Aus der Branche

Das niederländische Unternehmen Knitwear Lab macht aus Visionen Realität. Die Kreativschmiede bietet Kapazitäten in den Bereichen F & E, Design, Strickwaren-Entwicklung sowie Produktion von Prototypen und Kleinmengen und hat damit in den letzten Jahren eine breite Projektpalette umgesetzt. Diese reicht von medizinischen Produkten über Hightech-Sportswear bis hin zu Smart Textiles mit integrierten Sensoren. Auch Nachhaltigkeitsaktivitäten wie die Erzeugung von Garnen aus recyceltem Abfall gehören dazu.

Für die vielfältigen Aufgaben operiert Knitwear Lab an zwei Standorten: Entwicklungen entstehen in Almere in den Niederlanden und produziert wird in Istanbul. Beide Standorte verfügen über jeweils fünf Flachstrickmaschinen von STOLL, darunter auch Modelle der modernen ADF-Range. In Almere entstehen Prototypen und es gibt eine Fertigung in kleinem Maßstab. Der Produktionsbetrieb in Istanbul hat sich auf die Herstellung hochwertiger Strickwaren in kleinen Mengen spezialisiert. Auch bei den Kreativprozessen ist STOLL Partner. Für die industrielle Entwicklung von Strickwaren bietet Knitwear Lab Virtual Knitting, eine revolutionäre Methode, die virtuelle und materielle Elemente der Musterentwicklung und Strickwarenproduktion miteinander verbindet, um Abfallmengen und Vorproduktionsschritte zu sparen. Die Kunden können mit Virtual Knitting realistische, produzierbare Kollektionen kreieren, ihre Design-Iterationsprozesse vereinfachen und vielfältige Real-Life-Farbgebungen nutzen. Grundlagen hierfür sind ein umfassendes Strickwaren-Know-how, neueste 3D-Software und die Musterungssoftware CREATE PLUS, die von STOLL gemeinsam mit KM.ON entwickelt wurde.
 
„Die 3D-Visualisierung von CREATE vereinfacht die Kommunikation mit dem Kunden erheblich. Wir nutzen diese Funktion täglich“, sagt Annika Klaas, Senior Knitwear-Programmiererin. Sie persönlich schätze generell das unkomplizierte Gradieren und Austauschen der Stitch Dimensions und das damit mögliche viel schnellere und effizientere Arbeiten mit Dimensioned Shapes. Dies helfe ihr im Arbeitsalltag. „Wir haben öfter Anfragen, das gleiche Produkt in verschiedenen Garnen zu realisieren – das funktioniert nun viel schneller“, so die Programmiererin. Weitere Erleichterungen würden kleinere Optimierungen rund um das Thema Effizienz und Benutzerfreundlichkeit der Programmierung und zusätzliche Im- und Exportmöglichkeiten von Schnittdaten bringen. Die Gespräche zur Umsetzung laufen bereits.

Bei Aufforstungen müssen die Setzlinge geschützt werden. Sogenannte Wuchshüllen hindern Wild daran, von den jungen Pflanzen zu fressen und helfen, dass sie nicht von anderen Pflanzen am Wachstum gehindert werden. Bisher gebräuchliche Hüllen aus Kunststoff und Metall werden häufig nicht rechtzeitig entfernt und belasten die Umwelt. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben aus nachwachsenden Rohstoffen ein biologisch abbaubares Garn für Wuchshüllen entwickelt.

Wiederaufforstungen sind nicht nur nach Stürmen und Bränden nötig. Generell muss der Wald durch Mischbestände und seltene Baumarten gegen den Klimawandel gewappnet werden. Wuchshüllen sind in den ersten Jahren ein wichtiger Bestandteil der Waldbewirtschaftung.

Auf dem Markt verfügbare Hüllen müssen nach drei bis fünf Jahren entfernt und eingesammelt werden. Dies wird wegen Personalmangel häufig nicht erledigt oder ist durch Überwucherung, oder weil die Hülle in den Baum eingewachsen ist, nicht mehr möglich. Somit verbleiben jährlich zahlreiche Wuchshüllen in deutschen Wäldern bis sie verrosten oder durch äußere Einflüsse in umweltschädliche Kunststoffbestandteile zerkleinert werden. Derzeit erhältliche Varianten aus Biokunststoffen basieren zwar auf nachwachsenden Rohstoffen, sind jedoch nicht biologisch abbaubar, zersetzen sich bereits während der Nutzungsphase und belasten die Natur mit Klein- und Mikroplastik.

