Aus der Branche

Auf der internationalen Messe Techtextil in Frankfurt präsentiert die Carl Meiser GmbH & Co. KG aus Albstadt erstmals die Materialinnovation nopma 3D protection einem breiten Fachpublikum.
Und bereits zur Weltpremiere wurde das Produkt auf der Messe zum Special Event „Urban Living – City of the Future“ nominiert. Bei dieser Zusammenarbeit aus Techtextil und der Niederländischen Kreativwirtschaft werden auf einem eigenen Themenareal Trends zum Leben in der Stadt der Zukunft gesondert hervorgehoben. Ausgewählte Innovationen aus Architektur und Bau, Mobilität, Medizin und Bekleidung werden so besonders gefördert.

nopma 3D protection bietet mit seinem auffallend dreidimensionalen Textileffekt dabei ganz neue Ansätze um moderne und komfortable Funktionsbekleidung für das Urban Cycling mit eingebautem Schutz zu realisieren. Gezielt werden aber auch Hersteller hochtechnischer Persönlicher Schutzausrüstung (PSA), wie zum Beispiel Feuerwehrbekleidung angesprochen. Erste Tests zeigen herausragende Eigenschaften der Temperaturisolation. Die Produkte können flammfest eingestellt werden.

Neben der Protektion erfüllt das Material über seine Schaumzellenstruktur auch hohe akustische Absorptionswerte. Schall wird aufgenommen und im Verbund gestreut und nicht mehr reflektiert. So können Räume und Büroflächen über Möbel oder akustisch wirksame Raumteilelemente positiv verändert werden. Durch die charakteristische Optik, welche dem Kundenwunsch angepasst werden kann, eröffnen sich weitere Anwendungsfelder.

Carl Meiser baut am Produktionsstandort Albstadt aktuell ein Technologie- und Innovationszentrum. Jens Meiser, Geschäftsführer beim innovativen Mittelständler, ist sicher „mit der Fertigstellung des Technologiezentrums Mitte diesen Jahres können wir unsere Kunden noch besser bei der Umsetzung der nopma 3D protection Technologie in deren Produkte unterstützen.“
Als kreativer Entwicklungspartner und Hersteller technischer Beschichtungen bietet NOPMA – Technische Textilien bewährte und neue Lösungen für die Luftfahrt-, Automobil- und Möbelindustrie sowie den Schutzbekleidungsmarkt.

Im Projekt futureTEX forschen Industrieunternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und Verbände in einem interdisziplinären Kompetenznetzwerk, um die traditionsreiche Textilbranche in Deutschland fit für die Zukunft zu machen. Bis 2021 arbeiten die rund 300 Akteure an der Entwicklung wesentlicher Bausteine eines Zukunftsmodells.

In den vergangenen Monaten wurden dazu mehrere Forschungsvorhaben abgeschlossen. Unter anderem entwickelten die Partner in den Vorhabenkonsortien Leichtbauteile aus Hanfbastrinde oder photovoltaisch wirksame Schichten auf Technischen Textilien.

Parallel dazu starteten drei weitere Umsetzungsvorhaben, die unterschiedliche Aspekte des textilen Spektrums abdecken. Im F&E-Vorhaben digiTEX-PRO arbeiten die Partner an einer digitalen, textilen Prozesskette zur nasschemischen Funktionalisierung von textilen Flächengebilden. Das Ziel ist eine digital ansteuerbare flexible Ausrüstungstechnologie auf Basis von digitalen Verfahren aus der Druck- und Beschichtungsindustrie für die effiziente vollflächige und geometriegesteuerte Ausrüstung von textilen Flächen.

Beim Vorhaben iTEXFer steht die Entwicklung von vernetzten Fertigungssystemen und Wertschöpfungsstufen im Rahmen des Fabriklebenszyklus im Fokus. Als Ergebnis soll ein textilspezifischer, erweiterbarer Industrie 4.0-Baukasten entstehen, der neben Software und Methoden auch mechanisch-elektronischen Komponenten enthält. Damit sollen zukünftig Entwicklungszeit, Produktionsdurchlaufzeit, Ausfallzeit und die Ressourcennutzung optimiert werden.

