Aus der Branche

Am 20. März startet die 37. International Cotton Conference Bremen (20.-22. März). Auf die etwa 400 Tagungsteilnehmer wartet in Bremen wie online eine Mischung von wissenschaftlichen und praxisnahen Themen mit dem Fokus Baumwollqualität aus der internationalen Baumwolllieferkette.

Programmthemen auf der International Cotton Conference Bremen:
Mahmud Hossain vom Institut für Textilmaschinen und Hochleistungsmaterialien an der Technischen Universität Dresden stellt ein gemeinsam mit dem Leibnitz-Institut Dresden entwickeltes Verfahren vor, welches die Reibung beim Verzwirnen von Spinnfäden eliminiert, so dass selbst bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten von bis zu 50.000 U/min hochwertige Garne aus Natur- und Chemiefasern hergestellt werden können.

Im Zuge der Nachhaltigkeitsdebatten gewinnt das Verspinnen von Hanf in der Mischung mit Baumwollfasern mehr und mehr an Bedeutung. Ralf Müller vom Textilmaschinenhersteller Trützschler, Mönchengladbach, verdeutlicht in seiner Präsentation, wie die Naturfasern gemeinsam zu Qualitätsgarnen versponnen werden können.

Jaswinder Bedi, einer der führenden Köpfe diverser Textilverbände des afrikanischen Kontinents, geschäftsführender Direktor der Bedi Investments Ltd. und Excecutive Director der Fine Spinners Uganda Ltd., hält auch einen Vortrag. Im Rahmen seiner Tätigkeit arbeitet er stetig an der Entwicklung von vertikal integrierten Strategien vom Baumwollanbau bis zum fertigen Produkt. Dadurch generiert er Exportchancen für hochwertige Textilprodukte, hergestellt in afrikanischen Ländern.

Seit Jahren nimmt die Bedeutung der Forschung an Methoden zur exakten Feststellung des Klebrigkeitsgrades von Baumwolle zu. Hier hat sich das International Committee on Cotton Testing Methods (ICCTM) einen Namen gemacht hat. Jean-Paul Gourlot vom Zentrum für internationale Zusammenarbeit in der Agrarforschung und Entwicklung (CIRAD) im französischen Montpellier präsentiert als Mitglied im ICCTM die neusten Ergebnisse.

Mourad Krifa von der Kent State University, Oklahoma, USA macht deutlich, wie typische Verunreinigungen von Saatbaumwolle z. B. durch Blatt- und Borkenreste, Gras oder Saatschalenreste sowie Schmutz die Prüfergebnisse von High Volume Instrument-Tests beeinträchtigen können.

Deninson Lima vom brasilianischen Baumwollverband ABRAPA in Brasilia berichtet über die Entwicklung des ‚Standard Brazil HVI-Programms‘ (SBRHVI).

Efstratios Fragkotsinos vom Prüfinstrumentenhersteller Uster Technologies aus der Schweiz hebt die Bedeutung des Baumwollballenmanagement in Spinnereien hervor.

Justin Kühn vom Institut für Textiltechnik an der RWTH Aachen Universität stellt die Frage, ob die Methoden zur Regulierung der Feuchtigkeit des Rohstoffs in der Spinnereivorstufe oder im Entkörnungsprozess einen entscheidenden Einfluss auf die Faserqualität haben.

Marinus van der Sluijs von Textile Technical Services in Australien vergleicht in seiner Präsentation die Resultate der Reinigung von Baumwolle auf der Stufe der Entkörnung mit denen innerhalb der Vorstufen in der Spinnerei.

Derek Whitelock vom USDA-ARS Southwestern Cotton Ginning Research Laboratory La Cruces, New Mexico, USA stellt in einem Vortrag die Ergebnisse neuerer Tests seines Institutes mit unterschiedlichen Typen von Entkörnungsmaschinen zur Verfügung.

