Aus der Branche

Maßgeschneiderte Lösungen für Hygiene- und Medikal-, Filtrations- und andere technische Anwendungen sowie ein umfangreiches Produkt- und Prozess-Know-How – mit diesen Argumenten überzeugte Oerlikon Nonwoven auf der 18. Shanghai International Nonwovens Exhibition (SINCE), die vom 11. – 13. Dezember stattfand.

Dr. Ingo Mählmann, Head of Sales and Marketing von Oerlikon Nonwoven, zeigte sich sehr zufrieden mit den drei lebhaften Messetagen: „Die Gespräche haben uns gezeigt, dass wir mit unserer Strategie und der Weiterentwicklung unserer Technologien in Bezug auf das Vliesstoff-Produkt auf dem richtigen Weg sind. Unsere Technologielösungen für Einwegvliesstoffe oder auch Geotextilien haben die Besucher beeindruckt.“ Fast alle namenhaften Vliesstoffproduzenten legten einen Stopp auf dem Messestand des Neumünsteraner Anlagenbauers ein, um sich die Vorteile der Spinvlies-, Meltblown- und Airlaidtechnologien erklären zu lassen.

Insgesamt zieht das Nonwoven Team der Oerlikon Gruppe ein sehr positives Fazit und blickt zufrieden auf intensive und qualitativ gute Gespräche sowie zahlreiche konkrete Anfragen mit Kunden und Neuinteressenten zurück.

Ausfallzeiten reduzieren, Prozesse effizienter gestalten und die Produktivität erhöhen: Die thoenes® Dichtungstechnik GmbH hat sich für dieses Vorhaben die Unterstützung des Textil vernetzt-Partners Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) gesichert. Im Mittelpunkt stand die Nachrüstung einer Rundstrickmaschine mit Sensorik.

„Vom Textil vernetzt-Team in Chemnitz haben wir unverzichtbare Lösungsansätze erhalten, die bei uns den Spaß an der Veränderung geweckt haben“, fasst Thomas Zocher, Geschäftsführer bei der thoenes® GmbH, die Zusammenarbeit zusammen. Den Experten für Dichtungstechnik, Filtrations- und Leichtbaulösungen aus dem sächsischen Klipphausen umtrieb dabei die Fragen: Was kann ich überhaupt optimieren, wie gelingt die Umsetzung unter fachgerechter Begleitung und wie stelle ich die Akzeptanz der Belegschaft sicher?

Das STFI hat zunächst anhand eines Industrie 4.0-Readiness-Checks ermittelt, wo die Bedarfe des Unternehmens liegen. Dabei kristallisierte sich heraus, dass thoenes® seine Geschäftsmodelle an die Wünsche der Kunden anpassen müsse, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Da es eine Vielzahl an Anbietern digitaler Lösungen auf dem Markt gibt, war es für Thomas Zocher entscheidend, mit Textil vernetzt „eine wichtige Anlaufstelle zu haben, um sehr objektiv und KMU-gerecht zu hinterfragen, welchen Nutzen die Implementierung digitaler Lösungen hat.“ Andreas Böhm, zuständiger Kollege für die Realisierung des Projektes am STFI, macht deutlich, wie wichtig die Mitnahme der Mitarbeiter ist: „Das Team war buntgemischt – ideal um die Mitarbeiter aus verschiedenen Berufsgruppen gemeinsam ans Thema heranzuführen und in die Unternehmensstrategie einzubinden.“

In mehreren Workshops hat das STFI einen Überblick über die Anforderungen der laufenden Produktion erarbeitet, wobei thoenes® insbesondere auf die Expertise im Hinblick auf Betriebsdatenerfassung und Maschinendatenanalyse bauen konnte. Im Mittelpunkt standen die Messung der Drehzahl und die Bestimmung des Spulendurchmessers, um Daten der Maschine hinsichtlich Laufzeit, Geschwindigkeit und Produktionsmenge zu sammeln. Zur Erfassung der Drehzahl verbaute thoenes® einen Hallsensor an der Rundstrickmaschine, die Kunststoffgestricke unter anderem für den Fahrzeugbau produziert. Mit der am STFI erprobten Lösung – das graphische Programmierwerkzeug Node-RED für die Datenerfassung und deren Ablage in einer Datenbank – kann thoenes® nunmehr Produktionsdaten aufzeichnen und Störungsmeldungen ermitteln.