Das Vorhabenkonsortium von T-EXoSuit plant die Entwicklung eines textilbasierten Exoskeletts mit individuell einstellbarem graduellen Bewegungswiderstand und User Interface zur präventiven und rehabilitativen Unterstützung des Bewegungsapparats. Mit der Orthese sollen Fehlhaltungen und Überlastungen durch ein individuelles angepasstes textiles Exoskelett reduziert werden. Gleichzeitig können mittels der integrierten Sensorik relevante Bewegungsdaten erfasst und analysiert werden.

Neu ist ebenfalls das futureTEX-Vorhaben „Von der Forschung in die Praxis - futureTEX Inkubator für technische Textilien und disruptive Produkte“. Das Vorhaben wird im Mai starten und als wichtiger Impulsgeber für den Transfer ausgewählter Vorhabenergebnisse in die Wirtschaft fungieren. Bis 2021 sollen nachhaltige Strukturen entwickelt werden, die futureTEX-Inhalte ganz gezielt zur Marktreife bringen. Gleichzeitig soll damit eine Innovationsplattform für die gesamte Branche etabliert werden, die ausdrücklich KMU einbindet sowie Lern- und Anwendungsmodule aufzeigt.

• Von atmungsaktiver Outdoorkleidung bis zu Smart Textiles

Auf der Techtextil 2019 präsentiert Covestro an seinem Stand Nummer D22 in Halle 3.0 neue und nachhaltige Entwicklungen mit der INSQIN® Technologie für wässrige Textilbeschichtungen sowie eine wässrige Polyurethan (PU)-Dispersion, die eine bioabbaubare Textilbeschichtung ermöglicht. Besucher können sich dort außerdem über hautfreundliche Beschichtungen für medizinische Textilien, eine neue TPU-Faser sowie über Folienlösungen zum Beispiel für Smart Textiles informieren.

Ein Highlight-Thema ist diesmal atmungsaktive und trotzdem wasserdichte Outdoor-Kleidung. Sie soll Jogger oder Wanderer vor Regen schützen, aber auch den Schweiß der Haut nach außen entweichen lassen. Bei der INSQIN® Technologie werden die Textilien mit wässrigen Polyurethan (PU)-Dispersionen ohne Einsatz von Lösemitteln beschichtet.

• Wasserbasiert, wasserdicht und wasserdampf-durchlässig

Outdoor-Kleidung soll Jogger oder Wanderer bei Regen schützen, aber auch den Schweiß der Haut nach außen durchlassen. Darüber hinaus legen immer mehr Käufer von Outdoor-Textilien Wert auf Nachhaltigkeit. Mit der INSQIN® Technologie, die für wässrige Textilbeschichtungen ohne Einsatz von Lösemitteln steht, lassen sich alle drei Anforderungen zugleich erfüllen. Auf der European Coatings Show 2019 vom 19. bis 21. März präsentiert Covestro in seiner „City of Sustainnovation“ (Halle 4A, Stand 528) Outdoor-Kleidung, die ihre funktionellen Eigenschaften dieser Beschichtungstechnologie verdankt.

Zwei Schichten sind für das weiche und angenehme Gefühl verantwortlich, das die präsentierte Outdoor-Kleidung vermittelt: ein Haftstrich, der auf der Polyurethan (PU)-Dispersion Impraperm® DL 5310 basiert, und ein Deckstrich auf Basis der PU-Dispersion Impraperm® DL 5249. Covestro bietet seinen Kunden beide Produkte seit ein paar Monaten an.

Ein Quadratmeter Textil, das mit einem solchen INSQIN® System beschichtet ist, lässt pro Tag mehr als fünf Kilogramm Wasserdampf durch. Beide Schichten tragen damit zu einer guten Atmungsaktivität bei. Andererseits widerstehen beschichtete Kleidungsstücke im Test einer Wassersäule von mehr als acht Metern. Die Wassersäule ist ein Maß dafür, wie wasserdicht ein Funktionstextil ist: Bei der Messung nach DIN EN ISO 811 wird die Außenseite des Textils der Flüssigkeit ausgesetzt. Der Druck des Wassers wird dann kontinuierlich erhöht – so lange, bis der dritte Tropfen auf der Innenseite zu sehen ist. Der dann wirkende Druck wird in Millimetern Wassersäule angegeben.

