Aus der Branche

Ressourceneffizienz, Zeit- und Kostenersparnis sind wesentliche Themen in der Textil- und Bekleidungsindustrie. Die Vorteile der digitalen Fertigung gelten nicht nur für Mode, sondern auch für Medizintextilien. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben eine digitale Plattform entwickelt, mit der passgenaue flexible textile Orthesen ressourcen-, zeit- und kosteneffizient hergestellt werden können.

Bisher werden Orthesen vornehmlich manuell angefertigt, was zu einer hohen Fehlerquote führt. Digital basierte Fertigungsketten können diesen Ausschuss deutlich reduzieren. Für die digitale Plattform wurden an den DITF die Körperkenndaten von Patientinnen und Patienten analysiert und aufbereitet, auf deren Basis standardisierte Orthesen entwickelt werden können. Dazu wurden verschiedene Körperscanmethoden untersucht sowie Methoden entwickelt, mit denen genau Maß genommen werden kann. Die Informationen der Screenings wurden verdichtet und eine digitale Grundschnitt- bzw. Schnittmoduldatenbank erstellt.

Aus dieser Datenbank erfolgt die individuelle Modellanpassung an die Patientinnen und Patienten. Die Überprüfung der therapeutischen Passform erfolgt mit Hilfe eines Avatars in einer 3D-Simulationssoftware. Die fertigen digitalen Schnittkonstruktionen werden an einen Cutter übertragen, wo sie aus elastischen Stoffen maschinell zugeschnitten werden. Es ist ebenfalls möglich, die Schnittmuster auf einem Plotter/Drucker als Schablonen auszudrucken und anschließend manuell zuzuschneiden. Danach werden die Zuschnitte zu fertigen textilen Orthesen verarbeitet.

• Auszeichnung für endkonturnahe 3D Gewebe für den Einsatz in Faserkunststoffverbundbauteile verliehen

Im Rahmen des JEC FORUM DACH 2022 fand am 29. November die Verleihung der AVK-Innovationspreise in Augsburg statt. Der Innovationspreis in der Kategorie „Forschung/Wissenschaft“ (1. Platz) wurde für die Entwicklung sphärisch gekrümmte Faserkunststoffverbundbauteile (FKV) aus endkonturnah gefertigten Geweben an das Wissenschaftlerteam Dipl.-Ing. Dominik Nuss, Dr.-Ing. Cornelia Sennewald und Prof. Dr.-Ing. habil. Chokri Cherif verliehen.

Mit der Entwicklung der Technologie des abzugsfreien Jacquard-Webens sowie des seit vielen Jahren am ITM der TU Dresden fest etablierten technologischen Know-hows auf dem Gebiet hochkomplexer 2D- und 3D-Gewebegeometrien ist es Dominik Nuss gelungen, allein durch gezielte Variation der Gewebebindung lokal unterschiedliche Garnlängen in die Gewebestruktur einzuarbeiten. Dadurch lassen sich ohne zusätzliches Drapieren völlig neuartige Gewebe herstellen, insbesondere sphärisch gekrümmte Gewebe, aber auch großformatige Spiralgewebe oder Kurvengewebe.

Besonders hervorzuheben ist, dass mit deutlich reduzierten Preformingschritten die geforderte endkonturnahe Geometrie des zu verstärkenden Bauteils abgebildet werden kann. Ein durchgängiges simulations-gestütztes Engineering vom CAD-Entwurf bis zur integral gewebten 2D- und 3D-Preform mittels hochkomplexer Bindungsentwicklung für räumliche Konstruktionen ist ein Alleinstellungsmerkmal am ITM, welches unerlässlich für die Entwicklung dieser zukunftsträchtigen gewebten Hightech-Strukturen war. Diese Technologie ist völlig neuartig und wurde bisher so in keinster Weise durchgeführt. Die Gewebestrukturen zeichnen sich aufgrund ihrer Geometrievielfalt und den Einsatzmöglichkeiten durch einen hohen Innovationsgrad aus, können in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden und zur Erschließung völlig neuer Anwendungsfelder beitragen. Die Technologie ist auf allen Jacquard-Webmaschinen mit einer Zusatzvorrichtung umsetzbar und die Preformgeometrie wird lediglich durch die Ansteuerung der Jacquardmaschine bestimmt. Die Preformgeometrie kann die volle Arbeitsbreite der Webmaschine einnehmen.

