hochwertigem Kunstleder entwickelt – auch und vor allem für den Autoinnenraum.
04.06.2020

Covestro: Hohe Qualität, geringe Umweltbelastung und individuelle Gestaltung

Innovatives Kunstleder dank INSQIN® Technologie

Noch vor wenigen Jahren wurde mit dem Hinweis auf eine „Vollleder-Ausstattung“ auf die Hochwertigkeit eines Fahrzeuges hingewiesen und Echtleder war Ausdruck von Qualität und Extravaganz. Inzwischen hat sich dieses Bild jedoch gewandelt: Heutige Kunden achten bei ihren Kaufentscheidungen verstärkt auf nachhaltige Produkte mit möglichst geringem CO2¬-Fußabdruck. Weitere wichtige Produktmerkmale sind Qualität und Langlebigkeit. Sie spielen vor allem eine Rolle in viel genutzten Fahrzeugen der sich etablierenden Carsharing-Dienste. Anbieter dieser Services sind an einer langen Betriebszeit ihrer Flotte interessiert und legen zudem Wert auf einen geringen Pflegeaufwand ihrer Fahrzeuge.

Covestro entwickelte seine wässrige INSQIN® Technologie für eine nachhaltige, effiziente und dauerhafte Polyurethanbeschichtung von Textilien sowie die Herstellung von hochwertigem Kunstleder, auch und vor allem für den Autoinnenraum.

Umweltverträglich und langlebig

Innovatives Kunstleder dank INSQIN® Technologie

Noch vor wenigen Jahren wurde mit dem Hinweis auf eine „Vollleder-Ausstattung“ auf die Hochwertigkeit eines Fahrzeuges hingewiesen und Echtleder war Ausdruck von Qualität und Extravaganz. Inzwischen hat sich dieses Bild jedoch gewandelt: Heutige Kunden achten bei ihren Kaufentscheidungen verstärkt auf nachhaltige Produkte mit möglichst geringem CO2¬-Fußabdruck. Weitere wichtige Produktmerkmale sind Qualität und Langlebigkeit. Sie spielen vor allem eine Rolle in viel genutzten Fahrzeugen der sich etablierenden Carsharing-Dienste. Anbieter dieser Services sind an einer langen Betriebszeit ihrer Flotte interessiert und legen zudem Wert auf einen geringen Pflegeaufwand ihrer Fahrzeuge.

Covestro entwickelte seine wässrige INSQIN® Technologie für eine nachhaltige, effiziente und dauerhafte Polyurethanbeschichtung von Textilien sowie die Herstellung von hochwertigem Kunstleder, auch und vor allem für den Autoinnenraum.

Umweltverträglich und langlebig

Herkömmliches Kunstleder wird oft unter Verwendung von organischen Lösemitteln produziert. Schon seit Jahren soll die Emission solcher volatile organic compounds, kurz VOCs, gesenkt werden. Covestro setzt deshalb auf eine wässrige Beschichtungstechnologie, die ohne Lösemittel auskommt. Durch die effiziente Technologie wird im Vergleich zum bisherigen lösemittelbasierten Koagulationsprozess nicht nur bis zu 95 Prozent Wasser und bis zu 50 Prozent Energie eingespart, der Fahrzeuginnenraum wird auch deutlich weniger durch VOC-Emissionen belastet.

Als Alternative zu Tierleder bieten INSQIN® Produkte gleich mehrere Vorteile: Durch ihr geringeres Gewicht erhöhen sie die Effizienz eines Fahrzeuges und senken somit seinen Kraftstoff- oder Stromverbrauch. Durch moderne Herstellungsverfahren sind sie langlebig, nachhaltig und recycelbar.

Innovative Materialien für Premium-Ansprüche

In der Textilbeschichtung konnten sich INSQIN® Produkte bereits etablieren und in vielen Anwendungsbereichen überzeugen. Im Fahrzeuginnenraum bieten sie nun die Möglichkeit, Oberflächen völlig neu zu gestalten und zu nutzen. Davon profitieren Designer ebenso wie Fahrzeugnutzer, denn Farbe, Haptik und Lichtdurchlässigkeit von Oberflächen lassen sich individuell einstellen. Da selbst bei dunklen Farbtönen transluzente Effekte erzielt werden können, lassen sich Kontrollleuchten oder Taster einfach unter der Oberfläche anbringen – ein Blick oder Knopfdruck wird hier zum Erlebnis.

(c) smartpolymer / Steffen Beikirch
Dr. Frank Wendler von der smartpolymer GmbH mit Material der Marke Cell Solution bioactive.
08.04.2020

smartpolymer: bioaktive Faser für den Einsatz in Atemschutzmasken

In der Corona-Krise ist eine Entwicklung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) derzeit besonders gefragt: die antimikrobiell wirksame Cellulose-Faser mit Silber-Ionen. Die smartpolymer GmbH, ein Unternehmen der TITK-Gruppe, stellt sie auf einer Pilotanlage unter dem Namen Cell Solution bioactive her. Abnehmer sind unter anderem die Hersteller von Atemschutzmasken.

