Aus der Branche

Vliesstoffe spielen in verschiednen Branchen eine zentrale Rolle, so in der Automobilindustrie, dem Gesundheitswesen, der Medizin, dem Bauwesen oder der Filtration. Da die Nachfrage nach diesen Materialien weiter steigt, schließen sich Bettarini & Serafini S.r.l bematic, Siriotek und das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM zusammen, um die Air-Lay-Technologie weiterzuentwickeln. Auf der ITMA, der Fachmesse für Textilien, Bekleidung und Innovation, stellen die drei Partner erstmals gemeinsam das Projekt vor.

Seit fast 50 Jahren ist die italienische Firma bematic in der Vliesstoffproduktion tätig. Die Entwicklung von fortschrittlicher Air-Lay-Produktionsprozesse steht bei dem Unternehmen im Fokus sowie die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Hochleistungskardieranlagen für Vliesstoffe. Die Ingenieure des Schweizer Unternehmens Siriotek konzentrieren sich auf Simulationen und Tests, die die praktische Problemlösung unterstützen. Das Fraunhofer ITWM bringt sowohl Wissen als auch Erfahrung in der Textiltechnik und der Prozessoptimierung ein und steuert Know-how in der mathematischen Modellierung sowie Charakterisierung von Air-Lay-Prozessen für Stapelfasern bei.

Die drei Partner wollen gemeinsam die nächste Generation von Krempelmaschinen entwickeln, die Leistung und Qualität bei der Air-Lay-Verarbeitung mit Stapelfasern gewährleisten und gleichzeitig Energieverbrauch, Abfallerzeugung und Kohlenstoffemissionen reduzieren. Die Zusammenarbeit bündelt das Fachwissen und die Innovationskraft der Dreien in ihren jeweiligen Bereichen.
 
Schneller, dichter, effizienter
Air-Lay-Technologien sorgen für die thermische, mechanische und chemische Vliesverfestigung. Hierbei wird das Rohmaterial geöffnet und mit einer Walze in einen Luftstrom eingebracht. Dieses Luft-Faser-Gemisch landet auf einem Band und wird dort durch Absaugung verdichtet. »Durch einen gemeinschaftlichen Ansatz erweitern wir die Grenzen der Air-Lay-Technologie, um höhere Produktionsgeschwindigkeiten, eine bessere Gleichmäßigkeit des Vlieses und eine bessere Faserausnutzung zu erreichen sowie letztendlich Lösungen zu liefern, die vollständig auf die individuellen Produktionsanforderungen zugeschnitten sind«, erklärt Giovanni Di Lorenzo, Gründer und Chefingenieur von Siriotek.
 
Zusätzlich minimiert das Projekt so den ökologischen Fußabdruck, ohne dabei die Leistung zu beeinträchtigen. »Wir treiben den Fortschritt voran, verbessern die Produktionsqualität und tragen zu einem nachhaltigeren sowie effizienteren Ökosystem in der Textilindustrie bei«, ergänzt Dietmar Hietel, Leiter der Abteilung »Transportprozesse« am Fraunhofer ITWM. Auch Giovanni Bettarini, Partner und kaufmännischer Leiter bei bematic, ist vom Projekt überzeugt: »Durch diese Zusammenarbeit werden wir in der Lage sein, unseren Kunden Fertigungslösungen für verschiedene Anwendungen in den Bereichen Automobil, Bau, Filtration und Geotextilien anzubieten.«

Computergestützte Simulationen auf der Mikro- und Mesoskala sind ein entscheidender Durchbruch in der Materialforschung und Materialentwicklung. Über 180 namhafte Unternehmen und Forschungseinrichtungen weltweit arbeiten mit der Simulationssoftware GeoDict^®.

Die Math2Market GmbH wurde 2011 als Spin-off des Fraunhofer ITWMs in Kaiserslautern gegründet. Die Software-Entwicklung hatte bereits 2001 begonnen und seitdem wird die Funktionalität von GeoDict^® mit Kunden ausgebaut.

Die Simulationssoftware GeoDict^® integriert aktuelle Forschung und leistungsstarke Softwareentwicklung in eine anwenderfreundliche Lösung, die den gesamten Workflow der Material- und Werkstoffentwicklung digital abbildet. Die ausgezeichnete Bildverarbeitung von 2D- oder 3D-Bilddaten (µCT, FIB/SEM) mithilfe künstlicher Intelligenz ermöglicht eine präzise Charakterisierung und Analyse der Mikrostruktur eines Materials. GeoDict^® ist in der Lage, große 3D-Bilddatensätze innerhalb kürzester Zeit auszuwerten und zuverlässige Vorhersagen zum Materialverhalten unter verschiedenen Bedingungen durch Simulation zu treffen. Die digitalen Messergebnisse können dann grafisch dargestellt und im weiteren Entwicklungsprozess eingesetzt werden.

Simulationslösungen für:

• Filtermedien, Filterelemente, Membranen, Katalysatoren, Benzinpartikel- und Dieselpartikelfilter
• Batteriematerialien (Kathoden, Anoden, Separatoren, uvm.), Brennstoffzellen
• Werkstoffentwicklung und -forschung (z.B. technische Textilien, Vliesstoffe, Gewebe, Verbundwerkstoffe, Schäume, Keramiken, uvm.)
• Digitale Gesteinsphysik und Gesteinsanalyse