Aus der Branche

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) stellt eine neue Produktlinie aus 100 Prozent synthetischen Nassvliesstoffen vor, die in Deutschland hergestellt werden. Die neuen Materialien können aus verschiedenen polymerbasierten Fasern gefertigt werden, darunter auch ultrafeine Mikrofasern, und kommen in Filtrationsanwendungen, sowie in anderen industriellen Anwendungen zum Einsatz.

Kunden im Bereich der Filtration können die neuen vollsynthetischen Nassvliesstoffe von Freudenberg in der Flüssigkeitsfiltration, sowie in der Luftfiltration einsetzen. Anwendungsbeispiele sind Trägermaterialien für Umkehrosmose, Nanofasern und PTFE-Membranen, sowie Medien für die Ölfiltration. Weitere Anwendungsmöglichkeiten finden sich im Baugewerbe oder in der Verbundwerkstoffindustrie.
Für den Einsatz in Filtrationsanwendungen sind die neuen vollsynthetischen Nassvliesstoffe unter der Marke Filtura® erhältlich.

Vielseitige und flexible Herstellung
Die vollsynthetischen Nassvliesstoffe von Freudenberg können aus Polyester, Polyolefin, Polyamid und Polyvinylalkohol (PVA) hergestellt werden. Es kommen Kurzschnittfasern mit einer Faserlänge von bis zu 12 Millimetern und Mikrofasern mit einer Feinheit von bis zu 0,04 dtex zum Einsatz. Hinsichtlich des Gewichts reicht die Produktpalette von 8g/m² bis 250g/m². Freudenberg besitzt auf seiner Produktionsanlage die Fähigkeit zur thermischen & chemischen Vliesverfestigung. Die Materialien zeichnen sich durch eine hohe Gleichmäßigkeit in Gewicht und Dicke, sowie durch eine definierte Porengröße und hohe Porosität aus.

Nassvliese für unterschiedliche Anwendungen
Neben dem vollsynthetischen Sortiment verarbeitet Freudenberg zudem Glasfasern, Viskose und Zellulose. Allgemeine Anwendungen von Feudenberg Nassvliesstoffen sind: Oberflächenveredelungsvliese für glasfaserverstärkte Kunststoffe, kompostierbare Trockenmittelbeutel, Batterieseparatoren, Akustik, Hitzeschilde und Stickvliese für die Bekleidungsindustrie.

Das Innovationsnetzwerk FAKOSI - Komfort- und Sicherheitstechnologien für elektrische Leichtfahrzeuge (LEVs) wird für weitere zwei Jahre aus Mitteln des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert. Einen entsprechenden Antrag hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) bewilligt. Damit werden bis September 2025 weiterhin Fördermittel für die Entwicklung von innovativen Konzepten, Systemen und Komponenten im Bereich LEVs gestellt und die technologische Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) gestärkt. Hierbei werden Schwerpunkte in den Themen Insassen- und Fußgängerschutz, Unfallvermeidung, Crashsicherheit, persönliche Schutzausrüstung sowie in der Digitalisierung und Vernetzung von Systemen verfolgt.

Um die konkreten Entwicklungsbedarfe zu adressieren vereint FAKOSI Kompetenzen in Materialwissenschaften, Leichtbau, Fertigungsverfahren, Sensorik, Informatik und weiteren naturwissenschaftlich-technischen Fachrichtungen mit mittelständischen Herstellern und Dienstleistern aus den Bereichen Machine Vision, Embedded Systems und KI.  Der dadurch im Netzwerkverbund entstehende Technologie- und Wissenstransfer sichert insbesondere KMU eine hohe Wettbewerbsfähigkeit.

Aktuell sind acht Unternehmen und vier Forschungseinrichtungen an FAKOSI beteiligt. Interessierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen sowie potenzielle Anwender:innen können weiterhin an dem Innovationsnetzwerk oder an den daraus entstehenden F&E-Projekten partizipieren. Im Zuge der Mitgliedschaft werden die Partner:innen aktiv bei der Identifizierung und Initiierung von Innovationsprojekten sowie der Sicherstellung von Finanzierungen durch Fördermittelakquise unterstützt.