Jaya Shankar Tumuluru vom Southwestern Cotton Ginning Research Laboratory des USDA-ARS klärt im Rahmen einer Studie darüber auf, wie sich der Einsatz eines pneumatischen Fraktionierers für die Baumwollentkörnung auf die Faserqualität von Upland-Baumwolle auswirkt.

Textilien für technische Anwendungen erhalten ihre besondere Funktion meistens durch eine Beschichtung. Sie macht Textilien zum Beispiel wind- und wasserdicht oder abriebbeständiger. Üblicherweise kommen dabei auf Erdöl basierende Stoffe wie Polyacrylate oder Polyurethane zum Einsatz. Mit diesen werden jedoch endliche Ressourcen verbraucht und die Materialien können durch unsachgemäßen Umgang in die Umwelt gelangen. Die Deutschen Institute für TextiI- und Faserforschung Denkendorf (DITF) forschen deshalb an Materialien aus nachwachsenden Quellen, die recyclingfähig sind und nach Gebrauch die Umwelt nicht belasten. Interessant sind hier Polymere, die aus Bakterien hergestellt werden können.

Diese Biopolymere haben den Vorteil, dass sie in kleinen Laborreaktoren bis hin zu großen Produktionsanlagen hergestellt werden können. Zu den vielversprechendsten Biopolymeren zählen Polysaccharide, Polyamide aus Aminosäuren und Polyester wie Polymilchsäure oder Polyhydroxyalkanoate (PHA), die alle aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. PHA sind ein Überbegriff für eine Gruppe biotechnologisch hergestellter Polyester. Diese Polyester unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Wiederholungseinheit. Bisher wurden sie vor allem für medizinische Anwendungen untersucht. Da PHA-Produkte am Markt zunehmend verfügbar sind, können Beschichtungen aus PHA in Zukunft auch verstärkt im technischen Bereich eingesetzt werden.

Die Bakterien, aus denen die PHA gewonnen werden, wachsen mithilfe von Kohlenhydraten und Fetten als auch durch eine erhöhte CO₂ Konzentration und Licht mit angepasster Wellenlänge.

PHA sind in ihren Eigenschaften durch die Variation der molekularen Struktur der Wiederholungseinheit anpassbar. Dadurch stellen Polyhydroxyalkanoate eine besonders interessante Verbindungsklasse für die Beschichtung technischer Textilien dar. Aufgrund der wasserabweisenden Eigenschaften, die schon vom Molekülaufbau herrühren, und der stabilen Struktur haben Polyhydroxyalkanoate ein großes Potential für die Herstellung wasserabweisender, mechanisch belastbarer Textilien, wie sie beispielsweise im Automobilbereich und auch bei Outdoor Bekleidung gefragt sind.

Die DITF leisteten hierzu bereits erfolgreiche Forschungsarbeiten. So zeigten Beschichtungen auf Garnen aus Baumwolle und Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester glatte und recht gut haftende Beschichtungen. Die PHA-Typen für die Beschichtung wurden sowohl am freien Markt beschafft als auch vom Forschungspartner Fraunhofer IGB hergestellt. Es zeigte sich, dass durch Extrusion das geschmolzene Polymer durch eine Ummantelungsdüse auf Baumwollgarne aufgetragen werden kann. Die Beschichtung des geschmolzenen Polymers auf Gewebe gelang mithilfe einer Rakel. Die Länge der molekularen Seitenkette des PHA spielt bei den Eigenschaften des beschichteten Textils eine wichtige Rolle. So sind zwar PHA mit mittellangen Seitenketten besser geeignet, um eine geringe Steifigkeit und einen guten textilen Griff zu erzielen, jedoch ist ihre Waschbeständigkeit gering. PHA mit kurzen Seitenketten sind dafür geeignet eine hohe Wasch- und Scheuerbeständigkeit zu erreichen, jedoch wird der textile Griff etwas steifer.

