Aus der Branche

Die Gewinner der diesjährigen Innovation Awards der internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess stehen fest. 15 Preisträger in acht Kategorien erhalten die Auszeichnung für wegweisende Forschung, neue Produkte, Verfahren oder Technologien. Die prämierten Innovationen zeigen textile Lösungen als essenzielle Treiber für Weiterentwicklungen in zahlreichen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Medizin oder Bau.

Gewinner Techtextil Innovation Award

Flugzeuge besser recyceln
Leichter als viele Metalle und flexibel im Design: Faserverbundwerkstoffe sind aus der modernen Luft- und Raumfahrt nicht mehr wegzudenken. Die textilverstärkten Leichtbaumaterialien, meist eine Mischung aus Glas- oder Kohlenstofffasern und Kunstharz, reduzieren das Gewicht von Flugzeugen – und damit deren Treibstoffverbrauch – so stark, dass manche modernen Flieger inzwischen zu mehr als 50 Prozent aus ihnen bestehen. Damit stellt sich auch immer dringlicher die Frage nach dem Recycling dieser Verbundmaterialien. Für ein neues Verfahren, mit dem Flugzeugteile aus thermoplastischem Faserverbund künftig besser recycelt werden können sollen, erhält das belgische Textilforschungsinstitut Centexbel den Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Approaches on Sustainability & Circular Economy“. Das prämierte Verfahren, dessen Entwicklung nach Angaben von Centexbel eng von Airbus begleitet wurde, nutzt Induktionswärme. Mit ihrer Hilfe kann man verschweißte thermoplastische, textilverstärkte Verbundwerkstoffe erhitzen und anschließend voneinander lösen. Stringer, Teile von Tragflächen und andere textilbasierte Flugzeugteile sollen sich so künftig besser trennen und wiederverwenden lassen.

Smartes Dach
Der Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Product“ geht an das portugiesische Technologiezentrum für Textil- und Bekleidungsindustrie CITEVE für ein intelligentes, textilverstärktes Abdichtungssystem für Flachdächer. Das „Smart Roofs System“ (SRS) besteht aus einer thermisch reflektierenden, flüssigen Abdichtungsmembran auf Wasserbasis und einer intelligenten textilen Verstärkungsstruktur aus einem Jacquard-Gewebe aus recyceltem Polyester. Diese enthält elektronische Garne, die auf Wärme, Temperatur und Feuchtigkeit reagieren. Das innovative System bietet laut CITEVE eine bessere technische Leistung und ist nachhaltiger als bisherige Lösungen für Flüssigmembranen.

Drei Preisträger in der Kategorie „New Technology“:

Selbstkühlende Textilien gegen Klimawandel-Folgen
Eine neuartige Beschichtung für selbstkühlende Textilien der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Anders als Sonnenschirme oder Markisen, die die Sonneneinstrahlung nur indirekt abhalten, ermöglicht die Beschichtung es Textilien, selbst aktiv zu kühlen. Dazu reflektiert sie nicht nur das Sonnenlicht, sondern strahlt auch Wärmeenergie wieder ab. Die Entwicklung der Beschichtung erfolgt auch vor dem Hintergrund steigender Temperaturen durch den Klimawandel. Der Kühlenergiebedarf in Städten sei zwischen 1970 und 2010 um 23 Prozent gestiegen. Bisher sorgen vor allem Ventilatoren und Klimaanlagen für Abkühlung. Doch die verbrauchen viel Strom: Bereits 2018 schätzte die Internationale Energieagentur (IEA), dass rund zehn Prozent des weltweiten Strombedarfs auf Klimaanlagen und Ventilatoren entfallen; 2050 könnten Klimaanlagen laut IEA nach der Industrie der zweitgrößte Treiber des globalen Energiebedarfs sein.