Zwei Anträge auf ZIM-Projektförderung wurden im Rahmen von FAKOSI bereits bewilligt. Im Innovationsprojekt "AutoFL" strebt die Katulu GmbH den Aufbau eines automatisierten Federated Learning Ansatzes an. Unter Einbezug höchstmöglicher Data Privacy soll dieser Ansatz es kleineren und mittleren Unternehmen ermöglichen, fortschrittliche Techniken des Machine Learning zu nutzen, selbst wenn keine Data-Science-Expertise im Unternehmen vorhanden ist. Die Katulu GmbH mit Sitz in Hamburg ist auf die Entwicklung von industriellen FL-Lösungen spezialisiert. Das Unternehmen berät Industrieunternehmen aus Branchen wie Maschinenbau, Halbleiter und Chemie bei der Entwicklung souveräner und nachhaltiger Industrie 4.0-Lösungen. Im ZIM-Innovationsprojekt "WindMate" haben sich die Ventus Technologies GmbH und das Lehr- und Forschungsgebiet Fahrzeugsicherheit der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften zusammengeschlossen, um ein wegweisendes präventives Warnsystem vor starken Windböen im Straßenverkehr zu entwickeln. Durch den neuen digitalen Assistenten soll die Verkehrssicherheit für LKW und andere Nutzfahrzeuge windanfällige Fahrzeugklassen maßgeblich erhöht werden.

Ebenfalls wurde ein Antrag auf Forschungszulage für den Zeitraum von zwei Kalenderjahren erfolgreich bewilligt. Mit dem Forschungszulagengesetz (FZulG) haben Unternehmen und Start-ups einen Rechtsanspruch auf die steuerliche Förderung ihrer Aufwendungen für Forschung und Entwicklung (F&E). Die Forschungszulage kann für bis zu vier Jahren rückwirkend beantragt werden.

Die IWS GmbH hat das Netzwerkmanagement für FAKOSI übernommen und unterstützt die Partner:innen von der ersten Idee über die Suche nach passenden Projektpartner:innen bis zur Ausarbeitung und Koordination von Förderanträgen. Die Grundlage der Finanzierung der F&E-Vorhaben soll das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz bilden, das durch weitere Bundes- und EU-Programme ergänzt wird.

FAKOSI-Netzwerkpartner:innen: CESYS GmbH, GeBioM mbH, Katulu GmbH, Momes Gmb, SkySpirit GmbH,tagItron GmbH, Treo - Labor für Umweltsimulation GmbH, Ventus Technologies GmbH, BIBA - Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH, Faserinstitut Bremen e. V. (FIBRE), Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften

Das Kick-Off-Meeting zum Projekt "Trends und Designfaktoren für Wasserstoffdruckbehälter", das kürzlich bei der AZL Aachen GmbH stattfand, war eine erfolgreiche Veranstaltung, die mehr als 37 Top-Experten auf dem Gebiet der Verbundtechnologien zusammenbrachte. Mit diesem Treffen wurde ein solides Fundament für das Joint Partner Projekt gelegt, das derzeit ein Konsortium von 20 Unternehmen aus der gesamten Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoff-Druckbehälter umfasst: Ascend Performance Materials, Cevotec GmbH, Chongqing Polycomp International Corp. (CPIC), Conbility GmbH, Elkamet Kunststofftechnik GmbH, F.A. Kümpers GmbH & Co. KG, floteks plastik sanayi ticaret a.s., Formosa Plastics Corporation, Heraeus Noblelight GmbH, Huntsman Advanced Materials, Kaneka Belgium NV, Laserline GmbH, Mitsui Chemicals Europe GmbH, Plastic Omnium, Rassini Europe GmbH, Robert Bosch GmbH, Swancor Holding Co. Ltd, TECNALIA, Toyota Motor Europe NV/SA, Tünkers do Brasil Ltda.

Das Projekt folgt dem bewährten AZL-Ansatz eines Joint Partner Projekts, das darauf abzielt, Technologie- und Markteinblicke sowie Benchmarking verschiedener Material- und Produktionskonzepte zu ermöglichen und gleichzeitig die Experten entlang der Wertschöpfungskette zu vernetzen.