Die natürliche antibakterielle Wirkung von Silber wird seit Jahrhunderten zur Entkeimung genutzt. Durch Anreicherung mit dem Edelmetall – bis zu 6 Prozent Silbergehalt sind einstellbar – kann die Cellulose-Faser aus Rudolstadt gerade in Krankenhäusern oder Hygienebereichen einen wertvollen Beitrag zum Schutz vor unerwünschten Keimen leisten. Nach der Verarbeitung zu einem Vlies lässt sie sich unter anderem als eine Lage in Atemschutzmasken integrieren.

In der Corona-Krise ist eine Entwicklung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) derzeit besonders gefragt: die antimikrobiell wirksame Cellulose-Faser mit Silber-Ionen. Die smartpolymer GmbH, ein Unternehmen der TITK-Gruppe, stellt sie auf einer Pilotanlage unter dem Namen Cell Solution bioactive her. Abnehmer sind unter anderem die Hersteller von Atemschutzmasken.

Die natürliche antibakterielle Wirkung von Silber wird seit Jahrhunderten zur Entkeimung genutzt. Durch Anreicherung mit dem Edelmetall – bis zu 6 Prozent Silbergehalt sind einstellbar – kann die Cellulose-Faser aus Rudolstadt gerade in Krankenhäusern oder Hygienebereichen einen wertvollen Beitrag zum Schutz vor unerwünschten Keimen leisten. Nach der Verarbeitung zu einem Vlies lässt sie sich unter anderem als eine Lage in Atemschutzmasken integrieren.

„Die Faser wirkt antibakteriell und fungizid – tötet also Keime und Pilze sehr zuverlässig ab“, erläutert Dr. Frank Wendler, der bei smartpolymer die Forschung und Entwicklung der Cell Solution-Funktionsfasern verantwortet. Hierbei handelt es sich um Lyocell-Fasern*, die mit verschiedensten Zusatzfunktionen ausgestattet werden können. Das Besondere: Die Wirkstoffe werden durch ein patentiertes Verfahren direkt in die Faser eingebracht. „Dadurch erreichen wir einen Depot- und einen so genannten Release-Effekt. Das bedeutet, der Wirkstoff bleibt in der Faser gespeichert und wird kontinuierlich über einen längeren Zeitraum nach außen abgegeben“, betont Wendler.

Bei der Verwendung in Atemschutzmasken kommt der Faser noch ein besonderes Merkmal zugute: Lyocell absorbiert Feuchtigkeit sehr gut. Damit wird ein großer Nachteil von Schutzmasken abgeschwächt: Die Ausatemluft durchfeuchtet das Filtermaterial mit der Zeit und macht es so zu einem idealen Nährboden für das Überleben und die Vermehrung von Keimen. Nicht so mit der Entwicklung aus Rudolstadt. Dank der natürlichen Eigenschaften der Lyocell-Faser kann das Vlies bis zu 50 Prozent seines Materialgewichts an Feuchtigkeit aufnehmen. Und die in der Faser gebundenen Silber-Ionen machen die Bakterien rasch unschädlich. Daher können solche Atemschutzmasken vergleichsweise länger getragen und mehrfach verwendet werden.

Die Nachfrage nach Cell Solution bioactive steigt gerade stark an: smartpolymer konnte die Produktion vom großen Labormaßstab erfolgreich auf den Technikumsmaßstab übertragen. Mit Einführung eines Drei-Schicht-Systems soll das Volumen nun kurzfristig so weit wachsen, dass bis zu 10 Tonnen Textil pro Monat mit der Faser ausgerüstet werden können. An einem weiteren Scale-up wird bereits mit Hochdruck gearbeitet.

Die Faser Cell Solution bioactive ist bei der Prüfgemeinschaft Oeko-Tex gelistet und für den Einsatz in Textilien zugelassen. „Zudem erfüllt sie im Stoffkreislauf alle Anforderungen der Nachhaltigkeit“, ergänzt Wendler. „Die Faser wird besonders umweltverträglich hergestellt und ist biologisch abbaubar.“

Weitere Informationen:
TITK Smartpolymer
Quelle:

TITK-Group

(c) distec
22.01.2020

Distec: Höchste Brandschutzklasse für BLO-Line-Monitore

Brandlast-optimiert nach A1-s1, d0: Distec verbessert Monitore für Sicherheit auf Flucht- und Rettungswegen