Besserer Schutz vor Sepsiserregern
Sepsis, auch bekannt als Blutvergiftung, ist weltweit für jeden fünften Todesfall verantwortlich. Ursache der Infektion sind häufig Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Viren, die auch in Krankenhauswäsche vorkommen und von dort über Wunden in den Körper gelangen können. Das hessische Unternehmen Heraeus Precious Metals erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“ für eine neue antimikrobielle Technologie, die Krankenhauspatient*innen künftig besser vor Sepsiserregern schützen soll. Dabei handelt es sich um ein Additiv auf Edelmetallbasis mit dem Namen AGXX. Kleidung und Bettwäsche in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen sollen so künftig besser antimikrobiell ausgestattet werden können als mit derzeitigen Lösungen. Und so funktioniert es: In Textilien eingearbeitet, löst AGXX durch das Zusammenwirken der Edelmetalle Silber und Ruthenium eine katalytische Reaktion aus, die reaktiven Sauerstoff erzeugt, der Mikroorganismen wirksam abtöten soll. Die antimikrobielle Wirksamkeit der prämierten Neuentwicklung konnte Heraeus nach eigenen Angaben bisher bei 130 verschiedenen Mikroorganismen nachweisen und zudem zeigen, dass diese auch nach 100 Wäschen im Textil erhalten bleibt.

Smarte Textilpumpe hält Kleidung trocken
Bei Kleidung ist Komfort einer der wichtigsten Aspekte. Er leidet schnell, wenn ein Kleidungsstück nass wird, zum Beispiel durch Schweiß. Um diesen künftig schon während des Tragens aus Hemd oder Jacke zu entfernen, hat das schwedische Unternehmen LunaMicro eine intelligente Feuchtigkeitsmanagement-Technologie entwickelt. Dabei handelt es sich um ein mehrlagiges, poröses Textil, das mit einer kleinen Batterie verbunden ist. Eingearbeitet in ein Kleidungsstück, soll diese smarte Textilpumpe Flüssigkeiten wie Schweiß aktiv aus dem Inneren der Kleidung nach außen befördern und die Träger*innen trocken halten. Für die in Schweden und den USA patentierte elektroosmotische Textilpumpe erhält das Unternehmen einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Die Innovation soll schon bald in Outdoor- und Arbeitsschutzkleidung sowie in persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zum Einsatz kommen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Concept”:

Nachhaltiges Bauen: Bis zu 30 Prozent Beton einsparen
Rund 40 Prozent der globalen CO2-Emissionen entfallen derzeit auf den Bau- und Gebäudebereich. Vor allem bei der Herstellung von Beton, einem der wichtigsten Baustoffe, werden große Mengen CO2 freigesetzt. Das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und das Institut für Massivbau (IMB) an der TU Dresden erhalten einen von zwei Techtextil Innovation Awards in der Kategorie „New Concept“ für ein neues Fertigungsverfahren von Betonfertigteilen unter Verwendung von Carbon, mit dem sich bis zu einem Drittel Beton einsparen lassen soll. Darum geht es: Um Material zu sparen, kommen im Neubau vorzugsweise sogenannte Hohlkörperdecken zum Einsatz. Das sind Betonfertigteile, die im Gegensatz zu massiven Stahlbetondecken Hohlräume enthalten und daher weniger Beton benötigen. Mit dem neuen Fertigungsverfahren, das die Institute mit Unternehmen der Textil- und Baubranche entwickelt haben, lassen sich Hohlkörperdecken-Betonfertigteile mit Carbon herstellen, die künftig noch weitaus mehr Beton und damit CO2 einsparen sollen. Mit dem prämierten Verfahren sollen sich Privat- und Industriegebäude schon bald nachhaltiger und ressourcenschonender bauen lassen als bisher.

Veganes Leder aus Hanfabfällen
Ebenfalls in der Kategorie „New Concept“ wird das Biotech-Start-up Revoltech mit einem Techtextil Innovation Award ausgezeichnet. Das junge Unternehmen aus Darmstadt erhält den Preis für seinen veganen, vollständig recycelbaren Lederersatz aus Hanffasern namens „LOVR“ (ein Akronym für „lederähnlich, ohne Plastik, vegan, reststoffbasiert“). Laut Revoltech ist es der „weltweit erste wirklich zirkuläre Lederersatz“. Vegane Lederalternativen hätten bisher oft zwei Probleme: Entweder seien sie nicht rein pflanzlich, weil sie erdölbasierte Bestandteile enthielten, oder sie würden im Labor gezüchtet und seien daher schwer skalierbar. LOVR dagegen vereint laut Fuhrmann Skalierbarkeit und 100-prozentige Kompostierbarkeit. Die für LOVR verwendeten Hanfabfälle stammen aus dem industriellen Hanfanbau. Der prämierte Lederersatz ist Revoltech zufolge bereits in Schuhen und in einem Konzeptfahrzeug des Autoherstellers KIA im Einsatz. Bald soll er auch bei Polstermöbeln, in Autoinnenräumen und Bekleidung für mehr Nachhaltigkeit sorgen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Technologies on Sustainability & Recycling”:

Fasern nachhaltiger zu 3D-Formen verbinden
In der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“ geht ein Techtextil Innovation Award an Norafin Industries aus dem sächsischen Mildenau. Der Preis würdigt das neue Verfahren „Hydro-Shape“, mit dem sich Fasern mit Hochdruckwasserstrahlen zu einer 3D-Form verbinden lassen. „Statt nur textile Flächen zu erzeugen, können mit dem neuen Verfahren dreidimensionale Strukturen von der Faser bis zum Endprodukt in einem Schritt hergestellt werden. Im Ergebnis entstehe ein textiles 3D-Produkt, das in Sachen Abfallreduzierung neue Wege gehe und zudem aus biologisch abbaubaren Naturfasern hergestellt werden könne. Die Entwicklung der Technologie erfolgte laut Jolly auch vor dem Hintergrund der Single-Use-Plastics Directive, einer EU-Richtlinie zur Bekämpfung von Einwegplastik, die 2021 in Kraft trat. Auf der Techtextil will Norafin das nun ausgezeichnete Fügeverfahren erstmals der Öffentlichkeit vorstellen.

Biobasierte Isolationstextilien statt synthetischer Dämmstoffe
Eine gute Wärmedämmung von Gebäuden ist wichtig für den Klimaschutz, denn sie reduziert den Energieverbrauch und damit die benötigte Heizenergie. Dämmstoffe wie Polyurethan oder Styropor dämmen zwar gut, enthalten aber auch fossile Rohstoffe. Um solche synthetischen Materialien in Zukunft zu ersetzen und nachhaltiger zu dämmen, hat das Aachener Start-up SA-Dynamics gemeinsam mit Industriepartnern recycelbare Dämmtextilien aus biobasierten Aerogelfasern entwickelt. Dafür erhält das Unternehmen den zweiten Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“. Die EU und Regierungen vieler Staaten setzen auch bei der Gebäudedämmung verstärkt auf regulatorische Maßnahmen für mehr Klima- und Umweltschutz. Die neuen Isolationstextilien aus Aerogelfasern, die zu über 90 Prozent aus Luft bestehen und sich auf Textilmaschinen verarbeiten lassen, sollen synthetische Dämmstoffe in ihrer Schutzwirkung sogar übertreffen

Naturfasern und Rezyklate sind die Grundlage der neuesten Produktlinie von silbaerg Snowboards. silbaerg fertigt seit 2011 hochwertige Snowboards mittels patentierter A.L.D.-tech®. A.L.D. steht für anisotropic layer design und ermöglicht eine bisher ungesehene Anpassungsfähigkeit an verschiedene Fahrsituationen.  

Handgefertigte A.L.D.tech®-Lagen umgeben den Holzkern und nicht, wie bei anderen Anbietern üblich, klassische industriell gefertigte Bi-, Tri- oder Quadraxialgelege. Bereits 2015 wurden dabei erstmals Naturfasern in Form von Tapes verwendet.

silbaerg setzt auf den Einsatz regionaler Produkte. So kommen Hanffasertapes von Sachsenleinen GmbH (Markkleeberg, Sachsen) zum Einsatz, deren Rohstoff seinen Ursprung auf den Feldern zwischen Chemnitz und Leipzig hat. Für die Versteifung der Boards werden weiterhin Carbonfasertapes benötigt. Hier greift silbaerg auf Forschungsergebnisse des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e. V. (STFI) in Chemnitz zurück: Carbonfaserabfälle von silbaerg werden in Form von Recyclingvliesstoffen wiedereingesetzt. Die Verschnittreste, die bei silbaerg in der Produktion anderer Boards anfallen, werden am STFI auf der Anlagentechnik des Zentrums für Textilen Leichtbau aufbereitet und zu Carbonfaservliesstoffen verarbeitet. Diese werden anschließend zu Carbonfasertapes konfektioniert und dienen zusammen mit Hanffasertapes als Verstärkungsstruktur im grünen Snowboard, die damit absolut made in Saxony sind.