Aktuell untersucht das Team, wie die Eigenschaften von PHA verändert werden können, um die gewünschten Beständigkeiten und die textilen Eigenschaften gleichermaßen zu erreichen. Des Weiteren ist die Formulierung wässriger Rezepturen für die Garn- und Textilausrüstung geplant. Damit können wesentlich dünnere Beschichtungen auf die Textilien aufgebracht werden als dies mit geschmolzenem PHA möglich ist.

In weiteren Forschungsteams der DITF wird untersucht, ob PHA auch für die Herstellung von Fasern und Vliesstoffen geeignet sind.

Mit einem Urteil vom Dezember 2023 hat das Oberste Volksgericht der Volksrepublik China in einem Rechtstreit zugunsten von Rieter entschieden. Gegenstand des Verfahrens war die Verletzung eines Rieter-Patents durch die Strecke einer Mitbewerberin. Rieter schützt seine Innovationen mit Patenten und eingetragenen Designs und geht konsequent gegen Verletzungen seines geistigen Eigentums vor.

Die Rieter-Strecken sind bekannt für ihren stabilen Betrieb bei hoher Bandqualität und Produktivität. Abtastpräzision und Regeldynamik sorgen für eine herausragende Bandgleichmäßigkeit und damit für die Produktion hochwertiger Garne. Strecken waren auch Gegenstand eines von Rieter in China über mehrere Gerichtsinstanzen hinweg geführten Patentprozesses. Rieter hatte eine Mitbewerberin wegen unerlaubter Nutzung seiner patentierten Streckentechnologie verklagt.

Der Shanghai Intellectual Property Court bestätigte im Sommer 2022 die von Rieter festgestellte Patentverletzung und untersagte der beklagten Mitbewerberin die weitere Nutzung der patentgeschützten Rieter-Technologie. Zusätzlich wurde die Patentverletzerin zur Zahlung von Schadenersatz an Rieter verpflichtet.

Daraufhin legte die verurteilte Mitbewerberin beim Obersten Volksgericht der Volksrepublik China Berufung gegen das Urteil des Shanghaier Gerichts ein.

Im Dezember 2023 hat das höchste chinesische Gericht in Peking nun das Urteil aus Shanghai und damit die Patentverletzung bestätigt. Damit bleibt der Mitbewerberin von Rieter der Verkauf der patentverletzenden Maschinentypen somit untersagt, und sie muss den vom Gericht festgesetzten Schadenersatz bezahlen.

Dieses höchstrichterliche Urteil ist ein großer Erfolg für Rieter bei der Verteidigung seiner geschützten Technologien in China; ein Beweis dafür, dass ausländische Unternehmen ihr geistiges Eigentum in China effektiv verteidigen können.

Als Technologieführer im Spinnereimaschinenbau investiert Rieter jährlich rund 5% seines Umsatzes in Forschung und Entwicklung. Rieter schützt seine innovativen Produkte durch Patente und eingetragene Designs und geht konsequent gegen Schutzrechtsverletzungen vor.

Textile Bodenbeläge mit Flammschutzmitteln verringern das Risiko eines Brandes. In gewerblichen Gebäuden werden derartige Bodenbeläge in großen Mengen verbaut. Das Recycling dieser Materialien ist jedoch schwer umzusetzen, denn die Bodenbeläge bestehen aus mehreren miteinander verbundenen Schichten und die etablierten Flammschutzmittel sind meist ökologisch problematisch. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) und das Institut für Bodensysteme (TFI) haben ein Konzept entwickelt, das den Anteil an Flammschutzmitteln in den Teppichgarnen vermindert – bei gleichbleibend hohem Flammschutz. Die Struktur des textilen Erzeugnisses ist für das Materialrecycling optimiert.
 
Der neuartige textile Bodenbelag besteht aus schwer entflammbarem Polyamid 6 (PA6) und wird vollständig rezyklierbar sein.
 