Das Kick-Off-Meeting diente nicht nur als Plattform, um neue Kontakte zu knüpfen und sich über die Expertise und Interessen der Konsortiumsmitglieder im Bereich Wasserstoffdruckbehälter zu informieren, sondern legte auch den Grundstein für die Ausrichtung der kommenden anspruchsvollen Projektphasen. Als Grundlage für die interaktive Diskussionsrunde erläuterte das AZL den Hintergrund, die Motivation und den detaillierten Arbeitsplan. Im Mittelpunkt des Dialogs standen die Hauptziele, die größten Herausforderungen, der Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit und die Prioritäten, mit denen die Erwartungen der Projektpartner am besten erfüllt werden können.

Die Diskussionen betrafen regulatorische Fragen, die sich wandelnde Wertschöpfungskette sowie die Versorgung mit und die Eigenschaften von Schlüsselmaterialien wie Kohlenstoff- und Glasfasern und Harzen. Das Konsortium definierte Untersuchungen zu verschiedenen Fertigungstechnologien, um deren Ausgereiftheit und potenziellen Nutzen zu bewerten. Konstruktionsauslegungen, einschließlich Liner, Boss-Design und Wickelmuster, werden unter Berücksichtigung ihrer Auswirkungen auf die mobile und stationäre Lagerung eingehend geprüft. Die Gruppe interessiert sich ebenfalls für kosteneffiziente Prüfmethoden und Zertifizierungsverfahren sowie für die Aussichten auf ein Recycling zu Endlosfasern und die Verwendung nachhaltiger Materialien. Es wurde um Einblicke in die künftige Nachfrage nach Wasserstofftanks, in die Bedürfnisse und Strategien der OEMs und in technologische Entwicklungen zur Herstellung wirtschaftlicherer Tanks gebeten.

Die Sitzung unterstrich die Bedeutung von CAE-Entwürfen für Fasermuster, die Eignung von Software und den anwendungsabhängigen Einsatz von duroplastischen und thermoplastischen Entwürfen.

Das erste Report Meeting wird auch den Rahmen für die nächste Projektphase abstecken, in der das AZL Ingenieurteam Referenzdesigns erarbeitet. Diese Designs werden eine Reihe von Druckbehälterkonfigurationen mit einer Vielzahl von Materialien und Produktionskonzepten abdecken. Ziel ist es, Modelle zu entwickeln, die nicht nur die aktuellen technologischen Möglichkeiten widerspiegeln, sondern auch tiefe Einblicke in die Kostenanalyse verschiedener Produktionstechnologien, deren CO₂-Fußabdruck, Recyclingaspekte und Skalierbarkeit bieten.

Das AZL Projekt ist weiterhin offen für zusätzliche Teilnehmer. Unternehmen, die an einer Teilnahme an dieser zukunftsorientierten Initiative interessiert sind, sind eingeladen, sich mit Philipp Fröhlig in Verbindung zu setzen.

Tuchmasken, die sich bei Konsumentinnen und Konsumenten seit einigen Jahren hoher Beliebtheit erfreuen, bestehen normalerweise aus einem dünnen Vliesstoff und werden in pflegendes Serum getränkt. Die von Norafin hergestellten Vliesstoffe mit Lenzings nachhaltigen VEOCEL^TM Lyocell Skin Cellulosefasern sind eine umweltbewusstere Alternative zu Tuchmasken aus erdölbasierten Synthetikfasern.

Funktional und umweltfreundlich
Umweltfolgen von Produkten sowie die Nachhaltigkeit von Inhaltsstoffen rücken zunehmend in den Fokus von Kundinnen und Kunden, Handel und Institutionen. Die starke Nachfrage an ökologischen Alternativen stieg mit der in der EU geltenden Kennzeichnungspflicht für Produkte mit Kunststoffanteilen (SUPD) zusätzlich an. Gleichzeitig stellt die Kosmetikindustrie hohe Anforderungen an die Leistungsfähigkeit ihrer Produkte. Mit der Verwendung von VEOCEL^TM Lyocell Skin Fasern für Tuchmasken gelingt die Verbindung von Funktionalität und Nachhaltigkeit.

Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen
VEOCEL^TM Lyocell Skin Fasern werden aus dem nachwachsenden Rohstoff Holz, aus verantwortungsvoll bewirtschafteten Wäldern, gewonnen. Die Fasern sind sanft zur Haut und gewährleisten durch ihre glatte Oberfläche ein angenehmes Pflegeerlebnis.
„Durch die dreidimensionale Faserausrichtung entsteht in der Produktion von Norafin mittels Wasserstrahltechnologie ein in alle Richtungen reißfester, gereinigter und weicher Vliesstoff. Die Verfestigung der Fasern erfolgt dabei durch pure Wasserkraft und ohne zusätzliche Chemikalien. Aufgrund der Stabilität des entstandenen Vliesstoffes kann zudem auf Kunststoffträger, die oftmals für die Stabilisierung zum Einsatz kommen, verzichtet werden. Im Jahr 2022 gelang es, rund 40 Millionen Tuchmasken aus 50 Tonnen holzbasierten VEOCEL^TM Fasern herzustellen. Die 25 Tonnen an damit eingespartem PET und PP sind ein großer Schritt in Richtung Müllvermeidung“, sagt Kerstin Knorr, Leitung Marketing bei Norafin.

Felix Pohlkemper und Tim Röding vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University entwickeln mit ihrem Start-Up CarboScreen GmbH eine Technologie, die die komplexe Carbonfaserproduktion durch Sensor-Überwachung beherrschbar macht. Mithilfe der CarboScreen-Technologie soll mittelfristig eine Verdopplung der Produktionsgeschwindigkeit von derzeit 15 m/min auf 30 m/min möglich sein. Allein durch die Verdopplung der Produktionsgeschwindigkeit ist eine Umsatzsteigerung von bis zu 37,5 Millionen € pro Jahr und Produktionsanlage möglich. Für diese bahnbrechende Entwicklung wurden Felix Pohlkemper und Tim Röding mit dem dritten Platz des AVK-Innovationspreises 2023 in der Kategorie Prozesse und Verfahren ausgezeichnet. Die Preisverleihung fand während des JEC Dach Forums in Salzburg, Österreich, statt.

Die Herstellung von Carbonfasern ist hochkomplex. Eine Überwachung des Herstellungsprozess erfolgt im Stand der Technik allerdings lediglich manuell durch angelernte Fachkräfte. Bereits minimale Faserschädigungen während der Herstellung führen jedoch einer verminderung der Qualität der Carbonfaser. Darüber hinaus kann es im Extremfall zu Anlagenbränden führen. Um die Produktionsqualität zu gewährleisten, ist die Produktionsgeschwindigkeit zurzeit auf maximal 15 m/min begrenzt. Tatsächlich könnte die Produktionsgeschwindigkeit der Anlagen darüber liegen. Die sensorbasierte Online-Überwachung von Carbo-Screen ermöglicht mittelfristig die Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit auf 30 m/min. Infolge der gesteigerten Produktionsmenge pro Anlage reduzieren sich die spezifischen Herstellungskosten der Carbonfaser, was in günstigeren Preisen resultieren kann.

Ein reduzierter Verkaufspreis würde einen noch breiteren Einsatz von Carbonfasern und ihren Verbundwerkstoffen in klassischen Märkten wie der Luft- und Raumfahrttechnik sowie der Windenergie, aber auch den Großserieneinsatz in der Automobilindustrie möglich machen.

Das CarboScreen-Online-Überwachungssystem befindet sich momentan in der Entwicklung für den industriellen Einsatz. Es soll in 2024 an einer Industrieanlage validiert werden.

Die CarboScreen GmbH wurde im Rahmen einer EXIST-Förderung gegründet und bietet KI-gestützte Sensorsystem für die Carbonfaserherstellung an. Durch die Sensortechnologie wird die Faser über die gesamte Herstellung hindurch kontinuierlich überwacht. Abweichungen werden automatisch ermittelt.