Brandlast-optimiert nach A1-s1, d0: Distec verbessert Monitore für Sicherheit auf Flucht- und Rettungswegen
Die Distec GmbH Spezialist für TFT-Flachbildschirme und Systemlösungen für industrielle und multimediale Applikationen – bietet ihre bewährten Brandlast-optimierten Monitore jetzt auch als neue BLO-Line in der höchst möglichen Brandschutzklasse A1-s1,d0 nach DIN EN 13501-1:2019-05 an. Die Monitore gibt es in den Größen von 24 bis 65 Zoll und optional auch mit Touchscreen. Zusätzlich kann jeder Monitor mit einer internen PC-Lösung ausgerüstet werden. „Die neue BLO-Line-Serie eignet sich als Informations- und Wegeleitsystem auch in öffentlichen Bereichen mit besonderen Anforderungen an den Brandschutz, wie Flucht- und Rettungswegen“, erläutert Matthias Holst, Head of Division Monitor Solutions der Distec. „Die Monitore lassen sich in derselben Brandschutzklasse einordnen wie ein Ziegelstein, das heißt sie tragen nicht mehr zur Brandlast bei als die Wände, an denen sie hängen. Wir sind der erste Anbieter von Monitoren in dieser höchsten Sicherheitskategorie.“ Separate Brandschutzgehäuse sind für die neue BLO-Line nicht mehr notwendig. Damit sind die Monitore nicht nur optisch ansprechender, sondern auch kosteneffizienter sowie leichter zu montieren und zu handhaben. Sie sind ideal als Informationsanzeigen in Bereichen mit strengen Brandschutzbestimmungen in Industriebauten und in öffentlichen Gebäuden wie beispielsweise Krankenhäusern, Universitäten, Schulen, Bahnhöfen und Flughäfen.

Sicherheit durch optimalen Brandschutz
Die neuen Monitore der BLO-Line sind mit einem Brandschutzglas versehen und haben ein stabiles Gehäuse aus Stahlblech. „Wir haben es durch die sorgfältige Auswahl an Komponenten und Materialien sowie eine feuerhemmende Konstruktion geschafft, dass unsere Monitore im Falle eines Feuers so wenig wie möglich zur Brand- und Rauchentwicklung beitragen“, ergänzt Matthias Holst. Die langlebigen Displays sind für den 24/7-Betrieb ausgelegt. Optional stattet Distec die Monitore mit einer hohen IP-Schutzklasse und einer Löschkartusche aus. Diese kleine Kartusche im Innern des Monitors ist mit einem speziellen Gas gefüllt. Bei großer Hitze bricht die Röhre und setzt das Löschgas frei, das das Feuer eindämmt.

Distec bietet die BLO-Line parallel zu den bisherigen Brandlast-optimierten Monitoren an, die nach B-s1, d0 zertifiziert sind. Alle Monitore sind wahlweise zur externen Ansteuerung oder mit einem integrierten PC erhältlich. Standard ist eine Lieferung für die Montage im Querformat, bei Bedarf liefert Distec jedoch alle Versionen auch für die Montage im Hochformat aus. Jedem Monitor liegt ein Zertifikat bei, das die Brandklasse für das Gerät bestätigt.

Das Brandverhalten, also die Entzündbarkeit und Brennbarkeit der Monitore, wurde in Anlehnung an das SBI-Verfahren nach DIN 13823:2015-02 ermittelt. Der Brandversuch wurde nach der europäischen Norm gemäß DIN EN13501-1:2019-05 durchgeführt. Die Geräte erreichen nicht nur die höchste Brandschutzklasse nach A1-s1, d0, sondern sie erfüllen und unterschreiten sämtliche Anforderungen im Brandversuch: Sie sind nicht brennbar und besitzen die Eigenschaften „keine/kaum Rauchgasentwicklung und kein brennbares Abtropfen/Abfallen". Der Display-Spezialist hat den ersten BLO-Monitor als Pionier bereits 2015 entwickelt.

Höchste Brandschutzklasse für BLO-Line-Monitore
Distec präsentiert die neuen BLO-Line-Monitore und weitere Highlights vom 11. bis 14. Februar 2020 auf der Integrated Systems Europe ISE in Amsterdam am Stand R130 in Halle 10. Zudem stellt David Bittner, Product Marketing Manager bei Distec, die Brandlast-optimierten Monitore in einer Präsentation am 26. Februar 2020 um 13:35 Uhr auf der Electronic Displays Conference im Rahmen der embedded world Messe in Nürnberg vor.

Weitere Informationen:
distec
Quelle:

Distec GmbH

Polyester-Gewebe „Kinari“ (c) Toray
Polyester-Gewebe „Kinari“
16.12.2019

Toray: Neues Polyester-Gewebe „Kinari“

Dank eigener NANODESIGN-Technologie entwickelt Toray einen pflegeleichten Stoff mit glänzendem Finish und luxuriöser Haptik.