Aktuell werden erste Boards von silbaerg-Teamfahrern im Schnee getestet. Diese Testboards nutzen ein neues biobasiertes Harzsystem der bto-epoxy GmbH (Amstetten, Österreich), welches einen Bio-Anteil von 31 % im Harz und 54 % im Härter aufweist. Es ist geplant, die neue Produktlinie noch im Jahr 2024 auf den Markt zu bringen.  

Durch den Einsatz von Hanffasern und recycelten Carbonfasern und die damit verbundene Substitution von Primärmaterial werden Ziele für eine nachhaltige Entwicklung erfüllt. Durch die Nutzung von hauseigenen Rezyklaten lässt sich zudem die Abfallmenge von Carbonfasern im Unternehmen um ca. 75 % reduzieren. Welchen Einfluss dies auf die LCA der Produkte hat, wird aktuell berechnet. 

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

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

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

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

ElasTool von JUMBO-Textil

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

Reifenhäuser Cast Sheet Coating – Spezialist für Gießfolien-, Glättwerks- und Extrusionsbeschichtungsanlagen – zeigt auf der ICE (International Converting Exhibition) Europe ein neues Produktionsverfahren für kostengünstige Folien-Vlies-Verbunde mit herausragend niedriger Grammatur. Die internationale Leitmesse für die Veredelung und Verarbeitung von Papier, Film und Folie findet vom 15. bis 17. März 2022 in der Messe München statt.

Die Corona-Pandemie und aktuelle Versorgungsengpässe haben die Abhängigkeit der Unternehmen von globalen Lieferketten offengelegt. Diese Situation ist zugleich Warnsignal und Chance, die lokale Halbzeug-Produktion grundsätzlich zu stärken. Insbesondere für den Anwendungsbereich medizinischer Schutzbekleidung hat Reifenhäuser Cast Sheet Coating jetzt das zukunftsweisende Produktionsverfahren „Ultrathin Coating“ entwickelt, mit dem Kunden besonders leichte Folien-Vlies-Verbunde kostengünstiger und dadurch wettbewerbsfähig produzieren können. Die zum Patent angemeldete Technologie reduziert die Folien-Grammatur um 66 Prozent, der Materialeinsatz im Gesamtverbund sinkt um 28 Prozent und die Kosten werden um bis zu 34 Prozent reduziert, verglichen mit herkömmlicher Halbzeugfertigung. Die signifikante Kostenersparnis wird dabei unter anderem durch den Verzicht auf Hotmelt-Kleber erreicht, was gleichzeitig die Anlagenwartung deutlich vereinfacht.

Mark Borutta, Sales & Marketing Specialist bei Reifenhäuser Cast Sheet Coating, erklärt: „Wir erleben derzeit einen nachhaltig wachsenden Mehrbedarf für medizinische Schutzbekleidung verbunden mit einer Rückholstrategie für lokale Produktionskapazitäten. Vor diesem Hintergrund erzielen Produzenten mit ‚Ultrathin Coating‘ einen schnellen Return on Invest und hohe Profitabilität – auch bei einer Produktion innerhalb Europas.“ Die Vlies-erfahrene Schwesterfirma Reifenhäuser Reicofil –führender Hersteller von Vliesstoffanlagen – hat die Entwicklung unterstützt.

Auch wenn Hersteller bereits medizinische Schutzausrüstung produzieren und den Coating Prozess künftig intern abbilden wollen, statt die notwendigen Verbundstoffe zu importieren, lohnt sich der Aufbau einer eigenen Fertigung. Die Investition in Ultrathin Coating amortisiert sich in beiden Fällen zumeist in weniger als 12 Monaten. Der verringerte Materialeinsatz reduziert außerdem den Verbrauch von fossilen Rohstoffen und zahlt damit auf die gesteigerte Nachfrage nach umweltbewussten Produkten ein.