Die Sieger des AVK-Innovationspreises werden jährlich von der AVK-Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe vergeben. Ausgezeichnet werden Unternehmen, Institute und deren Partner in den drei Kategorien Produkte und Anwendungen, Prozesse und Verfahren sowie Forschung und Wissenschaft.

Elmer & Zweifel, das Familienunternehmen für Baumwolltextilien aus dem schwäbischen Bempflingen, hat 2003 Cotonea als Marke für ökologische und faire Baumwoll-Produkte ins Leben gerufen. Seitdem steht Cotonea für 100 Prozent Bio, konsequente Nachhaltigkeit und hochwertige Stoffe und Textilien.

Die kompromisslose Ausrichtung auf Bio sowie die vollständige Transparenz gegenüber Kunden und Partnern sind für Cotonea wesentliche Erfolgsfaktoren. Cotonea produziert nach dem derzeit höchsten Standard „IVN Best“ und ist zusätzlich „fair for life“ zertifiziert. Dieses Gütesiegel wird für Produkte vergeben, bei denen sowohl der Rohstoffanbau als auch jede Fertigungsstufe nach sozial-fairen Gesichtspunkten erfolgen. Cotonea ist das weltweit einzige Unternehmen in der Textilbranche, das seine gesamte Herstellungskette so umfassend zertifiziert hat.

Gleichzeitig macht Cotonea alle seine Lieferketten transparent und damit die Stoffe bis zum Ursprung mit einem eigenen Produktpass rückverfolgbar. Für Geschäfts- wie Privatkunden bedeutet dies umfängliche Transparenz. „Langlebige Bio-Baumwollstoffe, faire Arbeitsbedingungen und -bezahlungen sowie Rückverfolgbarkeit sind das genaue Gegenteil zum üblichen Fast-Fashion-Prinzip“, so Roland Stelzer, Geschäftsführer des 1855 gegründeten Unternehmens,. Nicht dem Mainstream und der Gewinnmaximierung, sondern der eigenen Überzeugung und Verantwortung folgen, ist seit über 20 Jahren die Haltung des Unternehmens.

Meilensteine
1995 hat der Baumwollspezialist mit der Verarbeitung von Bio-Baumwolle begonnen und hierauf aufbauend seine Nachhaltigkeitskompetenz kontinuierlich ausgebaut. Mit der Gründung der Marke Cotonea ging die erste Vertragspartnerschaft zum Anbau von Bio-Baumwolle einher, zunächst 2004 in Kirgistan und dann 2009 in Uganda. Beide Regionen verbinden günstige klimatische Bedingungen mit ausreichend Regen. Durch die enge und langjährige Zusammenarbeit mit lokalen Partnern in Kirgistan, Uganda, Tschechien, Deutschland und der Schweiz kennt Cotonea die Stationen entlang seiner Produktionskette auf persönlicher Ebene, vom Baumwollanbau über die Spinnerei, das Weben und Stricken der Stoffe bis hin zur Veredelung und Konfektionierung. Die Eröffnung der eigenen Näherei (2013) und die Vorstellung einer eigenen Kinderbekleidungskollektion (2016) folgten. Im 2022 und 2023 veröffentlichten globalen Nachhaltigkeitsranking Material Change Index (MCI) nahm Cotonea mehrfach den ersten Platz unter den deutschen Textilmarken in den Kategorien biologisch und fair erzeugter Baumwolle ein. Der MCI stuft in seiner Gesamtbewertung Cotonea als „Führendes Unternehmen, das den Wandel in der Branche vorantreibt“ ein.

Diese Rolle als nachhaltiges und innovatives Unternehmen will Cotonea auch künftig einnehmen und engagiert sich für Projekte und Themen, die direkt oder indirekt zum Kerngeschäft gehören. Dazu zählen zum Beispiel Biodiversität und Bodengesundheit sowie innovative Projekte wie das Forschungsprojekt Textile Tracker, mit dem sich die Herkunft von Baumwolle im Labor nachweisen lässt. Auch das Pilotprojekt Textile Trust zur transparenten Nachvollziehbarkeit der Lieferkette auf Basis einer Blockchain-Technologie, bei dem IBM von Cotonea unterstützt wird, gehört dazu.

