Aus der Branche

Das Heat Sealing Modul – HSM von Zünd ist im Rahmen der US-amerikanischen Composites-Fachmesse CAMX mit einem Award ausgezeichnet worden. Das HSM vereinfacht den Zuschnitt und die Handhabung trockener Fasermaterialien mit thermoplastischen Anteilen. Damit bietet Zünd der Industrie eine Antwort auf ihr Bedürfnis, solche Materialien noch intensiver verarbeiten zu können.

Die American Composites Manufacturers Association ACMA hat das Heat Sealing Modul – HSM mit dem “Equipment and Tooling Innovation Award” ausgezeichnet. Diese Auszeichnung wird für Anlagen, Werkzeuge, Produktionshilfsmittel oder Software verliehen, die zur Verbesserung der Produktion, der Umweltverträglichkeit oder der Produktqualität und -leistung entwickelt wurden.

Bei der Verarbeitung von Trockenfasergeweben können Schnittkanten ausfransen. Das HSM versiegelt die Kante entlang der Schnittlinie mittels Heissluft, bevor das Schnittteil mit einem Power Rotary Tool – PRT geschnitten wird. Der Zuschnitt erfolgt mit voller Geschwindigkeit in jeder Richtung und verbessert die Teilequalität und die Produktionseffizienz.

Das HSM sorgt im Zuschnitt faserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe für perfekt versiegelte Schnittkanten. Davon profitieren sowohl der Zuschnitt als auch die nachgelagerten Prozesse. Dank diesem Verfahren bleiben die Arbeitsfläche als auch die Arbeitsumgebung frei von losen Fasern. Gleichzeitig bleiben die Schnittteile formstabil und sind – insbesondere beim vollautomatischen Handling – einfacher zu handhaben.

Das EU-Projekt „MC4 – Multi-level Circular Process Chain for Carbon and Glass Fibre Composites“ untersucht zirkuläre Ansätze für die Wiederverwendung von Verbundwerkstoffen aus Carbon- und Glasfasern. Es entwickelt Prozesstechnologien und Qualitätssicherungsmethoden, die ein wirtschaftliches Recycling von Carbon- und Glasfaserbauteilen ermöglichen. Die im Fokus stehenden Materialien sind für zahlreiche technische Anwendungen unverzichtbar, bei denen ein geringes Materialgewicht und hohe Performance besonders geschätzt werden. Die europäischen Wertschöpfungsketten für Carbon- und Glasfasern müssen jedoch in zweierlei Hinsicht optimiert werden: in Bezug auf die ökologische und die wirtschaftliche Effizienz.

Derzeit gehen bis zu 40 % des Materials im Produktionsprozess als Abfall (z.B. Prepreg-Abfälle im Zuschnitt) verloren und nach einer Lebensdauer von 15 bis 30 Jahren werden 98 % des Materials der Entsorgung zugeführt, ohne Aussicht auf Wiederverwertung. Bei einem jährlichen Verbrauch von etwa 138.000 Tonnen Carbonfasern und 4,5 Millionen Tonnen Glasfaserverbundwerkstoffen sind entsprechende Umweltauswirkungen von hoher Relevanz.
Zusätzlich zu diesen Umweltproblemen muss die derzeitige Wettbewerbsposition Europas in diesen Wertschöpfungsketten verbessert werden, um weniger von ausländischen Quellen abhängig zu sein. 80 % der Herstellung von Carbon- und Glasfasern findet außerhalb Europas statt, und wenn die Herstellung in Europa erfolgt, sind die Technologien häufig von anderen Ländern

MC4 wird sich auf verschiedene Wiederverwendungs- und Recyclingprozesse entlang des Lebenszyklus von Verbundwerkstoffen konzentrieren. Dazu gehören:

• Chemische Recyclingtechnologien für eine wirtschaftlich effiziente Trennung von Matrix und Carbonfasern
• Verarbeitungstechnologien für die Wiederverwendung von Prepreg-Abfällen aus dem Produktionsablauf (z.B. beim Zuschnitt)
• Mechanische Recyclingverfahren für Bauteile aus Glasfaserverbundwerkstoffen zur direkten Wiederverwendung der Materialien in neuen Bauteilen
• Neue Harze für eine bessere Recycelbarkeit von Glasfaserbauteilen
• Technologien für die Verarbeitung von recycelten Carbonfasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und Vliesstoffen für Verbundbauteile
• Qualitätssicherungsmethoden zur Charakterisierung von recycelten Glas- und Carbonfasern und der daraus hergestellten neuen Verbundwerkstoffe

Das Konsortium umfasst 15 Partner aus sieben europäischen Ländern. Prozessentwickler, Materialhersteller, Hersteller von Verbundbauteilen sowie Endverbraucher decken die gesamte Wertschöpfungskette ab.