Vielfältig einsetzbar – nicht nur für Textilien
„Man kann sowohl die Atmungsaktivität als auch die Wasserfestigkeit der Beschichtung sehr gut auf den Einsatzzweck und die Funktion des Textils hin anpassen“, sagt Thomas Michaelis von Covestro. Der Leiter Textilbeschichtung für die Region Europa, Naher Osten, Afrika und Lateinamerika (EMEA/LA) ergänzt: „Maßgeschneiderte Eigenschaften lassen sich vor allem durch die Variation der Formulierung und der Schichtdicken erreichen.“ Aufgrund der vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten des INSQIN® Systems beschränkt sich sein Einsatz keineswegs auf Kleidungsstücke. Von ihm profitieren auch Besitzer von Rucksäcken, Schuhen und Handschuhen.

Die wasserbasierten Beschichtungen auf Basis von Impraperm® DL 5310 und Impraperm® DL 5249 verleihen dem Kleidungsstück auf der ganzen Oberfläche eine gute und gleichmäßige Atmungsaktivität. Das ist ein klares Plus gegenüber einer anderen Technologie für Outdoor-Kleidung, bei der Membranfolien punktweise mit dem Textil verklebt werden. Denn der Kleber ist üblicherweise nicht atmungsaktiv, so dass an den Klebepunkten kein Wasserdampf nach außen transportiert wird. Die wässrigen Impraperm® Dispersionen eröffnen allerdings nicht nur eine Alternative zu dieser Membrantechnologie, sondern lassen sich auch verwenden, um diese zu verbessern: Als Kleber eingesetzt, gewährleisten sie auch an den Klebepunkten eine gute Durchlässigkeit für Wasserdampf.

• Oerlikon präsentiert erweitertes Nonwoven Produktportfolio an der IDEA 2019 in Miami

Neumünster – Oerlikon präsentiert sich auf der diesjährigen IDEA in Miami vom 25. - 28. März mit seinem kompletten Nonwoven Anlagen Portfolio für die Produktion von Airlaid-, Meltblown-, Spinnvlies- sowie Hybridmaterialien. Der Schwerpunkt des Auftritts wird auf Lösungen für Hygiene-, Medikal- und anderen Einwegvliesen liegen. IDEA Besucher können sich auf dem Oerlikon Messestand Nr. 1724 über das breite Produktspektrum informieren.

Zwei starke Partnerschaften für Einwegvliesstoffe

Fokussierte sich die Geschäftseinheit Nonwoven des Oerlikon Segments Manmade Fibers vor zwei Jahren noch fast ausschließlich auf Lösungen für technische Anwendungen, so hat das Unternehmen mittlerweile sein Produktportfolio um Lösungen für Einwegvliesstoffe durch die Etablierung von starken Partnerschaften erweitert.

Oerlikon & Teknoweb Materials – zwei starke Partner für die Nonwoven Industrie

Bereits im Frühjahr 2017 ging der Nonwoven-Geschäftsbereich von Oerlikon Manmade Fibers eine strategische Partnerschaft mit der italienischen Firma Teknoweb Materials ein. Teknoweb Materials ist ein etablierter Technologieanbieter auf dem Gebiet der Wischtücher (wipes) und anderen Disposable Nonwovens. Das Unternehmen verfügt mit der LEVRA-Technologie über ein eigenes patentiertes und besonders energieeffizientes Herstellverfahren für Wischtücher. Ebenso verfügt es über umfangreiches Prozess-know-how zur Herstellung und Weiterverarbeitung dieser Vliesstoffe. Der Nonwoven Geschäftsbereich des Oerlikon Segments Manmade Fibers ergänzt diese Partnerschaft mit seinen bewährten Maschinen- und Anlagenlösungen. Teknoweb Materials wird ebenfalls auf dem Oerlikon Messestand Nr. 1724 auf der IDEA vertreten sein.