SGL Carbon und Brembo haben vereinbart, die Produktionskapazitäten für das Joint Venture Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes (BSCCB) zu erweitern. Beide Unternehmen haben in den vergangenen Monaten gemeinsam mit BSCCB an den Bedingungen und Umsetzungsplänen gearbeitet. BSCCB wird bis 2027 rund 150 Mio. € investieren, um die Produktionskapazitäten an den Standorten Meitingen (Deutschland) und Stezzano (Italien) um mehr als 70% zu erweitern.

Die Kapazitätserweiterung umfasst den Bau von zwei neuen Produktionshallen am SGL Carbon Standort Meitingen mit einer Gesamtfläche von rund 8.500 m² und die Installation von neuen Produktionsmaschinen. Die Grundsteinlegung in Meitingen wird im Herbst dieses Jahres erfolgen.

Am Standort Stezzano werden die Produktionsflächen in den bestehenden Gebäuden um rund 4.000 m² erweitert und Investitionen in neue Produktionsmaschinen getätigt.

Die umfangreiche Erweiterung der Produktionskapazitäten ermöglicht es Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes (BSCCB), die hohe Marktnachfrage zu befriedigen und die steigenden Kundenwünsche in Zukunft abzudecken. Der Bedarf an Carbon-Keramik-Bremsscheiben von BSCCB ist weltweit gestiegen. Dies ist vor allem auf die hohe Produktqualität und Leistung der Carbon-Keramik-Bremsscheiben zurückzuführen, die die spezifischen Anforderungen der Automobilhersteller erfüllen, insbesondere im Premium- und Luxussegment, wo eine hohe Bremsleistung erforderlich ist.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. bietet ab Dezember 2023 ein neues Seminar zur Prozesssimulation für Faserverbund-Kunststoffe an.

Prozesssimulation ist in vielen Industriebereichen nicht mehr wegzudenken und bietet auch für Faserverbundkunststoffe (FVK) enormes Potenzial. Moderne Prozesssimulationen fördern das Prozessverständnis und unterstützen die Prozess- und Werkzeugauslegung.

Die komplexen physikalischen Vorgänge, die aus der speziellen werkstofflichen Zusammensetzung von FVK resultieren, sind dabei eine Herausforderung. Die zielorientierte Auswahl und Anwendung von Simulationstechnologien erfordert ein Grundverständnis für die FVK-spezifischen Besonderheiten.

Das Seminar, das vom Simulations-Experten Dr. Miro Duhovic vom Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe in Kaiserslautern geleitet wird, bietet mit der grundsätzlichen Einführung in die Simulationsgrundlagen einen Einblick in die sich rasant entwickelnden Simulationsmöglichkeiten, aber auch -limitationen sowie gängige Anwendungsfälle und Aspekte der Eingangsdatengenerierung. Es wird die gesamte Bandbreite der Herstellprozesssimulationen betrachtet und am Beispiel der Resin-Transfer-Molding-Technologie ein detaillierter Einblick geboten, wobei die Teilnehmer selbst aktiv werden und ein erstes Simulations­modell mit einer Open-Source-Simulationssoftware erstellen und berechnen können.

Das erste Seminar zur Prozesssimulation findet am 5. Dezember 2023 in der AVK-Geschäftsstelle statt.

• ITA-Masterabsolvent gewinnt Hanns-Voith-Stiftungspreis 2023

Der Masterabsolvent Flávio André Marter Diniz des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen (ITA) entwickelte in seiner Masterarbeit ultradünne Poly-Ethylen (PE)-Carbonfasern mit einem 2-3mal kleineren Filament-Durchmesser als üblich. Dazu kann mit dem Einsatz von PE-basierten Precursoren der Carbonfaser-Preis zukünftig um 50 Prozent gesenkt werden und eröffnet damit vielfältige weitere Anwendungsmöglichkeiten in Schlüsselbranchen wie Windkraft, Luft- und Raumfahrt und Automotive. Für diese bahnbrechende Entwicklung wurde Marter Diniz mit dem Hanns-Voith-Stiftungspreis in der Kategorie „Neue Werkstoffe“ ausgezeichnet. Der Preis ist mit 5.000 € Preisgeld dotiert.