Professor Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM freut sich mit seinem Team sehr über die kontinuierlichen Forschungserfolge auf dem stetig wachsenden Forschungsfeld der 3D-Webtechnik, die am ITM in enger Kooperation mit der Industrie und Anwendern erzielt werden. „Diese Auszeichnung ist für unser Institut eine besondere Ehre und bestätigt, dass unsere langjährigen exzellenten Forschungsleistungen auf dem Gebiet endkonturnahen 3D-Gewebe für den Faserkunststoffbereich eine bedeutende Rolle spielen und wir mit unserer Entwicklung einen wesentlichen Beitrag für eine nachhaltige und ressourceneffiziente Fertigung von Leichtbaustrukturen leisten“.

• Kornit Digital bringt digitale Produktionslösung für den Druck dekorativer, farbbrillanter Designs in hohen Stückzahlen auf Textilien aus Polyester und Polyestermischgewebe auf den Markt
• Kornit Atlas MAX Poly transformiert den Textilmarkt für Sport- und Freizeitbekleidung mit farbenprächtigen Designs

Kornit Digital Ltd. gab die Markteinführung seines Kornit Atlas MAX Poly-Systems bekannt. Das Textildirektdrucksystem (DTG-System) ermöglicht die digitale Veredelung von Polyester und Polyestermischgewebe mit farbenprächtigen Designs.

Die Atlas MAX Poly von Kornit soll der steigenden Nachfrage nach modischer Sport- und Freizeitbekleidung nach individuellen Kundenwünschen gerecht werden. Da sich die Textilindustrie allmählich von der Pandemie erholt, in der Sport- und Freizeitbekleidung zum Mainstream wurden, steigt nun die Nachfrage nach Textilien aus Polyester und Polyestermischgewebe mit attraktiven Designs in vielen Farben.

Die bei der Kornit Fashion Week 2022 in Tel Aviv erstmals präsentierte Atlas MAX Poly verfügt über die praxiserprobte MAX-Technologie zur Veredelung, Prozessautomatisierung und intelligenten, autonomen Qualitätssicherung. Mit den dekorativen Anwendungen der XDi-Technologie von Kornit unterstützt die Atlas MAX Poly endlose Designvielfalt und Kreativität auf Polyester, neuartige Stile mit zahlreichen Effekten und unbegrenzte Kombinationsmöglichkeiten, wie u. a. die Simulation von Stickeffekten, hochdichtem Druck, Vinyl und 3D-Effekten.
 
Die Lösung ist mit Maschen- und Glattgewebe, einschließlich gebürstetem Polyester, kompatibel und sorgt dafür, dass das Gewebe strapazierfähig und atmungsaktiv bleibt. Sie bietet einen hohen Durchsatz für die On-Demand-Veredelung von Textilien aus Polyester und steigert die Rentabilität durch geringere Betriebskosten. Die Pantone-Farbabstimmung und der größere Farbraum, einschließlich Neonfarben für farbenprächtige Drucke, und den effizienten Produktionsprozess in einem Arbeitsschritt, verringert deutlich die Umweltbelastung.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten:

• ActiveLoad von Kornit zum automatischen Anlegen von Kleidungsstücken und Anpassen der Palettengröße. ActiveLoad sorgt für zuverlässige Spitzenleistung mit hoher Qualität und Präzision und minimalen Fehlern, erübrigt die Einführungs- und Bedienerschulung und erhöht den Durchsatz um bis zu 20 %.
• Nahtlose Integration in ein globales KornitX Fulfillment-Netzwerk – vom Eingang der Bestellung bis zur Lieferung an den Kunden. Dadurch werden ungenutzte Nachfragemöglichkeiten nach personalisiertem Textildruck auf Polyester in kleinen Stückzahlen erschlossen und völlig neuartige Geschäftsmodelle (Direct-to-Fan und Direct-to-Recreational) unterstützt.
• Integration in das Workflow-Ökosystem von KornitX und das Kornit Konnect™-Dashboard zur Optimierung der Transparenz und Steuerung von Geschäfts- und Produktionsprozessen durch zusätzliche datengestützte Einblicke.

Das interdisziplinär aufgestellte Forscherteam von der TU Dresden, bestehend aus Dr.-Ing. Dilbar Aibibu und Dipl.-Ing. Lukas Benecke vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden sowie Prof. Dr. med. Marcus Neudert und Dr.-Ing. Zhaoyu Chen von der Klinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde (HNO) der Medizinischen Fakultät der TU Dresden, wurde für die Entwicklung eines biomimetischen Trommelfellimplantats, die maßgeblich in dem IGF-Forschungsvorhaben 20533 BR umgesetzt worden ist, für den diesjährigen Otto von Guericke-Preis der AiF nominiert.