Das STFI bringt in verschiedenen Arbeitspaketen des Projektes seine Kompetenzen im Bereich der Verarbeitung und des Recyclings von Carbonfasern und Carbonfaserverbundbauteilen ein. Neben der Herstellung von Vliesstoffen und deren Prüfung stehen die Anfertigung von Demonstratoren, aber auch entsprechende LCA und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen im Vordergrund.

MC4 wird von der Europäischen Union unter dem Aufruf HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-01 im Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe finanziert. Die Laufzeit des Projektes ist von April 2022 bis März 2025.

Ein Garn zu spinnen, ein Gewebe oder Gestrick zu produzieren, anschließend zu veredeln und zu einem fertigen Textil mit breiten Anwendungsfeldern zu konfektionieren, benötigt viel Know-how. Passend dazu bieten Textil- und Bekleidungsunternehmen Ausbildungsberufe an, deren Anwendungsfelder ganz nach dem Motto „Textil kann viel“ nicht vielfältiger sein könnten. Produktionsmechaniker*innen Textil können ihr Geschick im Umgang mit Maschinen unter Beweis stellen; Produktveredler*innen Textil sind direkt in das Veredeln und Färben eingebunden; Textil- und Modeschneider*innen verwandeln Stoffe in Kleidungsstücke und andere Produkte. Auch Ausbildungen im kaufmännischen Bereich, in Logistik oder IT hat die Industrie zu bieten.

„Wir möchten noch mehr junge Menschen für eine Ausbildung in unserer spannenden und innovativen Branche begeistern. Deshalb investiert Südwesttextil mit dem Bau des Texoversums auf dem Campus der Hochschule Reutlingen in die Zukunft der Ausbildung. Das Texoversum ist einer der Orte, an dem die textile Aus- und Weiterbildung ihre Innovation und Attraktivität aufzeigt und vorantreibt“, so Edina Brenner, Hauptgeschäftsführerin des Wirtschafts- und Arbeitgeberver-bands Südwesttextil.

In den Nachwuchs zu investieren hat beim Verband der Südwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. Südwesttextil Tradition: Seit 1980 sind in der Gatex, der überbetrieblichen Aus- und Weiterbildungsstätte der Branche, mehr als 1.000 Menschen erfolgreich qualifiziert worden. Auszubildenden ermöglicht die Gatex das Lernen entlang der textilen Kette, sodass sie im Anschluss im Betrieb auch vor- oder nachgelagerte Stufen der Produktion mitdenken können.
 
Mit dem Umzug der Gatex von Bad Säckingen nach Reutlingen setzt Südwesttextil auf einen zentralen Ort und die Verknüpfung mit dem Studienangebot der Hochschule. Schon jetzt schnuppern die Auszubildenden Campusluft, denn das überbetriebliche Ausbildungsjahr beginnt direkt in Reutlingen. Das Texoversum wird im Frühsommer des nächsten Jahres eröffnet und bietet dem textilen Nachwuchs Raum fürs Lernen, Ausprobieren und Vernetzen. Denn in den 3.000 Quadratmetern des innovativ gebauten Gebäudes befinden sich neben Schulungsräumen auch Werkstätten, Labore und Think-Tank-Flächen.

Die Bremer Baumwollbörse und das Faserinstitut Bremen e.V. laden gemeinsam am 29. und 30. September zur 36. International Cotton Conference ein. Unter dem Motto „Cotton Decoded“ wird allen nationalen und internationalen Tagungsteilnehmern sowohl in Bremen vor Ort als auch online über eine Tagungsplattform ein Programm mit aktuellen Vorträgen und Diskussionsrunden geboten.

