Aus der Branche

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) präsentiert auf der Techtextil 2024 textile Highendprodukte und -lösungen. Die Highlights aus aktuellen Forschungsergebnissen und Innovationen gewähren Einblick in die Digitalisierung der Textilproduktion, zeigen Anwendungen für 3D-Druck und Smart Technical Textiles und liefern neben Beispielen für besonders nachhaltig konstruierte Produkte auch innovative Ansätze für Schutz- und Medizintextilien.

Zentrales Highlight des STFI-Messeauftritts ist ein mobiles Robotersystem, das automatisiertes Bestücken eines Spulengatters im Kleinformat zeigt. Die Pick-and-Place-Anwendung demonstriert ein kameragestütztes Greifen der Spulen. Der Roboter ist am STFI Teil der „Textilfabrik der Zukunft“, die Automatisierungslösungen für die Textilbranche im Laborumfeld abbildet.

Aus dem Bereich nachhaltiger Produkte und Lösungen werden ein Schlafsack mit biobasiertem und damit veganem Füllmaterial und ein naturfaserbasiertes Verbundelement für den Möbelbau, in dem LEDs und kapazitive Näherungssensoren für eine berührungslose Funktionssteuerung sticktechnisch appliziert wurden, vorgestellt. Gedruckte Heizleiterstrukturen demonstrieren aktuelle Forschungsarbeiten für die E-Mobilität der Zukunft, denn die individuell steuerbare Sitz- und Innenraumheizung soll letztlich im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen Gewicht reduzieren und Energie sparen.

Während ein Schutzanzug für Einsatzkräfte vor Gefahren eines Molotowcocktailangriffs schützt, veranschaulichen ein Schienbeinschoner und eine Kniebandage mit Patellaring die Verfahrenskombination aus 3D-Druck und UV-LED-Vernetzung. Des Weiteren gehört die Rippe eines Vertikalruders eines Airbus A320 sowie ein grünes Snowboard gefertigt aus recycelten Carbonfasern zu Highlights aus dem textilen Leichtbau.

Ein Novum in der Geschichte des BIOPOLYMER Innovation Awards: 2023 machen drei Innovationen aus Deutschland das Rennen um die international begehrten Trophäen unter sich aus! Ob der Hauptpreis nach Rheinland-Pfalz, Thüringen oder Hessen geht, wird traditionsgemäß erst auf dem Kongress „BIOPOLYMER – Processing & Moulding“ bekannt gegeben, der am 13. Juni in Halle (Saale) stattfindet. Preisverleihung und Tagung können wie in den letzten Jahren per Videostream kostenfrei in Echtzeit verfolgt werden.

Ist Deutschland noch innovativ genug, um in der Weltspitze ganz vorn mitzuhalten? „Wenn es darum geht, Kunststoffe und Kunststoffanwendungen auf biologischer Basis und für nichtfossile Kreisläufe zu entwickeln, lautet die Antwort: ja!“, ist Jury-Vorsitzender Peter Putsch nach den diesjährigen Nominierungen für den BIOPOLYMER Innovation Award überzeugt: „Mehrere deutsche Beiträge setzten in diesem Jahr die Benchmarks im Wettbewerb.“

Gingen Preise in den letzten nach Finnland, Italien, Belgien oder Brasilien, so nominierte die Jury in diesem Jahr erstmals ausschließlich deutsche Bewerber für den mit 2.000 Euro dotierten Hauptpreis.

Die Green Elephant GmbH aus Gießen macht sich für ihr Produkt CellScrew® unter anderem eine Eigenschaft des Biokunststoffs und klassischen 3D-Druck-Materials PLA (Polymilchsäure) zunutze, die bislang wenig Beachtung fand: seine hohe Biokompatibilität. Das Start-up stellt aus vollständig biobasiertem PLA in additiver Fertigung neuartige Zellkulturflaschen her, in denen Gewebezellen beispielsweise für Gen- und Zelltherapien oder für die Erforschung von Kosmetika und Medikamenten auf neue, komfortablere Weise vermehrt werden können. Forschung, Entwicklung und Industrie produzieren damit bedeutend effizienter und umweltfreundlicher als bisher. Eine archimedische Schraube sowie konzentrisch angeordnete Zylinder im Flascheninneren sorgen für eine riesige Oberfläche zur Anheftung der Zellen und für die automatische Benetzung der inneren Oberflächen mit Kulturmedium bei rollender Lagerung. Eine CellScrew® ersetzt bis zu 400 herkömmliche Zellkulturflaschen aus fossilen Kunststoffen. Selbst wenn das biobasierte PLA nach der Einmalverwendung aus Sterilitätsgründen nicht kompostiert, sondern verbrannt wird, entsteht dabei nur so viel CO2, wie zuvor in den Bioorganismen, aus denen der Werkstoff entstand, gebunden war.