Mit „Kinari“ präsentiert Toray Industries, Inc. ein neues Polyester-Filamentgewebe, das sowohl in der Damenoberbekleidung als auch der Herrenkonfektion zum Einsatz kommen kann. Durch den Polyesteranteil ist das Gewebe besonders pflegeleicht, knitterfrei und auch bei Plissees oder Bundfalten sehr formbeständig. Zudem absorbiert das Material Schweiß und trocknet schnell. Anders als herkömmliche Polyestergewebe ist Kinari jedoch außergewöhnlich leicht und luftig, raschelt wie Seide und zeigt einen edlen Glanz. Pünktlich zur Herbst-/Winterkollektion 2020 soll das Gewebe auf den Markt kommen.

Dank eigener NANODESIGN-Technologie entwickelt Toray einen pflegeleichten Stoff mit glänzendem Finish und luxuriöser Haptik.

Mit „Kinari“ präsentiert Toray Industries, Inc. ein neues Polyester-Filamentgewebe, das sowohl in der Damenoberbekleidung als auch der Herrenkonfektion zum Einsatz kommen kann. Durch den Polyesteranteil ist das Gewebe besonders pflegeleicht, knitterfrei und auch bei Plissees oder Bundfalten sehr formbeständig. Zudem absorbiert das Material Schweiß und trocknet schnell. Anders als herkömmliche Polyestergewebe ist Kinari jedoch außergewöhnlich leicht und luftig, raschelt wie Seide und zeigt einen edlen Glanz. Pünktlich zur Herbst-/Winterkollektion 2020 soll das Gewebe auf den Markt kommen.

Bei der Entwicklung von Kinari, setzte Toray ein patentiertes NANODESIGN Mehrkomponenten-Spinnverfahren ein. Kinari besteht aus drei verschiedenen Polymeren, die innerhalb der Faser zu einer einzigartigen Querschnittstruktur angeordnet sind. Die teils stark verteilten Polymerströme werden kombiniert und auf Nanoebene in die gewünschten Anordnung gebracht. Das Ergebnis ist ein kleiner Abstand zwischen den Polymerfasern, der dem Gewebe Volumen und die luftige Textur von Seide verleiht.

Die Eigenschaften von Seide möglichst gut zu imitieren ist seit langem ein treibendes Ziel in der Kunstfaserentwicklung. Mit der eigenen Forschung der letzten fünfzig Jahre möchte Toray natürliche Seide jedoch nicht nur reproduzieren, sondern übertreffen. Die ersten Schritte in diese Richtung machte das Unternehmen mit SILLOOK, einem seidigen Polyestergewebe mit einer Qualität und Haptik, die mit Naturfasern nicht zu erreichen ist. Bei der Entwicklung von Kinari kombinierte Toray diese langjährige Erfahrung mit der eigenen NANODESIGN-Technologie, um eine besonders seidige, hochwertige Haptik zu erzeugen.

Toray möchte Kinari für High-End-Anwendungen in der nationalen und internationalen Textilbranche vermarkten. Gerade in der Bekleidungsbranche sieht das Unternehmen viele Ansatzpunkte für innovative neue Produkte im hochpreisigen Luxussegment. 200.000 Meter Stoff möchte Toray im ersten Jahr verkaufen, bis zum dritten Jahr soll der Absatz auf 500.000 Meter steigen.

25.11.2019

SGL Carbon liefert serienmäßig Verbundwerkstoff-Materialien für Rotorblätter an Airbus Helicopters

  • Glasfaser-Textilien für Helikoptertyp H145
  • Erstmalig Materiallieferung für Primärstrukturbauteile im Luftfahrt-Segment

Die SGL Carbon liefert seit August dieses Jahres zwei spezielle Glasfasertextilien, sogenannte Gelege, für die neue Version des Helikoptertyps H145 von Airbus Helicopters. Eingesetzt werden die Materialien in dem neuen, besonders effizienten Fünfblattrotor des Modells. Das Material wurde von Airbus Helicopters und SGL Carbon gemeinsam entwickelt und für den weiteren Einsatz in den kommenden Jahren qualifiziert.

Die Gelege weisen durch ihre unidirektionale Faserausrichtung eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit auf und unterstützen so optimal die neue Geometrie der besonders langen Rotorblätter des H145. Die Gelege werden am SGL Carbon Standort in Willich bei Düsseldorf in einem mehrstufigen Verfahren hergestellt und von dort an Airbus Helicopters in Paris geliefert.

  • Glasfaser-Textilien für Helikoptertyp H145
  • Erstmalig Materiallieferung für Primärstrukturbauteile im Luftfahrt-Segment

Die SGL Carbon liefert seit August dieses Jahres zwei spezielle Glasfasertextilien, sogenannte Gelege, für die neue Version des Helikoptertyps H145 von Airbus Helicopters. Eingesetzt werden die Materialien in dem neuen, besonders effizienten Fünfblattrotor des Modells. Das Material wurde von Airbus Helicopters und SGL Carbon gemeinsam entwickelt und für den weiteren Einsatz in den kommenden Jahren qualifiziert.