Prof. Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM freut sich mit seinem Team sehr über die kontinuierlichen interdisziplinären Forschungserfolge auf dem stetig wachsenden Forschungsfeld der faserbasierten Biomedizintechnik, die am ITM in enger Kooperation mit Medizinern und Anwendern stetig erzielt werden. „Bereits im letzten Jahr wurden wir mit der Entwicklung neuartiger textiler Herzklappenprothesen als eines der drei Finalistenteams des Otto von Guericke-Preises 2020 geehrt. Die Nominierung für diesen hochkarätigen Preis ist eine erneute Bestätigung für den Bedarf an unserer praxisorientierten Forschung und eine besondere Würdigung, aber gleichzeitig auch weiterer Ansporn.

Über 30 Millionen Menschen leiden jährlich an den Folgen eines defekten Trommelfells. Ohne fachmedizinische Behandlung kann dies zu dauerhaften Schäden und schwerem Hörverlust führen. Zur Rekonstruktion des Trommelfells, der sogenannten Myringoplastik, werden heute körpereigene Knorpelhaut, Faszie oder synthetische Materialien eingesetzt. Da deren Materialeigenschaften nicht denen des natürlichen Trommelfells entsprechen, ist eine vollständige Rehabilitation des Gehörs damit nicht möglich.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom ITM und HNO-Klinik der TU Dresden entwickelten im Rahmen des IGF-Vorhabens „Simulationsgestützte Entwicklung einer flexiblen Technologie zur Umsetzung biomimetischer, langzeitresorbierbarer funktionaler und stabiler Trommelfellimplantate MyringoSeal)“ ein biomimetisch aufgebautes künstliches Trommelfellimplantat, das die körpereigenen Schwingungseigenschaften exakt wiedergibt. Die neuartige Membran ermöglicht eine vollständige Wiederherstellung der Schwingungseigenschaften des Trommelfells. Die Herstellung solcher Implantate ist mithilfe der Elektrospinntechnologie aus den Biomaterialien Seidenfibroin und Polycaprolacton möglich.

Angesichts globaler Megatrends wie Elektromobilität und Nachhaltigkeit steigen die Anforderungen an das akustische Design von Fahrzeugen. Simulationssoftware und computergestützte Entwicklung – computer-aided engineering (CAE) – verbessern nicht nur die Akustikleistung, sondern sollen auch den Entwicklungsprozess neuer Modelle beschleunigen. Durch die Zusammenarbeit mit dem Softwareunternehmen Free Field Technologies (FFT) fließen Autoneums Simulationsmethoden im Bereich Fahrzeugakustik in die Modellierungssoftware Actran von FFT ein, womit neue Standards beim CAE- Design des NVH-Verhaltens (Noise, Vibration, Harshness) und Datenaustausch erreichbar werden.

Autoneum und FFT haben ihre Expertise in der Entwicklung innovativer und nachhaltiger Methoden im Bereich Fahrzeugakustik bereits in zahlreichen gemeinsamen wissenschaftlichen Aufsätzen unter Beweis gestellt. Im Rahmen ihrer Partnerschaft werden die beiden Unternehmen ihre Synergien künftig auch dafür nutzen, bestehende Prozesse und Workflows im Akustikdesign weiter zu optimieren, zu standardisieren und zugleich die Modellierung von NVH-Materialien wie auch den Datenaustausch zwischen Fahrzeugherstellern und Zulieferern zu verbessern. Die präzise Berechnung der akustischen Fahrzeugleistung früh im Entwicklungsprozess erlaubt es, Design- und Vorlaufzeiten deutlich zu reduzieren sowie das Verhältnis zwischen Leistung, Gewicht und Kosten der lärmdämmenden Materialien zu optimieren.

In dem vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geförderten Verbundprojekt „AeroFurnace“ ist es dem Konsortium, bestehend aus dem Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) als Verbundkoordinator, dem Ofenbauer FCT Systeme und der SGL Carbon, gelungen, die Wärmedämmeigenschaften eines neuen Verbundwerkstoffs gegenüber kommerziell verfügbaren filzbasierten Kohlenstoff-Werkstoffen um bis zu 120 Prozent zu verbessern. Damit konnten die Projektpartner in eine neue Qualitätsstufe der Wärmedämmung bei industriellen Hochtemperaturanwendungen vorstoßen und den Weg für energieeffizientere Wärmedämmung ebnen.