Die SoBiCo GmbH aus Bad Sobernheim (Rheinland-Pfalz) verfolgt seit mehreren Jahren einen innovativen Ansatz, um das von Natur aus recht begrenzte Einsatzspektrum von PLA (Polymilchsäure) systematisch zu erweitern. „Die geringe Reißdehnung von reinem PLA ist zum Beispiel ein entscheidender Grund dafür, dass der Biokunststoff kaum als Verpackungsmaterial genutzt wird“, erklärt SoBiCo-Geschäftsführer Johannes Fuchs. Klassische Modifikationsversuche scheiterten meist am komplexen Migrations- und Kristallisationsverhalten von Weichmachern und anderen Additiven. Fuchs‘ Team fand mit dem Potsdamer Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) eine eigene Lösung und taufte sie auf den Namen Plactid®. Hinter der Marke verbirgt sich eine PLA-Copolymer-Familie, die in einem neuartigen Verfahren – der reaktiven Compoundierung – hergestellt wird. Neben Lactid, das stets biobasiert ist, kommen dabei verschiedene Polyole zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall aus biologischen oder fossilen Quellen stammen können. Die PLA-Copolymere lassen sich auf diese Weise gezielt von hart/ spröde bis weich/ duktil einstellen. So werden zum Beispiel weiche Folien von hoher Kristallinität möglich. Aber auch Spritzgusstypen mit einer deutlich höheren Kristallisationsgeschwindigkeit und Schlagzähigkeit als Standard-PLA können erzeugt werden. Darüber hinaus eignen sich die PLA-Copolymere auch als Additive zur Modifizierung von Standard-PLA.

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat sich eines bislang ungelösten Problems angenommen, von dem jeder Mensch im Alltag umgeben ist: Klebstoffen. Sie stecken in fast jedem Produkt, enthalten zum allergrößten Teil Polymere, sind typische Einmalprodukte, in Recyclingprozessen kaum separierbar und enden so allzu oft als Mikroplastik in der Umwelt. Die Antwort der Thüringer Forscher auf diese Herausforderung heißt Caremelt® und ist ein biobasierter und bioabbaubarer Schmelzklebstoff, dessen Endeigenschaften und Anwendungsprofil mit denen etablierter Schmelzkleber vergleichbar sind. Die Formulierung aus Biopolymeren wie Polymilchsäure (PLA), Polybernsteinsäure (PBS), Terpen- und Kolophoniumharzen, natürlichen Wachsen und Zitronensäure-Derivaten ist nicht nur für kurzlebige Produkte wie Einkaufstüten, Windeln oder Kartonagen geeignet. Auch Schuhe, Textilien, Möbelteile, Fahrzeuginterieur oder Bücher lassen sich damit zuverlässig und dauerhaft zusammenfügen, wie Praxistests zeigten. Das Herstellungsverfahren wurde bereits so optimiert, dass die Formulierungen in einem kontrollierten Prozess reproduziert werden können.

• AMAC kooperiert mit ITA (Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen und deren ITA GmbH) für die weitere Geschäftsentwicklung im Bereich Composites  

Zum 19. April 2021 gibt das Unternehmen AMAC unter der Leitung von Dr. Michael Effing seine Kooperation mit dem Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen und deren ITA GmbH bekannt. Ziel der Kooperation ist es, die Geschäftsaktivitäten von Institut und GmbH im Bereich Verbundwerkstoffe zu stärken und weiter auszubauen.