Die Firma Buck GmbH & Co. KG beauftragte die DITF deshalb, ein Garn aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, das auch biologisch abbaubar ist. Dieses Garn sollte sich mit einer Strickmaschine zu einem Schlauch verarbeiten lassen, um anschließend zu einer steifen, aber gleichzeitig nachgiebigen Röhre konsolidiert zu werden.

Als Ausgangsmaterialien für die Entwicklung eines Hybridgarnes wurden nachwachsende Naturfasern und Polylaktid (PLA) genutzt, die die Firma Trevira für die Forschung kostenlos bereitgestellt hat. PLA besteht aus chemisch aneinander gebundene Milchsäuremolekülen und stellt aktuell den einzigen im industriellen Maßstab verfügbare biologisch abbaubare Thermoplast dar. Besonderes Augenmerk wurde auf eine besonders hohe Reinheit des PLA gelegt, um eine Umweltschädigung durch Weichmacher oder andere Inhaltstoffe zu vermeiden.

Als nachwachsende Naturfasern wurden zunächst Flachsfasern verwendet. In mehreren aufeinander folgenden Prozessen der Spinnvorbereitung wurden sie mit den PLA-Stapelfasern geöffnet, gemischt und zu einem Faserband verarbeitet. Anschließend wurde in Voruntersuchungen eine geeignete Garnstruktur für das biobasierte Hybridgarn ermittelt. Gesucht war ein einfaches, weitverbreitetes Spinnverfahren, das eine schnelle Umsetzung in den industriellen Maßstab gewährleistet. Es wurden Spinnversuche an einer Rotorspinnmaschine, am Flyer, einem dem Ringspinnen vorgelagerten Prozess, und an einem an den DITF entwickelten Umwindespinntester durchgeführt. Schließlich wurde die Vorgarnherstellung mittels Flyer gewählt, da dieses Verfahren ein voluminöses sowie gleichzeitig festes Hybridgarn mit ausreichend flexiblen Einstellparametern erzeugt und zudem bei vielen Spinnereien verbreitet ist. Anschließend wurde das Hybridgarn bei der Firma Buck GmbH & Co. KG zu einem Gestrick verarbeitet und daraus eine Baumhülle gefertigt.

Aus materialtechnischen und wirtschaftlichen Gründen wurden zur Optimierung des Hybridgarns die Flachsfasern durch Baumwollfasern ersetzt. Die Baumwollfaser ist quer zur Faserlängsachse biegsamer als die Flachsfaser. Dadurch erweist sie sich im Gestrick und in der in der anschließenden Anwendung als Baumhülle flexibler gegenüber von außen wirkenden Kräften wie zum Beispiel Tieren oder Wind. Baumwollfasern sind im Vergleich zu Flachsfasern in Baumwollspinnereien verfügbar, was die Anzahl an potentiellen Lieferanten für das Hybridgarn steigert.

• Innovative Ideen umsetzen

Mönchengladbach - Auf dem Campus Mönchengladbach der Hochschule Niederrhein ist gestern Abend das Textile Innovatorium eröffnet worden. Das kreative Labor ist ein Ort, an dem innovative Ideen aus Unternehmen oder der Hochschule entwickelt und prototypisch umgesetzt werden können. „So ein Labor hat an der Hochschule Niederrhein bislang gefehlt. Dank dem Textilen Innovatorium sind wir künftig noch besser in der Lage, aktiv die Zukunftsfähigkeit der Region zu stärken“, sagte Hochschulpräsident Prof. Dr. Hans-Hennig von Grünberg.