Kooperation mit Shaoyang Textile Machinery

Bei Spunmelt-Anlagenlösungen für Hygiene- und Medikalanwendungen kooperiert Oerlikon seit Herbst letzten Jahres mit dem chinesischen Maschinen- und Anlagenbauer Shaoyang Textile Machinery. Ziel der Kooperationspartner ist es, die internationale Vermarktung von Spunmelt-Anlagen außerhalb Chinas gemeinsam voranzubringen. Oerlikon bringt sein Know-how beim Plant-Engineering ein und zeichnen für die Produkt- und Prozessgarantien verantwortlich. Außerdem übernimmt Oerlikon die Gesamtprojektverantwortung sowie den weltweiten Kundendienst außerhalb Chinas. Shaoyang mit Hauptsitz in der  gleichnamigen Stadt in der Provinz Hunan liefert im Gegenzug die Anlagentechnologien. Der Vorteil für die Kunden: wettbewerbsstarke Lösungen auf einem attraktiven Preisniveau mit vergleichsweise geringen Investitionen.

The North Face präsentierte mit FUTURELIGHT™ ein neues atmungsaktives, wasserdichtes Material, das das Potential hat, die Welt der technischen Stoffe für immer zu verändern. Das Material wird mit Nanospinning-Technologie auf der Basis nachhaltiger Prozesse hergestellt und ist das technisch höchstentwickeltste atmungsaktive und wasserdichte Material für die äußere Kleidungsschicht. „Bisher waren wasserdichte Materialien in der Regel laut, steif und hatten ein relativ großes Packmaß. Mit der FUTURELIGHT™-Technologie können wir im Prinzip jedes Bekleidungsstück atmungsaktiv, wasserdicht und erstmals auch bequem machen“, sagt Scott Mellin, Global General Manager of Mountain Sports bei The North Face. „Stellen Sie sich vor: wasserdichte Hemden, Pullis und Jeans, die Sie tatsächlich gerne tragen. Wir haben mit Jacken, Zelten und Handschuhen angefangen, aber die Möglichkeiten sind zahlreich.“

Dank neuer Fertigungsprozesse setzt The North Face mit FUTURELIGHT™ auch neue Maßstäbe in der Nachhaltigkeit. Durch diese Weiterentwicklung können dreilagige Kleidungsstücke umweltfreundlich aus Recyclingmaterialien, mit reduziertem Chemikalieneinsatz und in einer sauberen, solarbetriebenen Fabrik hergestellt werden.

Durch das Nanospinning, das in der Herstellung von FUTURELIGHT™ verwendet wird, kann The North Face die Membran eines Kleidungsstücks so luftdurchlässig wie noch nie machen. Denn durch das Verfahren entstehen Öffnungen im Nanometerbereich, welche das Material besonders porös, aber immer noch absolut wasserdicht macht. So wird diese Kleidungsschicht weitaus luftdurchlässiger als bisher möglich.

Zusätzlich können Produktdesigner durch die Nanospinning-Technologie Gewicht, Dehnbarkeit, Atmungsaktivität, Robustheit, Konstruktion (gewebt oder gewirkt) und Struktur an die Anforderungen von Athleten und Kunden anpassen. So kann zum Beispiel für Aktivitäten im aeroben Bereich die Atmungsaktivität erhöht werden oder für extreme Witterungen die Wasserdichtheit. Dieses Maß an Flexibilität und Anpassbarkeit war im Kleidungs-, Ausrüstungs- und Accessoire-Bereich bisher nicht möglich.

• 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

• Mit einem Festakt haben Dr. Eva-Maria Stange, Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst des Freistaates Sachsen, Prof. Gerhard Rödel, Prorektor für Forschung der Technischen Universität Dresden, Prof. Hubert Jäger und Prof. Chokri Cherif am 02.11.2018 das Carbonfaser-Technikum des Research Center Carbon Fibers (RCCF) eröffnet.

Das RCCF, eine gemeinsame wissenschaftliche Einrichtung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden, wurde gegründet, um die Carbonfasern vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil zu erforschen und neue Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken.