Das PA6 wurde mit einer intrinsischen Flammhemmung ausgerüstet. Das bedeutet, dass die flammhemmende Chemikalie, in diesem Fall eine Phosphorverbindung, nicht etwa auf die Oberfläche der Fasern aufgebracht wird, sondern chemisch an die Molekülstruktur des PA6 gebunden ist. Dadurch ist der Flammschutz dauerhaft und kann weder ausgewaschen noch in die Umgebung freigesetzt werden. Das Konzept des intrinsischen Flammschutzes ist nicht neu. Es wurde schon vor rund zehn Jahren an den DITF entwickelt, konnte inzwischen aber optimiert werden: Die im aktuellen Forschungsprojekt verwendeten Polyamide wurden hinsichtlich ihrer Viskosität und ihres Phosphorgehaltes genau eingestellt. Dadurch wurden die beiden schwer miteinander vereinbaren Anforderungen hinsichtlich Verspinnbarkeit und gleichzeitig hohem Flammschutz vollständig erfüllt.
 
Zu Fasern gesponnen wird das neuartige Material auf einer Biko-Spinnanlage in den Technika der DITF. In ihr entstehen Bikomponenten-Fasern. Diese haben einen Kern aus herkömmlichem Polyamid und einen Mantel aus PA6 mit hochkonzentriertem Flammschutz. Die Kern- und Mantel-Komponenten der Fasern ergänzen sich perfekt: Der Faserkern sorgt für eine technisch gute Verspinnbarkeit und ausreichende Festigkeit der Fasern. Die Faserhülle hingegen hat den Flammschutz dort, wo Temperatur und Flammen angreifen: auf der Oberfläche der Faser. Der Phosphoranteil von rund 0,2 Gewichtsprozent ist dabei so eingestellt, dass der Fasermantel nicht brennbar ist. Als Nebeneffekt wird das Garn kostengünstiger herstellbar, da das hochpreisige Flammschutzmittel nur in einen Teil des Faservolumens eingebracht wird. Flammtests in den DITF-Laboren verifizieren die flammhemmende Wirkung und tragen dazu bei, den optimalen Gehalt an Flammschutzmittel zu ermitteln.  
 
Der zweite Teilaspekt des Forschungsvorhabens behandelt die Herstellung und Rezyklierbarkeit des textilen Bodenbelags. Hier geht es um die sortenreine Trennung der flammhemmend ausgerüsteten Oberschicht des Bodenbelags vom textilen Rücken und den Nachweis, dass die Materialien voll rezyklierbar und damit kreislauffähig sind.  
 
Aus den an den DITF hergestellten Polymeren und Biko-Garnen entwickelt der Projektpartner TFI den textilen Bodenbelag mit einer Oberschicht aus flammhemmend modifiziertem Mulitifilamentgarn und dem textilen Rücken. Die Rückenbeschichtung ist so beschaffen, dass eine thermische Trennung des Rückens von der flammhemmenden Oberschicht möglich ist. Dafür verwendet man Hotmelt-Klebstoffe, deren Brennbarkeit ebenfalls berücksichtigt wird. Das TFI ermittelt dabei auch die Brandeigenschaften der textilen Erzeugnisse. Die Trennbarkeit von Oberschicht und Rücken wird in Laborversuchen verifiziert.

• Dibella erhöht den Einsatz von Cotton made in Africa Baumwolle nach dem Massenbilanzsystem von 300.000kg im Jahr 2023 auf 750.000kg im Jahr 2024.

Mit Cotton made in Africa (CmiA) gestaltet Dibella sein Geschäftsmodell noch nachhaltiger. Damit kann das Unternehmen seine Umweltauswirkungen minimieren und die Menschen in den Anbauregionen unterstützen. Dibella setzt auf das System der CmiA Massenbilanz in der Kette, um sein Unternehmensziel „Steigerung des Einsatzes nachhaltiger Fasern“ zu erfüllen.