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

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.

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.

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.

• Ministerpräsident von Schleswig-Holstein zu Besuch in Neumünster, Deutschland

Der weltweite Bedarf an Schutzmasken und -bekleidung hat seit Ausbruch der Corona-Pandemie bei der Geschäftseinheit Oerlikon Nonwoven des Schweizer Oerlikon Konzerns zu einem Rekord-Bestellungseingang im oberen zweistelligen Millionen-Euro-Bereich geführt. Vom Produktionsstandort in Neumünster, Deutschland, gehen die High-Tech Meltblown-Anlagen mit ihrer patentierten Vliesstoff-Elektroaufladung ecuTEC+ mittlerweile in die ganze Welt. Erstmals wurde jetzt auch ein Vertrag mit einem Unternehmen in Australien unterzeichnet. Von der Technologie eines „Globalplayers“ überzeugte sich heute Schleswig-Holsteins Ministerpräsident Daniel Günther vor Ort. Rainer Straub, Head of Oerlikon Nonwoven, zeigte sich hoch erfreut und sagte: „Unsere Maschinen und Anlagen zur Herstellung für Chemiefaser- und Vliesstofflösungen aus Neumünster genießen weltweit einen hervorragenden Ruf. Gerade jetzt in der Krise zeigt sich, dass Technologie aus Schleswig-Holstein absolute Weltspitze ist.“

Der Besuch von Ministerpräsident Daniel Günther diente neben der Besichtigung der Meltblown-Anlage sowie deren Montage und Produktion vor allem einem: dem Dialog zwischen Politik und Wirtschaft. Rainer Straub, Head of Oerlikon Nonwoven, und Matthias Pilz, Head of Oerlikon Neumag, bedankten sich gemeinsam für die Unterstützung, die Oerlikon in den vergangenen Monaten und Jahren in Schleswig-Holstein immer wieder erfahren durfte und blickten hoffnungsvoll nach vorn. „Durch unsere zusätzlichen Investitionen in den Standort hier in Neumünster – sei es unser bis Ende dieses Jahres neu erstelltes Technologiezentrum oder unser neues bereits in Betrieb genommenes Logistik-Center – schreiten wir als einer der größten Arbeitgeber der Region weiter voran, unterstützt durch eine Landesregierung, die ihr Augenmerk auf die Förderung von Industrie und Wirtschaft ebenso richtet, wie auf die Förderung eines effizienten Bildungssystems – denn nur mit guten Ingenieuren kann man Innovationen schaffen“, sagte Matthias Pilz. Und direkt an den Ministerpräsidenten richtete Rainer Straub seinen Appell: „Geben Sie der Bildung Vorrang. Sie ist letztlich die Zukunftssicherung für den Standort Schleswig-Holstein!“

Fünf-Millionen-Euro starkes Digitalisierungsprogramm

Daniel Günther, seit 2017 amtierender Ministerpräsident von Schleswig-Holstein, nahm den Ball auf und verwies auf eine aktuelle Bildungsinitiative des Bundeslandes: „Seitens der Landesregierung unterstützen wir Hochschulen und Studierende auch in der aktuellen Corona-Situation. Mit einem fünf-Millionen-Euro starken Digitalisierungsprogramm investieren wir in die nachhaltige Digitalisierung unserer Hochschulen. Insgesamt schaffen wir damit Zukunft für junge Menschen, gerade auch für diejenigen, die vielleicht einmal die nächste Generation einer Chemiefaseranlage erfinden könnten.“