Dr. Gudrun Reichenauer, Koordinatorin des Verbundprojekts und Leiterin der Arbeitsgruppe Nanomaterialien am ZAE Bayern: „In diesem Projekt ist es uns durch intensive Zusammenarbeit gelungen, neueste Erkenntnisse aus der Welt der Nanomaterialien für den Markt zugänglich zu machen und damit neue Maßstäbe im Bereich der Wärmedämmmaterialien zu setzen.“

Dr. Thomas Kirschbaum, Leiter des Projekts bei der SGL Carbon: „In Ofensimulationen beim Partner FCT konnten wir bereits nachweisen, was das neue Material kann: Je nach Temperaturprogramm können mit dem neuen Wärmedämmwerkstoff bis zu 40 Prozent der benötigten Prozessenergie eingespart werden. Das Potential des neuen Werkstoffs ist groß.“ Diese Vorhersage wird im Rahmen des noch laufenden BMWi-Projekts im zweiten Halbjahr 2020 in einem Demonstratorbauteil unter realen Bedingungen überprüft werden.

Dr. Jürgen Hennicke, Leiter des Projekts und der F&E-Abteilung bei FCT Systeme: „Als führender Hersteller von industriellen Vakuum- oder Schutzgas-Hochtemperaturöfen können wir mit der neuen Generation von Isoliermaterialien Öfen realisieren, die ein günstigeres Verhältnis von Nutzraum zu den Außenmaßen haben, und damit dem Kunden eine bessere Kosteneffizienz und Produktivität bieten.“

Aktuell konnte anhand von Labormustern in Form von Platten bereits gezeigt werden, dass sich die Herstellung des neuen Werkstoffs über technisch einfache Prozesse abbilden lässt und prinzipiell gut skalierbar ist. Bis zum serienreifen Produkt ist allerdings noch ein Stück Weg zu gehen.

Der drittgrößte Anteil der Endenergie in Deutschland wird für die Erzeugung von Wärme in industriellen Prozessen verbraucht (22,6 Prozent). In vielen Branchen, z. B. in der Stahl- und Keramikindustrie, laufen energieintensive Hochtemperaturprozesse oberhalb von 1000°C ab – diese allein benötigen knapp 50 Prozent der industriellen Prozesswärme. Geeignete Wärmedämmmaterialien können den Energiebedarf bei gleichbleibendem Nutzvolumen deutlich senken.

• PrimaLoft® Bio™ Performance Fabric – der erste Funktionsstoff aus 100% recycelten, biologisch abbaubaren Fasern

LATHAM, NY - MÜNCHEN: PrimaLoft, Inc., weltweit führendes Unternehmen für innovative Materialtechnologien, hat sein Portfolio an biologisch abbaubaren* Technologien erweitert. Mit der Einführung von PrimaLoft® Bio™ Performance Fabric, dem ersten zu 100% recycelten und biologisch abbaubaren synthetischen Funktionsstoff ergänzt das Unternehmen die kürzlich vorgestellte PrimaLoft® Bio™ Insulation, die ebenfalls die erste Technologie ihrer Art ist. Grundlage beider Innovationen ist eine technisch weiter entwickelte Fasertechnologie, die einen stark beschleunigten biologischen Abbau unter bestimmten Umweltbedingungen ermöglicht und so ein potentiell wichtiger Faktor bei der Problematik von Mikroplastik in den Meeren werden könnte. Sowohl PrimaLoft® Bio™ Performance Fabric als auch PrimaLoft® Bio™ Insulation sollen ab Herbst 2020 im Handel verfügbar sein.

„Seit Beginn der Entwicklung unserer biologisch abbaubaren Materialien waren Funktionsstoffe ein wichtiger Bestandteil für uns. Dank dieses Durchbruchs können Kleidungstücke ab sofort komplett den Weg zurück in die Natur finden“, sagte Mike Joyce, Präsident und CEO von PrimaLoft. „Da wir bei der Leistung keine Abstriche machen, mussten wir sicherstellen, dass unsere biologisch abbaubaren Fasern dem Herstellungsprozess von Hochleistungs-Funktionsstoffen standhalten und gleichzeitig ihre Fähigkeit zum biologischen Abbau behalten.  Diese Entwicklung öffnet uns neue Horizonte und wir wollen damit Maßstäbe setzen, um die Umweltauswirkungen der Textilindustrie erheblich zu verringern.“