Die Initiative Cotton made in Africa ist ein international anerkannter Standard für nachhaltige Baumwolle, die von afrikanischen Kleinbauern angebaut wird. Die CmiA-verifizierte Baumwolle hat mit bis zu 13% weniger Treibhausgasemissionen deutlich geringere Auswirkungen auf die Umwelt als im globalen Durchschnitt und unterstützt Dorfgemeinschaften in Afrika auch über den nachhaltigen Baumwollanbau hinaus. So unterstützt CmiA die Kleinbauern und Kleinbäuerinnen in Subsahara-Afrika beim nachhaltigen Anbau gentechnisch unveränderter Baumwolle und setzt sich für die Verbesserung der Arbeitsbedingungen in den Entkörnungsfabriken ein. Über eine Lizenzgebühr, die von den Abnehmern wie Dibella getragen wird, erhalten die Farmer und Farmerinnen Schulungen und Zugang zu Betriebsmitteln, um den Einsatz von Pestiziden zu senken sowie die Qualität ihrer Baumwolle und Erträge ihrer Felder gleichzeitig zu steigern.

Cotton made in Africa verfolgt in der Verarbeitung seiner Baumwolle einen pragmatischen Ansatz mit zwei unterschiedlichen Modellen, um die Ansprüche an Transparenz und Umsetzbarkeit in der Kette bestmöglich abzudecken: Das Hard Identity Preserved System und das Mass Balance System; zu Letzterem hat sich Dibella entschlossen. Während CmiA-verifizierte Baumwolle grundsätzlich bis zur Spinnerei getrennt von anderer Baumwolle gehandelt wird, und so lückenlos vom Anbaugebiet über die Entkörnungsanlage bis zur Spinnerei zurückverfolgt werden kann, darf im System der Massenbilanzierung CmiA-Baumwolle mit Baumwolle anderen Ursprungs auf der Ebene der Spinnerei gemischt werden, solange ein Gleichgewicht zwischen Baumwolleinkäufen und CmiA gelabelten Garnen sichergestellt ist. Dieses Prinzip stellt die Abnahme der nachhaltig angebauten Fasern sicher und hilft Dibella dabei eine größere Menge nachhaltiger Baumwolle in ihren Textilkreislauf zu bringen, was letztendlich den Kleinbäuerinnen und Kleinbauern zugutekommt.

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

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

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

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

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

In Kooperation mit dem Schweizer Unternehmen Haelixa ist Oerlikon Manmade Fibers Solutions künftig in der Lage, die gesamte Wertschöpfungskette eines textilen Endproduktes transparent und damit nachhaltig zu machen. Damit bieten die Entwicklungspartner eine Lösung für eine umfassende Nachverfolgbarkeit von Produkten, wie sie der European Green Deal fordert.

Wesentlicher Teil der Lösung ist die von Haelixa entwickelte DNA-Marker Technologie, die eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Materialien ermöglicht. Die Marker überdauern alle Schritte des Produktionsprozesses und stellen sicher, dass das Endprodukt eindeutig identifizierbar ist. „Bei dieser innovativen Technologie wird für jedes Projekt eine eigene, maßgeschneiderte DNA verwendet, die dem Material eine einzigartige Identität verleiht“, erklärt Holly Berger, Marketingdirektorin bei Haelixa. „Sobald die DNA in das Material integriert ist, ist sie nicht mehr zu entfernen und kann nicht mehr verfälscht oder verändert werden.“ Die Handhabung ist einfach: Der DNA-Marker wird beispielsweise zusammen mit dem Präparationsöl in den Spinnprozess eingespeist; das Präparationssystem wird dazu entsprechend modifiziert. Weitere Einspeisemöglichkeiten werden derzeit entwickelt.

Intelligente Fabrik: Totale Transparenz mit atmos.io
Ergänzt wird das Konzept mit atmos.io, der digitalen Plattform von Oerlikon: Hier werden Produktions- und Prozessdaten während des Garnherstellungsprozesses erfasst und ausgewertet. Atmos.io gibt dem Garn seine digitale Identität während seines Verweilens auf Oerlikon Anlagen, von der Schmelze bis zur verpackten Spule. Erfolgreich genutzt wird diese Technologie bereits seit längerem zur Überwachung des Produktionsprozesses. Mit atmos.io können innerhalb kürzester Zeit Abweichungen von Prozessparametern und Garndaten identifiziert und behoben werden, was die Garnqualität stabil hält und Abfallraten reduziert.