Die Gelege weisen durch ihre unidirektionale Faserausrichtung eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit auf und unterstützen so optimal die neue Geometrie der besonders langen Rotorblätter des H145. Die Gelege werden am SGL Carbon Standort in Willich bei Düsseldorf in einem mehrstufigen Verfahren hergestellt und von dort an Airbus Helicopters in Paris geliefert.

„Der Auftrag unterstreicht unsere zunehmende Präsenz im Luftfahrtgeschäft. Mit den Gelegen für Airbus Helicopters haben wir erstmals auch ein Materialkonzept für Primärstrukturbauteile realisiert, qualifiziert und in Serie gebracht“, betont Dr. Andreas Erber, Leiter Segment Aerospace des Geschäftsbereichs Composites – Fibers & Materials der SGL Carbon.

Die aktuellen Lieferungen sind Teil eines Rahmenvertrags mit Airbus Helicopters, mit dem die Zusammenarbeit schrittweise weiter intensiviert werden soll. Airbus Helicopters und die SGL Carbon arbeiten neben der aktuellen Entwicklung von Materialien für Hubschrauberkomponenten bereits seit Jahren auch im Bereich der Verarbeitung von Verbundwerkstoffmaterialien für Flugzeugtüren des Airbus-Konzerns zusammen. Darüber hinaus engagieren sich Airbus und die SGL Carbon gemeinsam in verschiedenen Verbänden und Forschungsprojekten im Verbundwerkstoff-Bereich wie zum Beispiel dem Carbon Composites e.V.

Quelle:

SGL CARBON SE

The lucky winner with the certificate, from left to right: Professor Jens Ridzewski (AVK), Sven Schöfer (ITA), Dr Rudolf Kleinholz (AVK) (c) Reed Exhibitions, Oliver Wachenfeld
The lucky winner with the certificate, from left to right: Professor Jens Ridzewski (AVK), Sven Schöfer (ITA), Dr Rudolf Kleinholz (AVK)
17.09.2019

ITA ist AVK-Innovationspreisträger 2019 in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“

  • Reduzierung des Materialeinsatzes um bis zu 50 Prozent durch innovative Formgebungsstrategie in der Herstellung von Faser-verbundwerkstoffen

In der Faserverbundkunststoff (FVK)-Produktion ist die Stempelumformung eines der wirtschaftlichsten Verfahren zur automatisierten Großserienfertigung, z.B. in der BMW i-Reihe. Dir derzeitig eingesetzten Verfahren sind anfällig für Drapierfehler und einen hohen Verschnittanteil. Durch ein am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, entwickeltes innovatives Verfahren kann nun die Ausschussquote signifikant verringert und der Verschnittanteil der hochpreisigen Verstärkungstextilien, wie beispielsweise Carbonfasertextilien, um bis zu 50 Prozent reduziert werden.

Sven Schöfer vom ITA erzielte diesen Effekt mit seiner Arbeit „Entwicklung einer textilen Materialzuführung zur Erhöhung der Preformqualität bei der Stempelumformung von Verstärkungslagen“. Er gewann dafür am 10. September 2019 den dritten Preis der AVK-Innovationspreise in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“ anlässlich der Composite Europe in Stuttgart.

  • Reduzierung des Materialeinsatzes um bis zu 50 Prozent durch innovative Formgebungsstrategie in der Herstellung von Faser-verbundwerkstoffen

In der Faserverbundkunststoff (FVK)-Produktion ist die Stempelumformung eines der wirtschaftlichsten Verfahren zur automatisierten Großserienfertigung, z.B. in der BMW i-Reihe. Dir derzeitig eingesetzten Verfahren sind anfällig für Drapierfehler und einen hohen Verschnittanteil. Durch ein am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, entwickeltes innovatives Verfahren kann nun die Ausschussquote signifikant verringert und der Verschnittanteil der hochpreisigen Verstärkungstextilien, wie beispielsweise Carbonfasertextilien, um bis zu 50 Prozent reduziert werden.

Sven Schöfer vom ITA erzielte diesen Effekt mit seiner Arbeit „Entwicklung einer textilen Materialzuführung zur Erhöhung der Preformqualität bei der Stempelumformung von Verstärkungslagen“. Er gewann dafür am 10. September 2019 den dritten Preis der AVK-Innovationspreise in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“ anlässlich der Composite Europe in Stuttgart.

Funktionsweise des derzeitigen Verfahrens
Bei der Stempelumformung werden in der Industrie meist Klemmgreifer eingesetzt, die die gestapelten Einzellagen dem Umformprozess zuführen und über einen Spannrahmen oder Niederhalter am Unterwerkzeug positionieren. Durch die Klemmgreifer ist der Verschnittanteil der kostenintensiven Verstärkungstextilien hoch, da bei klemmenden Systemen Drapierzugaben am Textilrand notwendig sind. Andere Ansätze, das Verstärkungshalbzeug während der Umformung zuzuführen und gleichzeitig die Drapierqualität zu verbessern, sind ebenfalls nicht wirtschaftlich: sie sind in der Regel nur auf bestimmte Zuschnitte ausgelegt, nicht automatisierbar, fehleranfällig oder teure Speziallösungen.