Das ITA als eines der größten Institute auf dem Campus der Exzellenz-Universität RWTH Aachen, entwickelt Komplettlösungen von der Faserherstellung über die Verarbeitung von textilen Vorprodukten mit thermoplastischen und duroplastischen Harzen über die textilbasierte Bauteilherstellung bis hin zu Technologien wie Flechten, Pultrusion und In-situ-Imprägnierung textiler Preforms. Die Top 3 Schwerpunktbranchen sind das Transportwesen, insbesondere der Bereich E-Mobilität, das Bauwesen sowie der Bereich Windenergie. Darüber hinaus ist die ITA GmbH als Partner der Industrie im Bereich Forschung und Entwicklung auf 8 Geschäftsfelder fokussiert und bietet Technologie- und Wissenstransfer sowie umfassende Lösungen entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette.

Prof. Dr. Thomas Gries, Geschäftsführer der ITA, erläutert die Hintergründe der strategischen Kooperation mit Fokus auf Composites: "Unsere langjährige Erfahrung und unser unübertroffenes Know-how rund um Endlosfasern, Vliese und andere textile Verstärkungen ermöglichen es uns, den Composite-Herstellern ein komplettes Technologie- und Serviceangebot rund um die Entwicklung technischer Textilien zu liefern, von der Entwicklung der Glas- und Kohlenstofffasern bis hin zur textilbasierten Verarbeitung von Composite-Bauteilen. In allen Prozessschritten unserer Forschung und Entwicklung legen wir den Schwerpunkt auf nachhaltige und recycelbare Lösungen, auf ein effizientes Preis-Leistungs-Verhältnis, den möglichen Einsatz biobasierter Materialien sowie die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Dr. Michael Effing und AMAC, um von seinem breiten Netzwerk in der Composites-Industrie zu profitieren."

Dr. Michael Effing, Geschäftsführer der AMAC GmbH: "Ich freue mich sehr, das ITA dabei zu unterstützen, durch weitere industrielle Vernetzung und vorwettbewerbliche Gemeinschaftsprojekte weitere Innovationen zu generieren. Mehr als je zuvor ist es durch die Covid-19-Krise wichtig, Kräfte industrieübergreifend zu bündeln. So bietet das ITA mit seiner langjährigen Tradition und vielen zufriedenen Kunden textilbasierte Composite-Lösungen von der Faser bis zur kosteneffizienten Herstellung von Endteilen aus einer Hand: wertvolle Vernetzungsmöglichkeiten für die Composites-Industrie sowie Zugang zu komplementärer faserbasierter Exzellenz und 250 verschiedene Technologien in ihrem umfassend bestückten Maschinenpark."

• 35. Internationale Baumwolltagung Bremen vom 25. - 27. März 2020
• Spannend: Fluoreszierende Baumwolle, magnetische Baumwolle, Baumwolle als perfektes Funktionstextil – State of the Art der technischen Produkte

Bremen: Die Internationale Baumwolltagung vom 25. bis 27. März präsentiert Fachbesuchern aus allen wesentlichen Kontinenten im historischen Rathaus am Marktplatz der Hansestadt Bremen hochaktuelle und zukunftsträchtige Themen der Baumwolltextilbeschaffungskette und diskutiert daraus resultierende Herausforderungen für den Markt. Dabei sind Wissenschaft und Praxis gleichermaßen vertreten.

Schon am Eröffnungstag, am Mittwoch, den 25. März, beschäftigt sich eine hochspannende Session mit alternativer und bisher wenig bekannter Verwendung des natürlichen, erneuerbaren und biologisch abbaubaren Rohstoffs Baumwolle in innovativen Produkten mit hohem Nutzwert. Innerhalb der Session ,Innovative Textile and Technical Products‘ wird anhand von vier Beispielen deutlich, dass die Nutzung von Baumwolle weit über Haushaltstextilien und Bekleidung hinausgeht. Vielmehr ist Baumwolle wegen ihrer intelligenten Eigenschaften auch in technischen Produkten oder auch in Smart-Textilien zu finden.

Michael Jänecke, Director Brand Management Technical Textiles & Textile Processing bei der Messe Frankfurt, leitet mit seiner umfassenden Markterfahrung die Session. Schon seit vielen Jahren ist er unter anderem für die Organisation internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess verantwortlich.