Flávio André Marter Diniz gewann den Preis in der Kategorie „Neue Werkstoffe“ für seine Masterarbeit mit dem Titel „Untersuchung des Stabilisierungs- und Carbonisierungsprozesses für die Herstellung von ultra-dünnen polyethylenbasierten Carbonfasern“.

Der Einsatz von Carbonfasern in hochbeanspruchten Leichtbaulösungen wie z.B. den aktuellen Wachstumsanwendungen von Windkraftanlagen oder Drucktanks ist wegen hervorragender mechanischer Eigenschaften bei gleichzeitig geringer Dichte heute nicht mehr wegzudenken. Hohe Herstellkosten konventioneller PAN-Präkursor-basierter Carbonfasern machen den Werkstoff sehr kostenintensiv. Dazu ist er nicht ausreichend verfügbar. Neue Fertigungsansätze, die alternative Rohmaterialien und Herstellprozesse erarbeiten, können ein Schlüssel und Wachstumsmotor für weitere industrielle Composites Anwendungen sein.

Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines neuen und kostengünstigen Herstellprozesses für qualitativ hochwertige ultra-dünne Carbonfasern durch einen Polyethylen-Präkursor. Dazu sollte der heute zeitlich aufwändige Sulfonisierungsprozess deutlich verkürzt werden. Als Ergebnis stellte Marter Diniz neuartige ultra-dünne polyethylenbasierte Carbonfasern mit einem Filament-Durchmesser < 3 μm mit einer hervorragenden Oberflächenqualität der Fasern ohne erkennbare strukturelle Defekte her. Der Faserdurchmesser ist 2-3-mal kleiner als bei herkömmlichen PAN-basierten CF. Damit ist die Grundlage für mechanisch hochwertige Materialeigenschaften gegeben. Parallel konnte die Sulfonisierungsdauer um 25 Prozent gesenkt werden. Das entwickelte Material und die Technologie setzten wichtige Meilensteine auf dem Weg zu günstigeren Carbonfasern. Mit PE-basierten Precursoren kann der Preis von CF um 50 Prozent gesenkt werden, im Vergleich zu herkömmlichen PAN-basierten CF.

Insgesamt wurden fünf weitere Nachwuchswissenschaftler in sechs Kategorien (Antriebstechnik, Innovation & Technology/Künstliche Intelligenz, Neue Werkstoffe, Papier, Wasserkraft und Wirtschaftswissenschaften vergeben. Die Hanns-Voith-Stiftung hat in diesem Jahr zum 10. Mal herausragende Nachwuchswissenschaftler mit dem Hanns-Voith-Preis ausgezeichnet.

Trevira CS stellt erstmalig auf der CSI Miami (Cruise Ship Interiors Design Expo Americas) aus. Die Messe bringt am 6. und 7. Juni 2023 im Miami Beach Convention Center die Einkäufer und Lieferanten zusammen, die sich mit der Innenausstattung von Kreuzfahrtschiffen beschäftigen, darunter Innenarchitekten, Architekten, Ausstatter, Werften und Zulieferer. Trevira CS Stoffe kommen als Gardinen, Vorhänge, Dekorations- und Möbelstoffe, im innenliegenden Sonnenschutz sowie als Wandverkleidungen oder Raumteiler zum Einsatz.
 
Auf dem Trevira CS Stand können sich Besucher ein Bild von dem breiten Angebot an schwer entflammbaren Stoffen machen, die für den Einsatz an Bord von Kreuzfahrtschiffen geeignet sind. Gezeigt werden 53 Stoffe von 20 Trevira CS Kunden, die entweder über eine IMO- Zertifizierung verfügen und/oder nach den im Schifffahrtsbereich geforderten Brandschutznormen (FTP Code) getestet sind. Trevira CS Stoffe sind inhärent schwer entflammbar, d. h. ihre flammhemmenden Eigenschaften lassen sich weder auswaschen noch gehen sie durch Alterung oder Gebrauch verloren. Dies ist auf den chemischen Aufbau der Polyesterfaser zurückzuführen: die schwer entflammbaren Eigenschaften sind fest in der Faser verankert und können durch äußere Einflüsse nicht verändert werden. Eine oberflächlich aufgebrachte Flammschutzausrüstung ist daher nicht erforderlich.

