Aus der Branche

Autoneum setzt in seinen Teppichsystemen bereits einen hohen Anteil an rezyklierten Fasern ein. Durch ein alternatives Beschichtungsverfahren – «Alternative Backcoating» (ABC) – sollen Teppiche von Autoneum noch umweltfreundlicher werden: Das in Standardbeschichtungen übliche Latex wird durch thermoplastisches Material ersetzt, so dass Teppiche am Ende des Produktlebens besser rezykliert werden können. Zusätzlich reduziert der innovative Herstellungsprozess den Wasser- und Energieverbrauch und damit CO2-Ausstoss in der Produktion deutlich.

Leichte, textilbasierte Teppichtechnologien wie Di-Light oder Relive-1 verbessern die Umweltbilanz von Teppichen signifikant. So bestehen beispielsweise Di-Light-basierte Teppiche aus bis zu 97% rezykliertem PET; außerdem sind sie rund 20% leichter als herkömmliche Nadelvliesteppiche und tragen so zu einem geringeren Treibstoffverbrauch und CO2-Ausstoss von Fahrzeugen bei. Noch nachhaltiger würden Nadelvliesteppiche von Autoneum nun dank des innovativen ABC-Verfahrens, bei dem für die Beschichtung von Teppichen anstelle von Latex ein thermoplastischer Klebstoff verwendet werde: Im Gegensatz zu Latex könnten thermoplastische Klebstoffe am Ende des Produktlebenszyklus zusammen mit den Teppichbestandteilen aus reinem PET erhitzt und eingeschmolzen werden, was den Recyclingprozess erheblich vereinfache. Da sich die Fasern des thermoplastischen Monomaterials zudem leichter öffnen ließen, können Teppichzuschnitte besser rückgewonnen werden, was den Verbrauch natürlicher Ressourcen sowie Abfallvolumen und damit auch den CO2-Ausstoss reduziere. Die Umweltbilanz von Autoneums Nadelvliesteppichen werde dadurch weiter verbessert.

Beschichtungen ohne Latex erhöhen die Nachhaltigkeit von Teppichen jedoch nicht nur dank der besseren Rezyklierbarkeit am Ende des Produktlebenszyklus, so das Unternehmen. Da das Auftragen des thermoplastischen Klebstoffs mithilfe des innovativen ABC-Verfahrens im Vergleich zur Herstellung Latex-basierter Beschichtungen deutlich weniger Energie benötige und ganz ohne Wasser auskomme, könnten die Umweltauswirkungen bereits im Produktionsprozess minimiert werden. Darüber hinaus eröffneten von Autoneum entwickelte thermoplastische Klebstoffe künftig neue Möglichkeiten, Beschichtungen auch bezüglich ihrer akustischen Leistung, Stabilität und Abriebfestigkeit an die individuellen Bedürfnisse der Fahrzeughersteller anzupassen.

Modelle verschiedener Kunden in Europa und Nordamerika sind schon heute mit latexfreien Nadelvliesteppichen von Autoneum ausgestattet. In Kürze sollen Beschichtungen mit thermoplastischem Klebstoff auch bei Autoneums Tuftingteppichen zum Einsatz kommen. Der Produktionsstart der neuen Generation von Tuftingteppichen ist für Anfang 2022 vorgesehen.

• 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.