Am Freitag, dem 30. September widmen sich zwei Sessions der Baumwolltagung einigen Problembereichen im Rahmen textiler Prozesse, gleichzeitig werden Ideen für passende Lösungen angeboten. Beispiele dafür sind:

• Vorreinigung von Baumwolle
  Eine höhere Reinigungsleistung, gestiegene Produktionsanforderungen und Flexibilität in der Rohstoffverarbeitung sind für Ralf Müller vom Mönchengladbacher Textilmaschinenbauer Trützschler Schlüsselthemen in der Spinnereivorbereitung für Baumwolle. Eine besondere Bedeutung kommt hierbei der Entfernung von groben Verunreinigungen zu. Dazu entwickelte Trützschler die neue Generation eines Vorreinigeraggregates, das mit doppelter Produktionskapazität zu einer Reduzierung des Energieverbrauchs und einer deutlichen Steigerung der Reinigungsleistung gegenüber Vorgängermodellen führt.
• Gezieltes Rohstoffmanagement zahlt sich aus
  Oswald Baldischwieler vom Schweizer Unternehmen Uster erklärt in seinem Vortrag, warum es zur Erreichung einer gleichbleibenden Qualität von Baumwollprodukten wie Garnen und Geweben notwendig ist, eine intensive Prüfung der Baumwollfasern schon in der Frühphase der Fertigung vorzunehmen.
• Spinning Waste Cotton
  Die Rieter AG ist mit Harald Schwippl vertreten. Das Recyceln von Rohstoffen ist seit einigen Jahren ein zunehmender Trend, um mehr Nachhaltigkeit zu erreichen. Neben der Weiterverwertung von chemisch oder mechanisch aufgelösten Rohstoffen, ist auch die Verwertung von Spinnerei-Abgängen eine Möglichkeit, um der steigenden Nachfrage zur Rohstoffwiederverwertung gerecht zu werden.
• Fertigungsdurchläufe verkürzen
  Yonathan Sissay vom Ethiopian Textile Industry Development Institute, Addis Ababa, berichtet über die Verringerung von Leadtimes in Fertigungsprozessen von Bekleidung vom Stofflager über die Fertigung bis hin zu Verpackung und Auslieferung.
• Wie der Kurzfaseranteil in Baumwolle auf Kräfte beim Streckvorgang wirkt
  Der pakistanische Wissenschaftler Quaim Siddiqui stellte im Rahmen seines Forschungsprojektes fest, dass die Verzugskraft ein dynamischer Faktor ist, der durch unterschiedliche Reibungskräfte zwischen sich langsam und schnell bewegenden Fasern in der Verzugszone des Spinnprozesses entsteht.

Spinning and Textile Seminar: Expertentreffen zu Beginn der Konferenz
Am 28. September, also am Vortag zur Tagung, findet unter der Headline ‚Qualitätsanforderungen entlang der Textilwertschöpfungskette‘ ein Austausch unter Experten statt. Das mittlerweile etablierte Seminar thematisiert die Verarbeitung sämtlicher Fasern und spricht weitere Kreise der textilen Kette an. Hierzu laden das Faserinstitut Bremen (FIBRE), die Bremer Baumwollbörse, der Industrieverband – Veredlung – Garne – Gewebe und Technische Textilien (IVGT) sowie die International Textiles Manufacturers Federation (ITMF) gemeinsam ein.

• Recycling von Resttextilien aus Aramiden und Polyimiden

Inhärente Hitze- und Flammschutztextilien werden aus hochpreisigen Faserrohstoffen gefertigt, die auch in den Abfällen aus Produktion und Verarbeitung stecken. Heinrich GLAESER gewinnt diese Werte zurück: Das Traditionsunternehmen recycelt in seiner Reißerei para- und meta-Aramide sowie Polyimide und verhilft auch ausgemusterten schusssicheren Westen zu einem zweiten Leben.

Aramid- und Polyimid-Fasern sind aus High-Tech-Stoffen nicht wegzudenken. Sie ermöglichen die Herstellung flexibler Textilien mit vergleichsweise geringem Gewicht und gutem Schutz gegen Flammen, Hitze, Abrasion oder Durchschuss. Da die Abschirmungseigenschaften dauerhaft in den Fasern gebunden sind, werden solche Textilien in vielen Einsatzbereichen geschätzt. Dazu zählen Hochleistungsfilter und Kabelummantelungen, Dämmvliese, Funktionsunterwäsche, Motorradkleidung, Hitze-, Flamm- Schnitt- und Störlichtbogen-Schutzkleidung oder schusssichere Westen. Ein Nachteil der hochklassigen Fasern ist jedoch ihre begrenzte Verfügbarbarkeit.