Im Nachgang zum Projekt ist im Technikum des STFI ein Retrofit-Demonstrator bestehend aus Mikrocontroller, Sensorik und Kleinstrechner entstanden, der weitere Lösungsmöglichkeiten aufzeigt und an Unternehmen mit ähnlicher Problematik ausgeliehen wird.

Filter-Produktionsanlagen mit modernsten Fügetechnologien

Kernkompetenz der PFAFF Industriesysteme und Maschinen GmbH ist das Verbinden von biegsamen Materialien. Hier beherrscht man nicht nur das industrielle Nähen, sondern ist seit Jahrzehnten auch Innovationsführer beim textilen Verschweißen. Je nach Material und Kundenwunsch werden Kundenlösungen mit den Schweißmethoden ULTRASCHALL, HEISSLUFT oder HEIZKEIL realisiert. Neben den klassischen Industrien „Bekleidung, Schuhe, Wohn- und Autopolster“ hat sich das Unternehmen als Spezialanbieter für Produktionslösungen für die Filterindustrie einen Namen gemacht. Ob Filter für die Trockenfiltration (Entstaubung, Klima- und Lüftungstechnik) oder für die Flüssigkeitsfiltration, wie z.B. Sternfilter, Schlauchfilter, Strumpffilter, Taschenfilter, Beutelfilter etc., die Artikel müssen konfektioniert werden. Mit dem Kunden im Dialog wird bei PFAFF die richtige Fügetechnologie definiert und in die Maschine bzw. Produktionsanlage implementiert.

Mit den Marken PFAFF INDUSTRIAL und KSL verfügt das Unternehmen über die notwendige Erfahrung in der Verfahrens-, Elektro-, Automatisierungstechnik sowie in der Robotik, um die Anforderungen der Kunden für die prozesssicheren, teils vollautomatischen Lösungen gerecht zu werden. Aktuell wird in Kaiserslautern eine vollautomatische Fertigungsanlage für die Fertigung von Filterschläuchen (mit Längsnähten) für einen asiatischen Kunden gefertigt. Herzstück der Anlage sind die austauschbaren Heizkeilschweiß- und 3-Fadenkettenstich-Näheinheiten. Diese sind je nach Anwendung in wenigen Minuten in den Fertigungsprozess implementiert. Bei der Anlage wird die Rohware abgerollt, exakt geformt und schnell und prozesssicher der Näh- bzw. Schweißeinheit zugeführt. Nach dem Fügen werden die „Röhren“ geschnitten (Filterlänge über Display auswählbar) und automatisch abgeworfen. Optional können die Teile über einen Printer beschriftet werden. Die Anlage erreicht, je nach Material, eine Produktionsgeschwindigkeit von 10m/min.

• Trimetric Filtermedien: Top in Temperaturbeständigkeit, Rückhalterate und Robustheit

Das innovative, hochporöse Filtermedium aus Sinterwerkstoffen, Trimetric, verbindet in einem Medium alles, was effiziente Heißgasfiltration erfordert: Hohe Rückhalteraten, thermische Beständigkeit bis 600 °C, mechanische Robustheit gegen Schwingungen sowie Regenerierbarkeit im laufenden Betrieb. Mit dieser neuen Produktfamilie macht die international führende technische Weberei GKD – Gebr. Kufferath AG (GKD) jetzt erstmals die in der IMVT-Studie nachgewiesene Effizienz von Kombinationen aus Optimierten Tressen und Metallfaservlies in der Praxis verfügbar. Anwendungsspezifisch auslegbar, können die eigenstabilen Filterelemente in allen kostengünstigen Bauformen von Standard-Staubfiltern eingesetzt werden – mit geringen Anpassungen bei der Fixierung auch in Schlauchfilteranlagen.