Fallbeispiel 1:
Nachhaltige Baumwolle für fälschungssichere Geldscheine

Bernadette O’Brian vom Directorat Banknoten bei der Europäischen Zentralbank in Frankfurt (EZB) ist verantwortlich für die umwelt- und gesundheitsgerechte sowie die fälschungssichere Produktion von Banknoten. In ihrem Vortrag ‚Der Einsatz von nachhaltigen Baumwollfasern in Euro-Banknoten‘ beleuchtet sie im Rahmen der globalen Nachhaltigkeitsstrategie der EZB die europaweiten Herstellungspraktiken von Banknotenpapier inklusive der Kontrolle der Fertigungsprozesse.

Fallbeispiel 2:
Fluoreszierende, supermagnetische und wasserabweisende Baumwolle

Dr. Filipe Natalio gehört als leitender Mitarbeiter und Forscher dem Weizmann Institut für Wissenschaft in Rehovot, Israel an und arbeitet hier für die Abteilung Pflanzen- und Umweltforschung, angeschlossen an das Kimmel Zentrum für Archäologische Studien. Er präsentiert unter dem Thema ‚Rohstofflandwirtschaft: Die Züchtung von Baumwolle mit einzigartigen Funktionen‘ Ergebnisse seiner Arbeiten, bei denen Baumwolle mit fluoreszierenden, supermagnetischen und wasserabweisenden Fähigkeiten ausgestattet werden kann. Dies geschieht nicht etwa durch eine chemische Veränderung, sondern biologisch durch die Implementierung eines speziell entwickelten Glukosemoleküls in Baumwolle. Die Entwicklung hat das Potential, großformatig in baumwollbasierten Funktionsmaterialien und -textilien eingesetzt zu werden.

Fallbeispiel 3:
Innovative Wattierungen und Gewebe für Einrichtung und Outdoor

In einem Doppelvortrag stellen Matthias Boehme und Daniel Odermatt innovative Textilien für den Einrichtungs- und Outdoorsektor vor. Matthias Boehme ist Inhaber der Bremer Agentur Textile Solutions & Consulting. Er präsentiert Produktideen für Wattierungen zur Anwendung in Möbeln des deutschen Vliesstoff- und Composite-Herstellers Norafin Industries, Mildenau. Diese sind nicht etwa aus ölbasierten Chemiefasern, sondern aus Baumwolle und weiteren biobasierten Naturfasern und finden Anwendung im Bereich Heimtex (z. B. Tapeten) oder auch bei funktionellen Komponenten für technische Textilien und für Bekleidungsentwicklungen.

Daniel Odermatt ist Divisionmanager der Gewebemanufaktur Stotz & Co. AG, Zürich, Schweiz. Das Unternehmen ist bekannt für die Entwicklung hochfunktionaler Baumwollgewebe. Zum Beispiel werden Extra-Langstapelfasern weich gesponnen und gezwirnt und dann in höchstmöglicher Dichte verwoben. Das Resultat ist ein dichtes Allwettergewebe mit natürlichen Eigenschaften und höchstem Tragekomfort. Das Material ist regenfest, absolut winddicht und mit einer Atmungsaktivität ausgestattet, die nur mit Naturmaterialien erreicht werden kann.

Fallbeispiel 4:
3D-Gewebe aus Baumwolle/Leinen zur Behandlung von Hautkrankheiten

Dr. Iwona Frydrych von der Universität für Technologie in Łódź, Polen, ist Professorin an der Fakultät für Materialentwicklung und Textildesign. Ihr Thema ist die Unterstützung medizinischer Behandlung von Hautkrankheiten durch ein 3D-Design für Bekleidung aus Baumwoll-Leinen-Mischungen. Auf das Material werden Mikrokapseln mit erwiesen hautberuhigenden Pflanzensubstanzen aufgetragen. Das so ausgerüstete Material hat direkten Kontakt mit der Haut. Der Inhalt der Mikrokapseln wird durch Körperwärme und -feuchtigkeit freigesetzt. Studien zufolge führt dies zu einer Linderung von Hautbeschwerden.