Das Textile Innovatorium wird mit Mitteln aus dem Bund-Länder-Förderprogramm des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und Gemeinsamer Wissenschaftskonferenz (GWK) „Innovative Hochschule“ finanziert. Dort war die Hochschule Niederrhein im vergangenen Jahr mit dem Antrag „Leuchtturm Niederrhein – Aus der Höhe in die Breite“ erfolgreich. Seit dem 1. Januar 2018 bis zum 31. Dezember 2022 wird das Textile Innovatorium mit 1,5 Millionen Euro bezuschusst. Insgesamt erhält die Hochschule Niederrhein 5,17 Millionen Euro im Rahmen der Förderung „Innovative Hochschule“.

„Mit unserer Förderung wollen wir dazu beitragen, die inter- und transdisziplinäre Forschung zu ermöglichen und fachliche sowie gesellschaftliche Grenzen zu überwinden“, sagte Dr. Karin Korn-Riedlinger vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. „Die Förderlinie Innovative Hochschule soll Hochschulen wie die Hochschule Niederrhein dabei unterstützen, sich langfristig als zentraler Dienstleister für Wissens- und Technologietransfer in ihren Regionen zu etablieren.“

Sigrid Rix-Diester, Gruppenleiterin im Ministerium für Kultur und Wissenschaft, betonte: „Das Projekt Leuchtturm Niederrhein ist ein sehr gutes Beispiel dafür, wie die regionale Wirtschaftskraft und die Innovationskraft einer Hochschule sich gegenseitig beflügeln können. Die Hochschule Niederrhein nimmt im Bereich der Textil- und Bekleidungstechnik deutschland- und europaweit eine herausragende Position ein. Die finanzielle Unterstützung durch Bund und Land ermöglicht es ihr nun, den Austausch mit der Textilbranche zu verstärken und ihre Rolle als Innovationsmotor mit regionaler und überregionaler Strahlkraft weiter auszubauen.“

Prof. Dr. Dr. Alexander Prange, Vizepräsident für Forschung und Transfer der Hochschule Niederrhein, sagte: „Das Textile Innovatorium verbindet die drei Leistungsdimensionen unserer Hochschule, nämlich Forschung, Lehre und Transfer, auf eine sehr nutzbringende Art und Weise.“ Das Creative Lab soll Begegnungsraum an der Grenzfläche der angewandten Hochschule zur externen Welt werden, in dem Unternehmen direkt an den Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik ankoppeln können.

Das Labor ist im Z-Gebäude auf dem Campus Mönchengladbach untergebracht. Auf einer Fläche von rund 170 Quadratmetern sollen dort Studierende, Forschende und Unternehmensvertreter arbeiten und sich untereinander vernetzen können. Diverse Hightech-Geräte wie ein Tisch-Rotor zum Spinnen von Vliesstoffen oder eine Strickmaschine für den 3D-Strick sollen ebenfalls zur Verfügung stehen. Das Textile Innovatorium soll damit das Umfeld sein, in dem studentische Ideen, Projekt- und Forschungsarbeiten bis zu marktgängigen Produkten und gegebenenfalls auch bis zur Firmengründung weiterentwickelt werden können.

Derzeit zeichnet sich ab, dass das Konzept aufgeht. So konnten Studierende bei der Weiterbearbeitung von Projektideen in vielfältiger Weise begleitet werden: durch beratende Unterstützung im Start-up-Prozess, Hilfe beim Aufbau eines Netzwerkes durch gemeinsame Firmenbesuche, kritische Betrachtung des Business-Cases sowie durch Klärung von Fragen zur Anfangsfinanzierung, zu Patentanmeldungen und zur Produkthaftung. Die zweite Säule wurde ebenfalls erfolgreich angegangen: Mit Hilfe von Spezialmaschinen, die von industriellen Partnern temporär zur Verfügung gestellt werden, werden Studierende weitergebildet und kreative Produktideen getestet.

Dietmar Wirtz, Director Technology bei AstonJohnson, forderte die potenziellen Nutzerinnen und Nutzer des Innovatoriums auf: „Beginnen Sie den kreativen Prozess im Bereich der Vision und entwickeln Sie Ihre Ideen in Richtung Realität. Nehmen Sie dabei Erfahrung lediglich zur Kenntnis aber nicht zum Maßstab. Innovation muss sich heute auf alle Mechanismen eines Unternehmens legen. Der Erfolg liegt in einem innovativen Konglomerat aus innovativen Geschäftsmodellen, in denen das innovative Produkt eingebettet ist.“