Ob zur Herstellung von Farbpigmenten und Katalysatoren, zur Rückgewinnung von Wertstoffen oder bei der Verbrennung von Holzschnitzeln, industriellen und kommunalen Abfällen: Die Filtration und Aufbereitung heißer Gasströme hat eine Schlüsselfunktion, um steigenden Anforderungen an Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit gerecht zu werden. Von entscheidender Bedeutung für CO2-Footprint und Gesamtwirkungsgrad der Anlagen ist die Rückgewinnung der thermischen Energie nach dem Filtrationsprozess. Betriebstemperaturen über 260 °C vermeiden nicht nur ein energieintensives Wiederaufheizen des Abgases, sondern tragen auch zum Schutz nachgelagerter Aggregate wie Wärmetauscher, Katalysatoren oder Gaswäscher bei. Dort kann bei niedrigen Prozesstemperaturen die Ablagerung von Teer einen nur schwer zu entfernenden Belag verursachen, der zeit- und kostenaufwendige Reinigungsarbeiten erfordert. Höhere Betriebstemperaturen stellen jedoch entsprechend hohe Anforderungen an die eingesetzten Filtermedien, um sehr gute Rückhalteraten auch von Feinstpartikeln unter 0,1 μm Größe aus dem Gasstrom zu gewährleisten. Das derzeit am häufigsten eingesetzte Temperaturspektrum zur Partikelabscheidung aus heißen Gasströmen liegt im Bereich von 300 bis 500 °C. Mit zunehmender Temperatur steigt bei dieser kuchenbildenden Staubfiltration jedoch auch der Druckverlust. Eine regelmäßige Abreinigung der Filtermedien durch Druckimpulse ist deshalb für den Leistungserhalt des Filters unverzichtbar.

Der Einsatz von Filtermedien aus PTFE oder anderen synthetischen Fasern ist auf Temperaturen von maximal 260 °C begrenzt. Zudem können sie durch glimmende Partikel beschädigt werden oder sogar in Brand geraten und damit die Sicherheit der gesamten Anlage gefährden. Bei höheren Temperaturen sind deshalb Keramikfilter Stand der Technik. Sie sind jedoch in ihrer Länge begrenzt, da sie durch den zur Regenerierung eingesetzten Druckpuls ins Schwingen geraten – mit daraus resultierender Bruchgefahr. Filtermedien aus metallischen Werkstoffen sind bis 600 °C temperaturbeständig, nicht brennbar und widerstehen auftretenden Schwingungen mit mechanischer Robustheit. Bisher erreichten sie jedoch nicht den Rückhaltegrad von PTFE-Medien.

Echter Alleskönner

Mit dem hochporösen Trimetric Filtermedium bietet GKD jetzt ein Filtermedium, das alle positiven Eigenschaften bisher bewährter Filtertypen in einem Medium vereint. Das vierlagige, eigenstabile Produkt kombiniert drei verschiedene Filtermedien – darunter Metallvlies – zu hochleistungsfähigen Filtern für die Heißgasfiltration. Als gesintertes Filtermedienlaminat basiert Trimetric auf den bei GKD langjährig bewährten Prozessen zur Herstellung des Gewebelaminats Gekuplate und den Ergebnissen der IMVT-Studie. Sie wies nach, dass die Kombination aus Metallfaservlies auf der Abström- und Optimierter Tresse auf der Anströmseite in Abreinigung und Filtrationseffizienz unübertroffen ist. Die hohe Schmutzaufnahmekapazität dieser Kombination gewährleistet einen langsamen Druckverlustanstieg bei hohem Abscheidegrad. Temperaturbeständig bis 600 °C ist das Laminat aus Edelstahl-Medien auch dort einsetzbar, wo polymere Filtermedien nicht mehr funktionieren. Der Werkstoff gewährleistet gute Schweißbarkeit und somit auch die notwendige Abdichtung zwischen Roh- und Reingasseite.

Dank seiner Stützstrukturen benötigt das selbsttragende Filterelement keinen Stützkorb. Zur Abreinigung wird der Filterkuchen durch lokale Differenzdruckumkehr von dem starren Filtermedium abgelöst. Die aus der sehr guten Regenerierbarkeit der Trimetric Filterkerzen resultierenden langen Standzeiten sind die Basis für einen ebenso dauerhaften wie zuverlässigen Betrieb. Anders als Keramikkerzen erlauben Filterkerzen aus Trimetric zudem die Reinigung außerhalb des Filtergehäuses per Hochdruckreiniger und somit eine mehrfache Wiederverwendung. Diese mechanische Stabilität macht sie Keramikkerzen generell deutlich überlegen: Auch schwingender Belastung durch impulsartigen Druckanstieg bei der Abreinigung oder zu fest angezogener Schraubverbindungen halten Trimetric-Kerzen ohne Bruchgefahr stand.