Die Kombination beider Technologien lässt die eindeutige Nachverfolgbarkeit des hergestellten Garnes auch in den nachgelagerten Prozessschritten zu. Damit sind nicht nur die Garnbestandteile und -qualitäten, sondern auch Herstellungsbedingungen und Herkunft der Garne im fertigen Kleidungsstück zweifelsfrei nachweisbar. „Die eindeutige DNA trägt die in atmos.io digital erfassten ‚Wurzeln‘ des Garns in den Alltag des Endverbrauchers“, so Jochen Adler, CTO von Oerlikon Manmade Fibers Solutions. Die textilen Endprodukte erfüllen damit die Anforderungen des von der EU geforderten digitalen Produktpasses, der die zur Bewertung ihrer Ökobilanz und Zirkularität nötigen Informationen enthält. Erste Langzeittests haben eine 100%ige Nachverfolgbarkeit der Garne im POY und FDY Spinnprozess ergeben. Setzt der Garnhersteller auf die atmos.io Plattform, können Produktionsanlagen für den Einsatz der DNA-Marker relativ einfach angepasst werden.

Textilien sind beim Tiefbau selbstverständlich: Sie stabilisieren Wasserschutzdämme, verhindern, dass schadstoffhaltige Abwässer von Abfalldeponien abfließen, erleichtern die Begrünung von erosionsgefährdeten Böschungen und machen sogar Asphaltschichten von Straßen dünner. Bisher werden dafür Textilien aus hochbeständigen synthetischen Fasern eingesetzt, die sehr lange haltbar sind. Für einige Anwendungen wäre es jedoch nicht nur ausreichend, sondern sogar wünschenswert, dass das Hilfstextil im Boden abgebaut wird, wenn es seinen Dienst erfüllt hat. Umweltfreundliche Naturfasern verrotten wiederum häufig zu schnell. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln eine biobasierte Schutzbeschichtung, die deren Lebensdauer verlängert.

Je nach Feuchte und Temperatur können sich Naturfaserwerkstoffe in wenigen Monaten oder sogar wenigen Tagen in der Erde abbauen. Damit die Abbauzeit deutlich verlängert wird und diese auch für Geotextilien eingesetzt werden können, forscht das Denkendorfer Team an einer Schutzbeschichtung. Diese Beschichtung auf Basis von Lignin ist ihrerseits biologisch abbaubar und erzeugt kein Mikroplastik im Boden. Lignin ist zwar biologisch abbaubar, aber dieser Abbau braucht in der Natur sehr lange.

Lignin bildet zusammen mit Cellulose die Baumaterialien für Holz und ist der „Klebstoff“ im Holz, der diesen Verbundstoff zusammenhält. Bei der Papierherstellung wird in der Regel nur die Cellulose genutzt, so dass Lignin in großen Mengen als Abfallstoff anfällt. Es bleibt sogenanntes Kraft-Lignin als schmelzbarer Stoff zurück. Mit thermoplastischen Werkstoffen kann die Textilfertigung gut umgehen. Insgesamt eine gute Voraussetzung, Lignin als Schutzbeschichtung für Geotextilien unter die Lupe zu nehmen.