Fasern sind Mangelware
„Das Marktvolumen an Flamm- und Hitzeschutzfasern mit inhärenten Eigenschaften ist aufgrund der sehr komplexen Produktion limitiert und die Preise für meta- und para-Aramide sowie Polyimide sind dementsprechend hoch. Daher stecken in jedem Rest aus der Filament- Garn, Maschenwaren- und Gewebeproduktion wertvolle Ressourcen, die in der Textilindustrie wieder eingesetzt werden können“, weiß Roland Settele, Prokurist und Abteilungsleiter der Abteilung Rohstoffhandel bei Heinrich GLAESER. „In unserer Reißerei recyceln wir sie und führen sie als Sekundärfasern in den textilen Kreislauf zurück.“

Hochleistungsanspruch für sekundäre Aramid-Fasern
Zu den High-Tech-Resttextilien, die Heinrich GLAESER verwerten kann, zählt sortenreiner Ausschuss aus allen Bereichen der Fasergewinnung und -verarbeitung von para- und meta-Aramiden sowie Polyimiden. Auch Mischgewebe aus para-Aramid-Filamenten mit einem höchstens zehnprozentigen Anteil anderer Synthesefasern werden in dem Unternehmen wieder aufbereitet. „Wir sammeln außerdem ballistische Schutzwesten ein, deren maximale Gebrauchsdauer abgelaufen ist oder die aus anderen Gründen ausgemustert wurden“, ergänzt Roland Settele. „Diese klare Fokussierung auf ausgewählte Reste hängt mit dem hohen Qualitätsanspruch zusammen, den wir an unsere Recyclingfasern stellen: Sie müssen bei der Weiterverarbeitung zu Garnen oder Vliesen optimale Leistungseigenschaften vorweisen.“

Inhouse-Recycling
Um die Fasern aus den von Heinrich GLAESER aufgekauften Alttextilien zurückzugewinnen, werden die Abfälle zuerst in Spezialanlagen geschnitten und danach in Reißmaschinen aufbereitet. Die dadurch gewonnenen Reißfasern gehen dann in die Nadelvliesherstellung oder werden in spezialisierten Spinnereien zu Garnherstellung verwertet.

Kai-Chieh Kuo, Doktorand am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, wurde für seine Masterarbeit mit dem Titel „Modifikation des Schlauchwebprozesses feiner Garne zur Herstellung von gewebten ultra-low profile Stentgrafts“ mit dem Förderpreis beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2021 ausgezeichnet. Der Preis ist mit 3.500€ dotiert. Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, hat den Preis anlässlich der ADD International Textile Conference am 9. November 2021 virtuell überreicht.

Die minimalinvasive endovaskuläre Aortenreparatur (EVAR) mit textilen Stentgraftsystemen ist heutzutage ein klinisch etabliertes Therapieverfahren zur Behandlung von abdominalen Aortenaneurysmen (AAA) – krankhaften Aussackungen der Hauptschlagader. Aufgrund zu großer Profilstärken der gefalteten Stentgraftsysteme besteht aktuell bei der Implantation ein hohes Risiko, verengte oder stark angulierte Zugangsgefäße von innen zu verletzen. Abhilfe sollen Stentgraftsysteme mit kleinerer Profilstärke schaffen, die durch geringere Biegesteifigkeiten komplizierte Zugangswege überwinden sollen. Ein möglicher Lösungsansatz zur Reduktion der Systemprofile ist der Einsatz dünnwandiger Schlauchgewebe aus hochfeinen Multifilamentgarnen (≤20 dtex) als Graftmaterial.

Bislang ist es textiltechnisch nicht möglich, die feinen Garne mit der geforderten hohen Fadendichte (>200 Fäden/cm) und der verfügbaren Webtechnik zu verarbeiten, um eine ausreichende Dichtigkeit gegenüber Blut zu gewährleisten. In seiner Masterarbeit hat Kai-Chieh Kuo durch geeignete Modifikationen einer Schützenbandwebmaschine sowie Anpassungen in der Webereivorbereitung erstmals eine hochdichte Schlauchwebverarbeitung von Feinstfilamentgarnen ermöglicht. Dabei entwickelte er unter anderem eine neuartige innovative Riettechnologie, die die Kettfadenreibung im Fachwechsel reduziert und so die Prozessstabilität des dichten Schlauchwebprozesses feiner Garne verbessert.