Universell einsetzbar

Die Kerzenlänge ist mit diesem neuen Filtermedium grundsätzlich nicht limitiert: Aus bis zu 900 Millimetern langen Segmenten werden die benötigten Formate anwendungsspezifisch ohne Werkzeuge oder kostspielige Formen montiert. Dadurch sind auch Reparatur oder Austausch defekter Einzelsegmente jederzeit möglich. Mit individuell wählbaren Außendurchmessern von 60 bis 600 Millimetern haben Trimetric-Filtermedien standardmäßig einen zylindrischen Zuschnitt. Grundsätzlich ist jedoch auch ein quadratischer Zuschnitt oder jede andere Geometrie denkbar. Diese Modularität ermöglicht den Einsatz von Trimetric Filtermedien in allen kostengünstigen Bauformen der Standard-Staubfilter. Dort gewährleistet sie eine optimale Schmutzaufnahme bei den üblichen Anströmgeschwindigkeiten von 0,7 bis 1 Meter pro Minute. Ohne Umbau können die innovativen Trimetric-Filtermedien von GKD in vorhandene Kerzenfilteranlagen eingesetzt werden. Auch existierende Schlauchfilteranlagen oder Anlagen auf Basis von Filterplatten lassen sich mit nur leichter Modifikation der Befestigungselemente im Filtergehäuse umrüsten.

Anhand von Serienaufbauten auf VDI-Prüfständen wurden die Abreinigungseigenschaften und Filtrationseffizienz von Trimetric Filtermedien getestet: Verglichen mit reinen Metallfaservlies- oder Pulverkerzen sehr gute Regenerierbarkeit, zudem bruchresistent und im Rückhaltegrad gleichwertig zu PTFE-Medien – jedoch für Temperaturen bis 600 °C – tragen Trimetric Filtermedien signifikant zur Steigerung der Prozesseffizienz, Reduktion der CO2-Emissionen und Wirtschaftlichkeit bei.

Die IDEA, die vom 25. – 28. März in Miami Beach, Florida USA, stattfindet, begann für Oerlikon Nonwoven mit einem Vertragsabschluss. Der Kunde, ein renommierter Meltblown Spezialist aus Europa, investiert in eine Zwei-Balken Meltblown Anlage vom Neumünsteraner Anlagenbauer, um seiner stark steigenden Nachfrage durch diese Kapazitätserweiterung gerecht zu werden. Auf der Anlage sollen zukünftig Meltblown Vliese für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere aus dem Filtrations- und Wipesbereich, produziert werden. Der kommerzielle Produktionsstart ist für die erste Jahreshälfte 2020 geplant. Der Markt für Meltblown Vliese wächst durchschnittlich mit 6% im Jahr.

Es muss nicht immer Kunststoffgewebe sein: Viele Anwendungsbereiche stellen an die eingesetzten Medien zunehmend anspruchsvolle Anforderungen. Wie man diese effizient und dauerhaft löst, weiß GKD – GEBR. KUFFERATH AG, Weltmarktführer für anwendungsspezifisch entwickelte Hochleistungsgewebe aus Metall und anderen industriell verwebbaren Werkstoffen. Zur Techtextil in Frankfurt präsentiert der Geschäftsbereich Industriegewebe vom 9. bis 12. Mai seine ganzheitliche Beratungs-, Entwicklungs- und Fertigungskompetenz. Die Bandbreite an Webarten und Werkstoffkombinationen eröffnet auch neue Lösungsansätze für Bereiche, in denen Metallgewebe bislang nicht als Medium zur Optimierung von Produkten oder Prozessen genutzt wird. Aktuelle Beispiele sind Hybridgewebe und Weiterentwicklungen der Optimierten Tressen (OT), die GKD zu der internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe vorstellt. Sie erschließen vielfältiges Potenzial – von der Abwasserfiltration bis zum Teppichboden – und inspirieren damit auch zu neuen Lösungen für Querdenker.