Aus der Branche

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Ob kleben, vergießen oder dämmen, dichten und schäumen - auf der diesjährigen Bondexpo, der internationalen Fachmesse für Klebtechnologie informiert Oerlikon Barmag über sein Zahnraddosierpumpenprogramm speziell für die Arbeitsschritte Fügen/Verbinden. Vom 9. bis zum 12. Oktober präsentiert das Unternehmen in Halle 6 unter anderem Komponenten für die Silikonverarbeitung sowie Heißschmelzkleberanwendungen, aber auch für die Verarbeitung von Harzen oder Polyurethanen und anderen höherviskosen Flüssigkeiten (Standnr. 6422).

Effizienz in der Bewältigung zähflüssiger Medien – die GA-Baureihe
Beim Auftrag von Heißschmelzklebern steht vor allem die Gleichmäßigkeit des Auftrags im Vordergrund. Exaktes Dosieren setzt aber nicht nur das schnelle und reproduzierbare Einstellen eines Betriebspunktes voraus, sondern auch eine pulsationsarme Einspeisung des Fördermediums. In Ergänzung zur bewährten GM-Baureihe hat Oerlikon Barmag nun die GA-Serie zur Förderung höherviskoser Medien entwickelt. Die GA-Baureihe ist in Fördervolumina von 1,25 – 30 cm³/U (0,6-144 l/h) lieferbar. Sie ist ausgelegt für Drücke bis 200 bar, für Viskositäten bis 1.500 Pas sowie für Temperaturen bis maximal 225°C. Mit der neuen Pumpenbaureihe bietet Oerlikon Barmag überall dort maßgeschneiderte Lösungen, wo auf eine genau definierte, gleichmäßige Dosierung Wert gelegt wird.

Austrag und Dosieren aus einer Hand – die Fasspumpe
Die Fasspumpe ist speziell zur Förderung und Dosierung hochviskoser Materialien wie Klebstoffe, Silikone etc. aus Fässern und anderen großen Gebinden und für Drücke bis zu 250 bar ausgelegt. Thorsten Wagener, verantwortlicher Sales Mitarbeiter für Pumpen in industriellen und chemischen Anwendungen: "Die Fasspumpe trägt nicht nur hochviskose Materialien aus dem Fass aus, sondern dosiert das Medium ohne einen weiteren Zwischenstopp mit dem gewohnt hohen volumetrischen Wirkungsgrad zum Mischkopf.“ In enger Abstimmung mit dem Kunden werden Zahnradpumpe und Fassfolgeplatte so aufeinander abgestimmt, dass die Platte mühelos den Boden des Behälters erreichen kann und so nur eine sehr geringe Restmenge von < 1% zurücklässt, was sich positiv sowohl auf die Materialkosten als auch auf den Produktionsablauf auswirkt.

Unter Hochdruck arbeiten
In der Hochdrucktechnologie stellt die Förderung von kleinen Durchsätzen mit niedrigen Viskositäten eine besondere Herausforderung dar. Speziell für diesen Einsatz hat Oerlikon Barmag die GM-Baureihe mit rundem Plattenpaket um eine Option hinsichtlich Druckaufbauvermögen erweitert. Diese mehrstufige Pumpe ist in den Fördergrößen 0,05 bis 20 ccm/U lieferbar und gewährleistet den Aufbau hoher Betriebsdrücke selbst bei niedrigen Viskositäten (z.B. 250 bar, 100 mPas). So lassen sich höhere volumetrische Wirkungsgrade bzw. ein größerer nutzbarer Drehzahlbereich erzielen. Die robuste Zahnraddosierpumpe sorgt für einen pulsationsarmen kontinuierlichen Betrieb. Somit können erstmalig auch Anwendungen im Hochdruckbereich abgedeckt werden, die minimale Durchflussraten (z.B. 0,5g-1,5g/sec.) fordern. Für die Hersteller von PUR-Formteilen, Blockschaum, Kühlmöbelisolationen oder Sandwichpanels bedeutet das konstante Prozessstabilität bei geringeren Investitionskosten.
 
Eine für alle – High-Speed Dosieren leicht gemacht
Die neue High-Speed-Dosierpumpe ist speziell für schlecht schmierende und abrasive Medien entwickelt worden. Mit ihrem vergrößerten Drehzahlbereich (30 – 500 U/min) deckt sie einen großen Austragsbereich ab, für den bisher mehrere Pumpen unterschiedlicher Größen eingesetzt werden mussten. Für den Produzenten bedeutet das geringeren Aufwand bei Produktionsumstellungen und weniger Ersatzteilhaltung. Die kompakte Bauweise der Pumpe (ø65mm) verringert den Platzbedarf in der Maschine und das geringe Gewicht (1,4 kg) hält die Belastung so niedrig wie möglich, was sich wiederum positiv auf die Bauweise der Maschine auswirkt. Die lebensdauergeschmierten außenliegenden Kugellager sorgen bei der Pumpe nicht nur für eine lange Lebensdauer, sondern werden auch nicht vom jeweiligen Produkt berührt.