Lignin ist von Natur aus spröde. Deshalb ist es erforderlich, das Kraft-Lignin mit weicheren Biowerkstoffen zu mischen. Diese neuen Biopolymercompounds aus sprödem Kraft-Lignin und weicheren Biopolymeren wurden im Forschungsprojekt über angepasste Beschichtungssysteme auf Garne und textile Flächen aufgetragen. Dazu wurden zum Beispiel Baumwollgarne mit Lignin in unterschiedlicher Auftragsmenge beschichtet und bewertet. Die Prüfung des biologischen Abbaus wurde mit Hilfe von Erdeingrabtests sowohl in einer Klimakammer mit genau nach Norm definierter Temperatur und Feuchtigkeit als auch im Freien unter den realen Umgebungsbedingungen durchgeführt. Mit positivem Ergebnis: Die Lebensdauer von Textilien aus Naturfasern können mit einer Ligninbeschichtung um viele Faktoren verlängert werden: Je dicker die Schutzbeschichtung, desto länger hält der Schutz an. Bei den Freilandversuchen war die Ligninbeschichtung auch nach etwa 160 Tagen Eingrabzeit noch vollständig intakt.

Mit Lignin beschichtete Textilmaterialien ermöglichen nachhaltige Anwendungen. So verfügen sie über eine einstellbare und für bestimmte geotextile Anwendungen ausreichend lange Lebensdauer. Zudem sind sie immer noch biologisch abbaubar und können bei einigen Anwendungen, wie zum Beispiel der Begrünung von Graben- und Bachböschungen, die bislang verwendeten synthetischen Materialien ersetzen.

Damit haben mit Lignin beschichtete Textilien das Potenzial, den CO₂-Fußabdruck deutlich zu reduzieren: Sie verringern die Abhängigkeit von erdölbasierten Produkten und vermeiden die Bildung von Mikroplastik im Boden.

Um den bisherigen Abfallstoff Lignin als neuen Wertstoff bei industriellen Herstellungsprozessen in der Textilbranche zu etablieren, sind weitere Forschungsarbeiten notwendig.

Die Forschungsarbeiten wurden vom Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg im Rahmen der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg unterstützt.

Auf der Techtextil India 2023 informiert die Division Polymer Processing Solutions des Schweizer Oerlikon Konzerns über neue Anwendungen, spezielle Prozesse und nachhaltige Lösungen rund um die Produktion von technischen Textilien. Vom 12. bis 14. September 2023 stehen auf dem Jio World Convention Centre (JWCC) in Mumbai Airbags, Sicherheitsgurte und Reifencord, aber auch Geotextilien und Filtervliesstoffe und ihre vielfältigen Anwendungen im Fokus der Gespräche.

Mehr Polyester für Airbags
Hauptsächlich bestehen die für Airbags verwendeten Garne aus Polyamid. Durch die immer vielfältiger werdenden Airbag-Anwendungen und auch die immer größer werdenden Systeme wird heute je nach Einsatzanforderungen und Kosten/Nutzen-Abwägung oft auch Polyester eingesetzt. Neben hoher Produktivität und geringem Energieverbrauch überzeugen die Technologien von Oerlikon Barmag besonders durch stabile Produktionsprozesse. Sie erfüllen alle hohen Qualitätsstandards für Airbags, die - wie fast alle anderen textilen Produkte im Fahrzeugbau - ein Höchstmaß an Sicherheit für die Insassen gewährleisten müssen - ohne Funktionsverlust klimaunabhängig für die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs.

Bitte anschnallen!
Sicherheitsgurte müssen Zugkräfte von mehr als drei Tonnen aushalten und sich gleichzeitig im Notfall kontrolliert dehnen, um die Belastung bei einem Aufprall zu verringern. Ein Sicherheitsgurt besteht aus etwa 300 Filamentgarnen, deren einzelne hochfeste Garnfäden aus rund 100 Einzelfilamenten gesponnen sind. „Für die Herstellung dieses Lebensretters und anderer Anwendungen aus Technisch Garn bieten wir mit unserer einzigartigen patentierten Single Filament Layer Technologie einen ebenso ausgeklügelten wie schonenden High Tenacity (HT)-Garn Prozess,“ erklärt André Wissenberg, Head of Marketing.