Von der Bereitschaft Oerlikons, seit Beginn der COVID-19 Pandemie mit Hochdruck bei der Bewältigung der Herausforderungen zu unterstützen, zeigte sich der Ministerpräsident ebenso beeindruckt wie von der Meltblown-Technologie selbst. Rainer Straub erklärte: „Als zu Beginn der Pandemie im Februar der Bedarf an Gesichtsschutzmasken sprunghaft anstieg, haben wir bei Oerlikon Nonwoven sofort reagiert. Wir haben alle verfügbaren Produktionskapazitäten hier in Neumünster hochgefahren, um auf unserer Laboranlage schnell Vliesstoff für die Produktion von Gesichtsmasken herstellen zu können. Damit konnten wir allerdings nur einen verhältnismäßig kleinen, regionalen Bedarf decken. Parallel haben wir alle Hebel in Bewegung gesetzt, um unsere Fähigkeiten als Maschinen- und Anlagenbauer konsequent weiter auszubauen, um den kurzfristig zu erwartenden und nun auch nachhaltig eingetroffenen weltweiten Bedarf an Meltblown-Anlagen schnellstens zu decken.“

Führende Meltblown-Technologie

Die Oerlikon Nonwoven Meltblown-Technologie, mit der unter anderem auch Vliesstoffe für Atemschutzmasken hergestellt werden können, ist im Markt als die technisch effizienteste Methode bei der Erzeugung hoch abscheidender Filtermedien aus Kunststofffasern anerkannt. Die bislang in Europa für Atemschutzmasken zur Verfügung stehenden Kapazitäten werden überwiegend auf Anlagen von Oerlikon Nonwoven produziert. „Immer mehr neue Produzenten in unterschiedlichsten Ländern wollen unabhängig von Importen werden. Das, was wir also in Deutschland erleben, gilt auch für Industrie- und Schwellenländer auf der ganzen Welt“, sagte Rainer Straub. Neben China, der Türkei, Großbritannien, Südkorea, Österreich sowie zahlreichen Ländern der beiden amerikanischen Kontinente gehörten jetzt auch erstmalig Australien und nicht zuletzt Deutschland zu den Ländern, in die Oerlikon Nonwoven bis ins Jahr 2021 hinein liefern würde.

Ein führender asiatischer Großproduzent für Chemiefasern und Polymer hat in eine neue Oerlikon Nonwoven Meltblown Anlage investiert. Der nun unterzeichnete Vertrag umfasst eine 2-Balken-Anlage für die   Produktion von Filtrationsvliesstoffen – hauptsächlich für medizinische Produkte wie Atemschutzmasken – mit einer nominellen Kapazität von bis zu 1.200 Tonnen Vliesstoff pro Jahr. Der kommerzielle   Produktionsstart ist für das vierte Quartal 2020 geplant.

Die 2-Balken Anlage hat eine Arbeitsbreite von 1,6 Metern und ist mit der neuen patentierten Elektrocharging Einheit von Oerlikon Nonwoven ausgestattet. Die Oerlikon Nonwoven Meltblown Technologie wird im Markt als die technisch effizienteste Methode bei der Erzeugung hoch abscheidender Filtermedien aus Kunststofffasern und insbesondere  in Verbindung mit der elektrostatischen Aufladung bei sehr geringen Druckverlusten anerkannt. Durch die elektrostatische Aufladung der Filtervliese können anspruchsvolle Filtermedien der Filterklassen EPA  und HEPA sowie Medien, die den Anforderungen für
Atemschutzmasken der N95 als auch der FFP2 und FFP3 Klassen notwendig sind hergestellt werden.

Der Bedarf an Filtrationsvliesstoffen für medizinische Anwendungen ist seit dem Ausbruch des Sars-CoV-2 (Coronavirus) weltweit extrem gestiegen und stellt alle Produzenten vor große Herausforderungen.
Bereits im zweiten Quartal 2020 wird eine Meltblown Anlage bei einem führenden westeuropäischen Vliesstoffproduzenten in Betrieb genommen, die dann auch erst einmal ausschließlich Vliesstoffe für Atemschutzmasken produzieren wird.

Aufgrund der aktuellen Notstandsituation bei der lokalen Versorgung mit Atemmasken, produziert Oerlikon Nonwoven im Moment selbst auf der eigenen Labor-Anlage aufgeladene Filtermedien, die an lokale Kleinbetriebe und Gesellschaften für die Manufaktur von Nase-Mund-Masken weitergegeben werden.