Aktuell gibt es in der Industrie kein System, das Rückhaltekräfte gezielt entlang einer verschnittarmen Endkontur einsetzen kann und in der Geometrie flexibel bleibt.

Innovativer Lösungsansatz von Sven Schöfer
Das von Sven Schöfer entwickelte innovative Verfahren arbeitet mit einer lösbaren textilen Fügeverbindung, einer sogenannten Tuftingnaht. Sie macht ein Abgleiten der Einzellagen während des Umformprozesses unter einer von der Nahtausführung abhängigen Rückhaltekraft möglich.

Auf diese Weise werden Drapierfehler in zuvor kritischen Bereichen selbst bei komplexen Preformgeometrien verringert oder vollständig vermieden. Dies führt zu einer signifikanten Erhöhung der Preformqualität und zur Senkung von Ausschussraten. Das Verfahren ist sehr effizient, da Rückhaltekräfte für beliebige Bauteilgeometrien an endkonturnahen Zuschnitten eingeleitet werden. So wird der Materialeinsatz um bis zu 50 % reduziert.

Weitere Informationen:
RWTH Aachen, ITA, Textiltechnik
Quelle:

ITA – Institut für Textiltechnik

28.08.2019

Toray übernimmt Alva Sweden AB

Toray Industries, Inc. gab bekannt, Verhandlungen mit AB Anders Westerlind zur Übernahme von Alva Sweden AB (ASE) abgeschlossen zu haben. Demnach akquiriert Toray sowohl ASE, einen Hersteller von Airbag-Kissen im Automobilbereich, als auch die beiden Tochtergesellschaften Alva Confecções S.A. (Portugal) und Alva Tunisia S.A. (Tunesien, in der Folge gemeinsam als „Alva“ bezeichnet). Das japanische Unternehmen übernimmt alle Anteile von ASE, welches sich zu 100 Prozent im Besitz von AB Anders Westerlind befindet. Die Transaktion wird unmittelbar nach Abschluss der erforderlichen behördlichen Verfahren abgeschlossen.

Toray Industries, Inc. gab bekannt, Verhandlungen mit AB Anders Westerlind zur Übernahme von Alva Sweden AB (ASE) abgeschlossen zu haben. Demnach akquiriert Toray sowohl ASE, einen Hersteller von Airbag-Kissen im Automobilbereich, als auch die beiden Tochtergesellschaften Alva Confecções S.A. (Portugal) und Alva Tunisia S.A. (Tunesien, in der Folge gemeinsam als „Alva“ bezeichnet). Das japanische Unternehmen übernimmt alle Anteile von ASE, welches sich zu 100 Prozent im Besitz von AB Anders Westerlind befindet. Die Transaktion wird unmittelbar nach Abschluss der erforderlichen behördlichen Verfahren abgeschlossen.

Markthintergrund
Der weltweite Airbag-Markt wächst stetig. Verschärfte Sicherheitsvorschriften in Industrieländern und der zunehmende Einsatz von Airbags in Schwellenländern steigern die Nachfrage. Eine neue Fahrzeuggeneration, die autonomes Fahren und andere fortschrittliche Technologien umfasst, stellt auch neue Anforderungen an Sicherheitssysteme wie leistungsfähige Airbags.
Das aktuelle Airbag-Geschäft von Toray umfasst die Produktion von Nylonfasern in Japan, Thailand und Mexiko sowie Produktionsstätten für Airbag-Stoffe in Japan, Thailand, China, der Tschechischen Republik, Indien und Mexiko. Diese integrierte Faser- und Gewebekompetenz, gemeinsam mit einem globalen Produktions- und Vertriebsnetzwerk, ermöglicht es Toray, Airbag-Stoffe in gleichbleibender Qualität von jedem Produktionsstandort aus zeitnah zu liefern.

Alva produziert seit 1997 Airbag-Kissen für die Automobilbranche in Europa. Mit unternehmenseigenen Technologien, Fachkompetenz und modernsten Produktionsanlagen genießt das Unternehmen bei den führenden europäischen Modulherstellern einen ausgezeichneten Ruf.

Hintergrund und Ziele der Übernahme
Toray beliefert Alva bereits mit Stoffen für die Airbag-Produktion und konnte so im Laufe der Jahre eine gute Beziehung zum Unternehmen aufbauen. Erste Gespräche zu einer möglichen Übernahme begannen 2018. Toray verfolgte dabei das Ziel, die Integration entlang der ganzen Lieferkette weiter voranzutreiben. Demnach umfasst das Anbot neben der Faser- und Gewebe-Produktion nun auch die nachgelagerte Herstellung der Airbag-Kissen. Der Ausbau des eigenen Airbag-Geschäft ist eine Antwort auf die beschriebenen veränderten Marktbedingungen.