PrimaLoft® Bio™-Fasern bestehen zu 100% aus Recyclingfasern, die sich unter bestimmten Gegebenheiten wie sie in einer Mülldeponie oder im Meerwasser vorherrschen, biologisch abbauen. PrimaLoft hat diese Fasern weiterentwickelt, um sie attraktiver für dort natürlich vorkommende Mikroben zu machen. Diese Mikroben verdauen die Fasern schneller und sorgen dafür, dass der Funktionsstoff zersetzt wird und am Ende lediglich die natürlichen Elemente Wasser, Methan, CO2 und Biomasse zurückbleiben. Die neue Technologie wird dabei  helfen, das wachsende Problem von Mikroplastik in den Ozeanen zu verringern – ein bedeutendes Thema für die Textilindustrie und andere Industriezweige. Laut Schätzungen der Ellen Macarthur Foundation landen jährlich rund eine halbe Million Tonnen Mikrofasern beim Waschen von Textilien auf Kunststoffbasis wie Polyester, Nylon oder Acryl im Meer. PrimaLoft® Bio™-Fasern werden nur abgebaut, wenn sie in Kontakt mit natürlich vorkommenden Mikroben auf Mülldeponien oder im Meer kommen. Dadurch bleiben die Fasern während der gesamten Produktlebenszeit des Kleidungsstücks gewohnt dauerhaft strapazierfähig.

Spezifische Testergebnisse zeigen einen biologischen Abbau von 84,1% in 423 Tagen unter ASTM D5511- Bedingungen* (beschleunigte Deponiesimulation) und 55,1% biologischen Abbau in 409 Tagen unter ASTM D6691- Bedingungen** (beschleunigte Meerwassersimulation). „Wir haben Recycling nie als die endgültige Lösung gesehen. Mit PrimaLoft® Bio™ haben wir nicht nur den Code zur biologischen Abbaubarkeit unserer Fasern geknackt, sondern gehen auch den nächsten Schritt in Sachen Nachhaltigkeit“, sagt Joyce. „Mit neuen Fasertechnologien wie dieser versuchen wir unseren negativen Umwelteinfluss so gering wie möglich zu halten. Das ist Teil unserer Selbstverpflichtung, jeden Tag aufs Neue Verantwortung zu übernehmen. “

Bis heute hat PrimaLoft mehr als 90 Millionen Plastikflaschen wiederaufbereitet und daraus Premium- Isolationen hergestellt. Anfang dieses Jahres präsentierte PrimaLoft bereits seine ersten Isolationen aus 100% recyceltem Material. Bis 2020 werden 90% der PrimaLoft-Isolationsprodukte aus mindestens 50% recyceltem Material (PCR = Post Consumer Recycled) bestehen, ohne dabei Einbußen bei der Leistung aufzuweisen.

PrimaLoft plant, mit einem ähnlichen Bekenntnis zu biologisch abbaubaren Technologien in seinem gesamten Produktportfolio, die Branche weiter voranzutreiben. Mehr Informationen zu PrimaLoft Bio gibt es auch hier: http://primaloft.com/primaloftbio

* Standardtestmethode zur Bestimmung des anaeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien unter anaeroben Verdauungsbedingungen mit hohem Feststoffgehalt
** Standardtestmethode zur Bestimmung des aeroben biologischen Abbaus von Kunststoffmaterialien in maritimer Umgebung durch ein definiertes mikrobielles Konsortium oder ein natürliches Meerwasser-Inokulum

Die Hochschule Niederrhein präsentiert ab heute ihre breitgefächerte textile Kompetenz auf der Techtextil 2017 in Frankfurt, der Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe. Auf einem eigenen Stand präsentieren Prof. Dr. Eberhard Janssen und Prof. Dr. Lutz Vossebein den Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik, das Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung und die Öffentliche Prüfstelle.

Von heute, 9. Mai, bis Freitag, 12. Mai, zeigt die Hochschule an ihrem Stand (Halle 3.1 Stand A39) neue Entwicklungen wie Durchstichsensoren, leuchtende Fassaden, 3D-Simulation oder Kernmantelverbundwerkstoffe. Daneben geht es auch um allgemeine Informationen zu den Studiengängen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik. Den 60 Quadratmeter großen Stand teilt sich die Hochschule Niederrhein mit dem Mönchengladbacher Unternehmen Textechno und dem österreichischen Unternehmen Lenzing Instruments, beides Hersteller von Mess- und Prüfgeräten für Fasern.
Außerdem ist Prof. Dr. Michael Ernst mit dem Virtual Lab des Fachbereichs in Halle 4 mit einem eigenen Stand vertreten und zeigt die nächste Generation der Produktentwicklung, die zunehmend digital geprägt ist. Die Bereiche Avatargestaltung mittels Body-Scanning-Technologien, Erfassung von Materialparametern für die Simulation, virtuelles Prototyping und die Implementierung der Technologien in einen industriellen Produktentwicklungsprozess stehen hierbei im Fokus und werden mit neuesten 2D und 3D CAD-Technologien umgesetzt.