Verstärkung von Straßen mit Geotextilien
Niedrige Dehnung, ultrahohe Festigkeit, hohe Steifigkeit - technische Garne bieten hervorragende Eigenschaften für die anspruchsvollen Aufgaben der Geotextilien, z.B. als Geogitter im Tragschichtsystem unter dem Asphalt. Geotextilien haben üblicherweise extrem hohe Garntiter von bis zu 24.000 Denier. Anlagenkonzepte von Oerlikon Barmag stellen gleichzeitig drei Filamentgarne mit je 6.000 Denier her. Durch den hohen Spinntiter können weniger Garne kosten- und energieeffizienter auf den benötigten Geo-Garntiter zusammengefacht werden.

hycuTEC – Quantensprung bei Filtermedien
Mit der Hydrocharging Lösung hycuTEC bietet Oerlikon Neumag eine neue Technologie zur Aufladung von Vliesstoffen für eine Steigerung der Filtereffizienz auf über 99,99%. Für den Meltblownproduzenten bedeutet das eine 30%ige Materialeinsparung bei signifikant gesteigerter Filtrationsleistung. Beim Endverbraucher macht sich dies in einem Komfortgewinn durch den deutlich reduzierten Atemwider-stand bemerkbar. Mit einem bedeutend geringeren Wasser- und Energieverbrauch empfiehlt sich die Neuentwicklung darüber hinaus als zukunftsfähige, nachhaltige Technologie.

Die KARL MAYER GROUP und die Südwolle Group haben sich zu einem Projekt zusammengeschlossen, um die Möglichkeiten von Merinowolle für die Wirktechnologie zu erforschen. Projektauslöser war die steigende Nachfrage nach Textilien aus nachhaltigen und umweltfreundlichen Materialien. Die Kooperation will innovative Stoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Unterwäsche und funktioneller Sportbekleidung entwickeln. Der Fokus lag auf dem Einsatz von Wolle, einem Material mit ausgezeichneten Komforteigenschaften und dem Look and Feel leichter Single-Jersey-Waren. Stoffqualitäten aus Naturfasern sind für die Wirkerei untypisch, dementsprechend unterschiedlich waren die Herausforderungen.

Merinowollgarne mit guten Laufeigenschaften
Als Material wurde das Hidalgo-Garn der Südwolle-Gruppe eingesetzt. Das Garn entstand mit der eigenentwickelten BETA-SPUN-Technologie, bei der ein Filament um einen Merino-Kern gedreht wird. Werden Naturfasern wie Wolle, Baumwolle oder Seide mit nachhaltigen Fasern wie biologisch abbaubarem Polyamid als Filament kombiniert, können durch das Spinnverfahren langlebige, leichte Garne entstehen, die nach Gebrauch vollständig rückstandsfrei zerfallen. Die Garne aus den zwei Komponenten bringen zudem gute Laufeigenschaften für den Einsatz in der Wirkerei mit.

„Der Polyamid-Anteil des Garns erhöht dessen Festigkeit, vermindert die Haarigkeit und macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für die Wirktechnologie“, bestätigt Gabriela Schellner aus der textilen Produktentwicklung von KARL MAYER.

Formstabilität gepaart mit dem Look and Feel von Single-Jersey
Das Hidalgo-Garn aus Merinowolle wurde auf einer Wirkmaschine mit einer durchdachten Legungsauswahl zu einer leichten, weichen, vor allem aber formstabilen Ware verarbeitet. Die Textilspezialisten von KARL MAYER hatten hierfür im Vorfeld mit zwei verschiedenen einbarrigen Stoffqualitäten experimentiert und damit einen neuen Ansatz für Trikotmaschinen verfolgt.

Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Nun sind weitere Versuche erforderlich, um die Technik zu perfektionieren. Gefragt sind Entwicklungspartner, darunter Stoffproduzenten, Marken und Bekleidungshersteller, mit denen die Stoffqualitäten, Maschinenausrüstung und Ausrichtung auf die Endanwendungen verfeinert werden können. Auch durch weitere Projektarbeiten sollen die Grenzen dessen, was mit Merinowolle und Wirktechnologie möglich ist, durchbrochen und für die Textilindustrie neue Lösungen entwickelt werden.