Mit der Übernahme möchte Toray die direkten Beziehungen zu Modulherstellern und letztlich auch zu Automobilherstellern verbessern. Das Unternehmen hofft, die Bedürfnisse der Kunden und neueste Trends bei der Airbag-Entwicklung so schneller erkennen zu können. Die Expertise von Alva bei der Herstellung von Airbag-Kissen erlaubt es Toray, Kompetenzen von der Faser über das gewebte Material bis zum fertig genähten Produkt stärker zu bündeln. Damit baut das Unternehmen sein Angebotsportfolio aus und erhofft sich Vorteile bei der Produktentwicklung. Durch eine stärkere Präsenz bei Modul- und Automobilherstellern möchte der japanische Materialtechnologiekonzern zudem einen Beitrag zur Weiterentwicklung von Hochleistungs-Airbags leisten.

Toray ist bestrebt, sein Airbag-Geschäft weiter auszubauen, um von der starken Nachfrage in diesem vielversprechenden Markt zu profitieren.

Weitere Informationen:
Toray Toray Advanced Composites
Quelle:

Toray International Europe GmbH

 

24.04.2019

Neu gestartete Vorhaben verdeutlichen Bandbreite der Textilforschung

Im Projekt futureTEX forschen Industrieunternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Verbände in einem interdisziplinären Kompetenznetzwerk, um die traditionsreiche Textilbranche in Deutschland fit für die Zukunft zu machen. Bis 2021 arbeiten die rund 300 Akteure an der Entwicklung wesentlicher Bausteine eines Zukunftsmodells.

In den vergangenen Monaten wurden dazu mehrere Forschungsvorhaben abgeschlossen. Unter anderem entwickelten die Partner in den Vorhabenkonsortien Leichtbauteile aus Hanfbastrinde oder photovoltaisch wirksame Schichten auf Technischen Textilien.

Parallel dazu starteten drei weitere Umsetzungsvorhaben, die unterschiedliche Aspekte des textilen Spektrums abdecken. Im F&E-Vorhaben digiTEX-PRO arbeiten die Partner an einer digitalen, textilen Prozesskette zur nasschemischen Funktionalisierung von textilen Flächengebilden. Das Ziel ist eine digital ansteuerbare flexible Ausrüstungstechnologie auf Basis von digitalen Verfahren aus der Druck- und Beschichtungsindustrie für die effiziente vollflächige und geometriegesteuerte Ausrüstung von textilen Flächen.

Im Projekt futureTEX forschen Industrieunternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Verbände in einem interdisziplinären Kompetenznetzwerk, um die traditionsreiche Textilbranche in Deutschland fit für die Zukunft zu machen. Bis 2021 arbeiten die rund 300 Akteure an der Entwicklung wesentlicher Bausteine eines Zukunftsmodells.

In den vergangenen Monaten wurden dazu mehrere Forschungsvorhaben abgeschlossen. Unter anderem entwickelten die Partner in den Vorhabenkonsortien Leichtbauteile aus Hanfbastrinde oder photovoltaisch wirksame Schichten auf Technischen Textilien.

Parallel dazu starteten drei weitere Umsetzungsvorhaben, die unterschiedliche Aspekte des textilen Spektrums abdecken. Im F&E-Vorhaben digiTEX-PRO arbeiten die Partner an einer digitalen, textilen Prozesskette zur nasschemischen Funktionalisierung von textilen Flächengebilden. Das Ziel ist eine digital ansteuerbare flexible Ausrüstungstechnologie auf Basis von digitalen Verfahren aus der Druck- und Beschichtungsindustrie für die effiziente vollflächige und geometriegesteuerte Ausrüstung von textilen Flächen.

Beim Vorhaben iTEXFer steht die Entwicklung von vernetzten Fertigungssystemen und Wertschöpfungsstufen im Rahmen des Fabriklebenszyklus im Fokus. Als Ergebnis soll ein textilspezifischer, erweiterbarer Industrie 4.0-Baukasten entstehen, der neben Software und Methoden auch mechanisch-elektronischen Komponenten enthält. Damit sollen zukünftig Entwicklungszeit, Produktionsdurchlaufzeit, Ausfallzeit und die Ressourcennutzung optimiert werden.

Das Vorhabenkonsortium von T-EXoSuit plant die Entwicklung eines textilbasierten Exoskeletts mit individuell einstellbarem graduellen Bewegungswiderstand und User Interface zur präventiven und rehabilitativen Unterstützung des Bewegungsapparats. Mit der Orthese sollen Fehlhaltungen und Überlastungen durch ein individuelles angepasstes textiles Exoskelett reduziert werden. Gleichzeitig können mittels der integrierten Sensorik relevante Bewegungsdaten erfasst und analysiert werden.