„Sachsen verfügt in der Schlüsseltechnologie Werkstoff-, Material- und Nanowissenschaft über hervorragende Rahmenbedingungen und hoch motivierte Wissenschaftler an Hochschulen und Forschungseinrichtungen, die in dieser Spezialisierung weltweit ihresgleichen suchen“, erklärt dazu Staatsministerin Dr. Stange. „Beinahe alle Materialklassen von Metallen, Polymeren, Keramiken bis hin zu Verbund- und Naturwerkstoffen werden auf international hohem Niveau bearbeitet. Dabei greifen Grundlagen- und Angewandte Forschung in zahlreichen Feldern eng ineinander und bilden geschlossene Entwicklungsketten bis zu einem Transfer in die Wirtschaft – regional, national und international.“

Der Prorektor für Forschung der TU Dresden, Prof. Gerhard Rödel, ergänzt: „Mit dem Carbonfaser-Technikum ist im Research Center Carbon Fibers eine weltweit einzigartige Anlage entstanden, die völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Es geht darum, Fasern mit einem möglichst hohen Individualisierungsgrad zu designen – je nach Bedarf und Einsatzbereich.“

Auf der derzeit installierten, einzigartigen Anlage erforschen Wissenschaftler des RCCF unter Reinraum-Bedingungen die Grundlagen für maßgeschneiderte Kohlenstofffasern und erschließen deren hohes Innovationspotential. Dabei greifen die Forscher auf einzelne Anlagenmodule zur Stabilisierung und Carbonisierung mit industrienahem Ofendesign und individuell einstellbaren Parameterkombinationen zurück. Durch den außerordentlichen Reinheitsgrad sind die Carbonfasern für die Anforderungen der Luft-/Raumfahrt- und der Automobilindustrie maßgeschneidert.

„Die Carbonfaser ist der Stahl des 21. Jahrhunderts“, führt Prof. Hubert Jäger, Sprecher des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), aus. „Ganze Branchen erfinden sich derzeit durch diesen Werkstoff neu und erreichen mit ihren Produkten nie gedachte Dimensionen. Das Problem ist jedoch die Verfügbarkeit. Wir werden mit dem Carbonfaser-Technikum einen Beitrag dazu leisten, dass aus Sachsen heraus dieser Werkstoff nicht nur leichter verfügbar, sondern auch besser und maßgeschneidert einsetzbar wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Architektur und Hochleistungselektronik.“

„Mit der Inbetriebnahme des Carbonfaser-Technikums unter Reinraumbedingungen am RCCF gelingt es uns, die Prozesskette zur Fertigung maßgeschneiderter Kohlenstofffasern signifikant zu erweitern. Die notwendigen Maschinentechniken des ITM einschließlich der bereits gewonnenen Erfahrungen bei Prozessoptimierungen zur Herstellung von Precursorfasern, dem Ausgangsmaterial für die neuen Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien, stehen in künftigen Forschungsvorhaben den Wissenschaftlern des RCCF zur Verfügung. Somit geben wir am exzellenten Forschungsstandort Dresden die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, ergänzt Prof. Chokri Cherif, Direktor des ITM und Inhaber der Professur für Textiltechnik.

Das Carbonfaser-Technikum umfasst einen mehr als 300 m² großen Reinraum der Klasse ISO 8. Neben den beiden auf etwa 30 Metern aufgestellten Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien sind weitere Flächen für künftige Erweiterungen der Gesamtanlage vorgesehen, zum Beispiel ein weiterer Hochtemperaturofen, in dem Carbonfasern bis zu Temperaturen über 2000°C graphitierbar sind oder unikale Beschichtungsanlagen zur Oberflächenaktivierung.

Die RCCF-Wissenschaftler ergründen die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Faserstruktur und weiteren mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Carbonfasern, um die Fähigkeiten des Hightech-Werkstoffes weiter zu steigern. Zusätzlich nehmen die Forscher die Entwicklung multifunktionaler Fasern mit neuartigen Eigenschaftsprofilen wie hohe Leitfähigkeit bei hoher Festigkeit oder ausgeprägter Verformbarkeit sowie die Nutzung erneuerbarer Ausgangsstoffe in den Fokus ihrer Arbeiten.