Durch die Prozessmodifikation wurden daraufhin hochdichte, dünnwandige Schlauchgewebe hergestellt, die sich zur Herstellung eines Stentgrafts eignen. Das Potential dieser Schlauchgewebe steckt vor allem im höchst dünnwandigen Gewebeprofil, das gleichzeitig gut gegenüber Blut abdichtet. Durch den Einsatz dieser neuartigen Schlauchgewebe als Graftmaterial von Stentgrafts kann das Systemprofil des gefalteten Stentgraftsystems verringert werden, ohne Einbußen in der Blutdichtigkeit des Implantats eingehen zu müssen.

Die von Herrn Kuo entwickelte Technologie kann nicht nur für Stentgraftsysteme verwendet werden, sondern bietet große Einsatzmöglichkeiten in sämtlichen weiteren endovaskulären Implantaten wie bspw. Transkatheterherzklappen, gecoverte Stents und kleinlumigen Gefäßprothesen.

Die FibreCoat GmbH aus Aachen entwickelte zusammen mit der DBF Deutsche Basalt GmbH einen neuartigen Faserwerkstoff, um die elektromagnetische Strahlung von digitalen Endgeräten, Medizintechnik oder E-Auto-Batterien kostengünstig und effektiv abzuschirmen. Dem Gemeinschaftsprojekt wurde dafür am 24. Juni der Gesamtpreis des 17. IQ Innovationspreises Mitteldeutschland verliehen.
Der Preis ist mit 15.000 € dotiert und wurde von den IHK Halle-Dessau, Leipzig und Ost-Thüringen gesponsert.

Die Unternehmen DBF Deutsche Basalt GmbH und FibreCoat GmbH aus Ost und West kombinieren dabei die beiden Materialien Basalt und Aluminium, um vor elektromagnetischer Strahlung zu schützen. Dabei ummanteln sie Basalt mit Aluminium und schaffen durch diese neuartige Kombination eine kostengünstige, nachhaltige und schnell herzustellende Alternative für einen milliardenschweren Markt.

Elektromagnetische Strahlungen aus Smartphones, Krankenhaus-Diagnostik und E-Auto-Batterien müssen abgeschirmt werden, damit sie sich gegenseitig nicht stören. Um Störungen zu verhindern, wurden sie bisher mit Geweben aus Metallfasern verkleidet, eine sehr zeit- und energieaufwändige und damit teure Prozedur. Der neue Werkstoff der Basalt Faser GmbH und der FibreCoat GmbH verhindert dies mit einem Faserkern aus geschmolzenem, dünngezogenen Basalt, der mit Aluminium beschichtet und zum sogenannten AluCoat-Garn gebündelt wird. Dieses Garn bleibt genauso leitfähig und abschirmend, ist dafür aber leichter, fester, günstiger und nachhaltiger als bisherige Alternativen. Dazu kommen weitere Vorteile:

• die Anzahl der benötigten Prozessschritte reduziert sich von zehn auf einen
• Pro Minute entstehen 1.500 Meter Garn anstatt wie bisher nur fünf Meter
• Der benötige Energieaufwand beträgt nur 10 Prozent des bis-herigen

Daraus folgt ein zwanzig Mal günstigerer Preis.

Das Textil aus AluCoat-Fasern ist vielfältig und flexibel anwendbar: als Tapete kann ist es in Büros oder medizinischen Räumen die 5G- Strahlung abschirmen oder Batterien ummanteln und so für die reibungslose Funktion von E-Autos sorgen. AluCoat wird bereits in einigen Unternehmen angewendet. Dazu ist für die Massenproduktion ein europäisches Faserzentrum in Sangerhausen in Planung.

Die FibreCoat GmbH aus Aachen ist ein Spin-off des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen, die Geschäftsführer Dr. Robert Brüll und Alexander Lüking und Richard Haas haben am ITA promoviert bzw. sind in Promotionsvorbereitungen. Georgi Gogoladze, Geschäftsführer der Deutsche Basaltfaser GmbH, hat ebenfalls an der RWTH Aachen studiert. Die beiden Geschäftsführer Brüll und Gogoladze kennen sich aus Studienzeiten