Neu ist ebenfalls das futureTEX-Vorhaben „Von der Forschung in die Praxis - futureTEX Inkubator für technische Textilien und disruptive Produkte“. Das Vorhaben wird im Mai starten und als wichtiger Impulsgeber für den Transfer ausgewählter Vorhabenergebnisse in die Wirtschaft fungieren. Bis 2021 sollen nachhaltige Strukturen entwickelt werden, die futureTEX-Inhalte ganz gezielt zur Marktreife bringen. Gleichzeitig soll damit eine Innovationsplattform für die gesamte Branche etabliert werden, die ausdrücklich KMU einbindet sowie Lern- und Anwendungsmodule aufzeigt.

Weitere Informationen:
futureTex
Quelle:

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)
 

(c) Gebrüder Otto GmbH & Co. KG
04.03.2019

Gebrüder Otto auf der Techtextil 2019

Gebrüder Otto präsentiert sich auf der diesjährigen Techtextil, die vom 14. bis 17. Mai in Frankfurt stattfindet, in Halle 3.1, Stand D81 von Baden-Württemberg International (bw-i). In den letzten Jahren hat sich Gebrüder Otto, das für seine hochwertigen Garne und Zwirne aus Naturfasern bekannt ist, zunehmend im Bereich der technischen Garne und Textilien etabliert. Das Unternehmen überzeugt mit technologieübergreifendem Know-how, unbedingtem Kundenfokus und verlässlicher Produktqualität. Die anstehende Techtextil möchte Otto nutzen, um gemeinsam mit Kunden, Interessenten und Fachbesuchern weitere, neuartige textile Anwendungen auszuloten.

„Der Grundstein für eine erfolgreiche Zusammenarbeit, die am Ende zu einer höchst kundenindividuellen Lösung im Bereich der technischen Garne und Textilien führt, ist das persönliche Gespräch“, sagt Andreas Merkel, Geschäftsführer von Gebrüder Otto. „Deshalb steht es für uns auf der Techtextil im Fokus. So lässt sich am besten herausfinden, ob unsere Kompetenzen und die gesuchten Anforderungen tendenziell zusammenpassen und man vielleicht ohnehin schon in die gleiche Richtung denkt.“

Gebrüder Otto präsentiert sich auf der diesjährigen Techtextil, die vom 14. bis 17. Mai in Frankfurt stattfindet, in Halle 3.1, Stand D81 von Baden-Württemberg International (bw-i). In den letzten Jahren hat sich Gebrüder Otto, das für seine hochwertigen Garne und Zwirne aus Naturfasern bekannt ist, zunehmend im Bereich der technischen Garne und Textilien etabliert. Das Unternehmen überzeugt mit technologieübergreifendem Know-how, unbedingtem Kundenfokus und verlässlicher Produktqualität. Die anstehende Techtextil möchte Otto nutzen, um gemeinsam mit Kunden, Interessenten und Fachbesuchern weitere, neuartige textile Anwendungen auszuloten.

„Der Grundstein für eine erfolgreiche Zusammenarbeit, die am Ende zu einer höchst kundenindividuellen Lösung im Bereich der technischen Garne und Textilien führt, ist das persönliche Gespräch“, sagt Andreas Merkel, Geschäftsführer von Gebrüder Otto. „Deshalb steht es für uns auf der Techtextil im Fokus. So lässt sich am besten herausfinden, ob unsere Kompetenzen und die gesuchten Anforderungen tendenziell zusammenpassen und man vielleicht ohnehin schon in die gleiche Richtung denkt.“

Auf dem Stand des bw-i, das speziell kleine und mittlere Unternehmen fördert, sieht er sein Unternehmen dafür gut platziert. Dort stellen auch Hochschulen und Forschungsinstitute aus, mit denen Otto, ebenso wie mit zahlreichen Maschinenbauern, im Alltag eine enge Zusammenarbeit verbindet. Regelmäßig fungiert das Familienunternehmen als Versuchsspinnerei oder als Sparrings-Partner, wenn neue Maschinen oder Verfahren getestet werden sollen. Das empfindet Andreas Merkel als Gewinn, denn „damit vergrößern wir jedes Mal unseren eigenen Wissenspool. Folglich werden wir zunehmend als Kompetenz- und Entwicklungszentrum wahrgenommen, von Kunden wie Partnern. Und da wir über laufende Entwicklungen schon früh Bescheid wissen, können wir diese in unsere Überlegungen miteinbeziehen, wenn es darum geht, neue, kundespezifische Lösungen zu entwickeln.“

Weitere Informationen:
Gebrüder Otto GmbH & Co. KG
Quelle:

Gebrüder Otto GmbH & Co. KG