Ein weiterer Schwerpunkt der RCCF-Aktivitäten ist die tiefgreifende studentische Ausbildung im Bereich der Carbonfaser-Herstellung. Den Studierenden werden dabei fundierte Kenntnisse in Herstellung und Weiterverarbeitung von Carbonfasern vermittelt, damit sie in diesem Bereich der Zukunftstechnologien dem sächsischen und deutschen Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen. Etwa 15 Studierende werden pro Jahr in Forschungsbereiche wie die Prozessführung, -modellierung und -überwachung sowie die Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung neuer Carbonfasern und Verbundwerkstoffe einbezogen.

• Neue Polyole verringern Kohlenstoff-Fußabdruck
• Weitere TPU-Entwicklungen für die Textilanwendung und Oberflächengestaltung

Unter dem Namen cardyon™ entwickelt und vermarktet Covestro neue Polyethercarbonatpolyole, die mit Hilfe des Treibhausgases Kohlendioxid (CO2) hergestellt werden. Mit Desmopan® 37385A bietet das Unternehmen nun den ersten Vertreter einer neuen Reihe von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) an, die Polyethercarbonatpolyole auf Basis der CO2-Technologie enthalten.

Verglichen mit konventionellen TPU-Materialien hinterlassen die neuen TPU-Werkstoffe einen geringeren ökologischen Fußabdruck und helfen, den Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Außerdem schonen sie die fossilen Rohstoffquellen und treten im Gegensatz zu vielen biobasierten Materialien nicht in Konkurrenz zur Produktion von Nahrungsmitteln.

„Unsere Kunden können mit dem neuen TPU den ökologischen Fußabdruck ihrer Erzeugnisse verringern und dadurch gegenüber ihren Wettbewerbern eine Vorreiterrolle in puncto Nachhaltigkeit einnehmen“, erklärt Georg Fuchte, TPU-Experte bei Covestro. „Das gilt besonders für Unternehmen der Konsumgüterindustrie, die häufig Produkte mit nur kurzer Lebensdauer herstellen.“

Exzellente mechanische Eigenschaften

Desmopan® 37385A hat eine Härte von 85 Shore A. Seine mechanischen Eigenschaften liegen mindestens auf dem Niveau von konventionellen TPU-Typen ähnlicher Härte, übertreffen diese sogar zum Teil. Beispielsweise hat es eine Zugfestigkeit von 36 Megapascal. Die Reißdehnung erreicht 660 Prozent (DIN 53504). Der Kunststoff ist für die Extrusion ausgelegt, eignet sich aber auch für das Spritzgießen. „Das Einsatzspektrum deckt typische Anwendungen von konventionellen TPU-Typen mit vergleichbarer Härte ab und reicht von Sohlen und Komponenten des Oberschuhs über Sportbekleidung, Griffe und Knäufe bis hin zu Verpackungen für empfindliche Elektronik“, so Fuchte.

Verschiedene Produktvarianten

Covestro plant, die neue TPU-Reihe um Varianten unterschiedlicher Härte zu erweitern. In der Entwicklung weit vorangeschritten ist zum Beispiel ein Produkt mit einer Härte von 95 Shore A, dessen Schmelze bei der Verarbeitung schnell aushärtet. „Wir zielen damit auf spritzgegossene Anwendungen, in denen es besonders auf eine wirtschaftliche Fertigung in kurzen Zykluszeiten ankommt“, erläutert Fuchte.

Covestro kooperiert eng mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen, um die CO2-Technologie auch als Syntheseplattform für andere großchemisch eingesetzte Rohstoffe zu nutzen. Zum Beispiel wird an neuen CO2-basierten Polyolen für Polyurethan-Hartschäume gearbeitet, die etwa in der Wärmedämmung von Gebäuden, im Automobil und in Sportartikeln Verwendung finden könnten. Im Werk Dormagen betreibt Covestro bereits eine Produktionsanlage, auf der CO2-basierte Polyole für Polyurethan-Weichschäume produziert werden. Letztere kommen in der kommerziellen Fertigung von Polstermöbeln und Matratzen zum Einsatz.

Weitere TPU-Highlights auf der Fakuma

Garn: Covestro zeigt auch innovative TPU-Entwicklungen auf petrochemischer Basis. Dazu gehören gleichförmige und glänzende Fasern aus TPU und Polyamid für gestrickte Gewebe. Die Fasern haben eine einzigartige Haptik und kommen vor allem in Sportschuhen zum Einsatz, wo die Verwendung gestrickten Obermaterials groß in Mode ist. Dabei sind viele dekorative Varianten möglich. Die Gewebe lassen sich wirtschaftlich in einem einzigen Strickprozess herstellen, auch mittels automatisierter Produktion.