Im Schifffahrtsbereich sind die Anforderungen an Textilien nicht nur in puncto Brandschutz hoch, sondern auch, wenn es um Lichtbeständigkeit und Haltbarkeit geht. Dies gilt insbesondere für Textilien, die im Outdoor-Bereich eingesetzt werden. Diese müssen extrem robust sein, da sie Feuchtigkeit und Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat Trevira CS eine Palette von 30 neuen spinngefärbten, UV-stabilen Filamentgarnen herausgebracht.

Spinngefärbte Garne sind nachhaltiger als garngefärbte Produkte, denn die aus ihnen hergestellten Stoffe können umweltschonender hergestellt werden als Textilien, die im Stück gefärbt werden oder aus bunt gefärbten Garnen bestehen. Bei der Stoffherstellung ist das Färben und Veredeln von Stoffen für einen großen Teil des Ressourcenverbrauchs und des Einsatzes von Chemikalien sowie Wasser verantwortlich. Setzt man spinngefärbte Garne ein, spart man sich diese Prozessschritte, denn das Garn kommt bereits in der gewünschten Farbe aus der Spinndüse.

Trevira CS Stoffe sind in recycelten Varianten verfügbar. Sie bestehen aus Faser- und Filamentgarnen, die in unterschiedlichen Recyclingprozessen gewonnen werden. Filamentgarne werden unter Nutzung von recycelten PET-Flaschen hergestellt, sie enthalten einen Anteil von 50 % Post-Consumer Recyclingmaterial. Recycelte Fasern werden unter Nutzung einer Agglomerationsanlage und in weiteren Prozessschritten aus wiederverwertbaren Wertstoffen aus der Produktion gewonnen und bestehen zu 100 % aus Recyclingmaterial (Pre-Consumer-Recycling). Alle flammhemmenden recycelten Trevira® Produkte sind GRS (Global Recycled Standard) zertifiziert.

Stoffe, die aus diesen Garnen hergestellt wurden, sind mit der Marke Trevira CS eco gekennzeichnet. Voraussetzung hierfür ist ein Recyclinganteil von mindestens 50 %. Unter den auf dem Trevira CS Messestand präsentierten Stoffen befinden sich 8 Stoffe der Marke Trevira CS eco.

Das langfristige Ziel bei der Entwicklung von nachhaltigen Trevira CS Produkten ist der Einstieg in eine geschlossene Kreislaufwirtschaft. Hierfür wurden flammhemmende Fasern und Filamentgarne aus chemisch recyceltem Rohstoff hergestellt. Ausgangsmaterial waren hier PET-Flaschen, allerdings können auch andere PET-Wertstoffe wie Verpackungsmaterial oder Textilien verwendet werden. Beim chemischen Recycling kommt es zur Depolymerisation, einer Sequenz von chemischen Reaktionen, bei der die Polymerketten wieder in ihre ursprünglichen Bestandteile, d. h. die Monomere zerlegt werden. In einem weiteren Prozessschritt werden Verunreinigungen entfernt. Bevor der Prozess der Polymerisation eingeleitet wird, wird noch ein geringer Anteil MEG (Monoethylenglycol) zugeführt.

Wie bei der Herstellung des „virgin“ Rohstoffs für Trevira CS wird die flammhemmende Modifikation bei der Polymerisation eingefügt. Auf diese Weise werden die schwer entflammbaren Eigenschaften dauerhaft im Polymer verankert.

Durch die Verwertung von Wertstoffen wie z. B. Verpackungsmaterial werden Abfälle vermieden, indem sie einer Wiederverwertung zugeführt werden. Der Rohstoff ist mit dem Ursprungsmaterial vergleichbar und kann wieder in hochwertigen Produkten zum Einsatz kommen.