Oberflächenstruktur: Seit Jahrzehnten ist die herausragende Abbildegenauigkeit von TPU-Produkten der Desmopan® Serie bekannt. Durch Einsatz verschiedener Technologien können einzigartige Oberflächenstrukturen erzeugt werden. Zurzeit arbeitet Covestro mit dem Partner J. & F. Krüth in Solingen zusammen, um mit Hilfe der innovativen und volldigitalen 3D-Laser-Gravur nahezu unbegrenzte Möglichkeiten für die Oberflächengestaltung zu erschließen.

Einem der marktführenden Hersteller von Polyestergarnen Trevira und dem Entwicklungsdienstleister imat-uve ist es zusammen gelungen, die 3D-Flachstrick-Technologie für Anwendungen im automobilen Interieur einsetzbar zu machen. Mit Hilfe eines gemeinsam entwickelten Verfahrens, das innovative Garn-, Verbindungs- und Veredelungstechnologien vereint, können formgestrickte Sitzbezüge und Dekorteile für den Fahrzeuginnenraum hergestellt werden. Das Besondere daran: Durch die in einem Stück gestrickte Applikation können Kosten beim Materialeinsatz sowie bei der Verarbeitung eingespart werden. Kein Material muss mehr zugeschnitten und konfektioniert werden. In Bezug auf Design und Funktion lässt das Flachstrickverfahren individuelle Gestaltung zu und ist somit ein weiterer Meilenstein in Richtung on-demand Produktion.

Trevira und imat-uve sind die ersten Unternehmen, die das Strickverfahren für die Umsetzung im Fahrzeug zu dieser Reife entwickelt haben. Möglich macht dies die von imat-uve entwickelte Verarbeitungs- und Veredlungsmethode, bei der ein spezielles NSK-Garn von Trevira zum Einsatz kommt. Im Verbund wird so ein hochleistendes Strickstück hergestellt, das höchsten Ansprüchen an Qualität und Komfort genügt. Hohe Abriebfestigkeit beim Velcro-Test nach VDA 230-210 wurde bereits im imat-Testlabor bestätigt. Durch das 3D-Flachstrickverfahren ist es außerdem möglich, bekannte Schwachstellen, wie zum Beispiel die Nähte von Sitzbezügen, auszumerzen und diese Abriebzonen im selben Herstellungsgang beim Stricken zu verstärken. Ein weiterer Vorteil der innovativen Technologie ist ihr Beitrag zur nachhaltigen Produktion: Neben der „Zero-Waste-Strategie“ bei der Verarbeitung wird das Gestrick auch komplett aus Recycling-Garnen hergestellt, die aus PES-Rezyklaten bestehen.

„Dem Entwicklungsdienstleister imat-uve ist ein zukunftsweisendes Verfahren gelungen, mit dem aus unseren Recyclinggarnen und dem neu entwickelten niedrig schmelzenden Polyesterfilament (NSK) als Verfestigungshilfe ein nachgefragtes Top-Produkt für das automobile Interieur entstanden ist“, fasst Thomas Rademacher, Leiter der Entwicklungsabteilung bei Trevira, den Kern der Kollaboration zusammen. „Die Flachstrick-Technologie wird somit für technische Anwendungen ins Fahrzeug einziehen und zukünftig nicht mehr wegzudenken sein.“ Hans Peter Schlegelmilch, Geschäftsführer von imat-uve, betont die Vorteile der Technologie für Automobilhersteller und deren Zulieferer: „Der 3D-Flachstrick sorgt nicht nur für Einsparungen von Kosten und Zeit in der Produktion, sondern lässt auch ganz neuen individuellen Gestaltungsspielraum für den Endverbraucher zu. Wir freuen uns, dass wir mit Trevira als Partner jetzt schon diesen bedeutenden Schritt weiter in die Zukunft des automobilen Innenraums gehen konnten.“