Aus der Branche

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.

Aufgrund der anhaltend guten Geschäftsentwicklung, insbesondere im Geschäftsbereich Carbon Fibers, erhöht die SGL Carbon SE die Konzern-Umsatz- und Ergebnisprognose für das laufende Geschäftsjahr und geht jetzt von einem Konzernumsatz von ca. 1,2 Mrd. Euro (vorher: ca. 1,1 Mrd. Euro) aus. Die Gesellschaft erwartet ein bereinigtes EBITDA (EBITDA pre = Ergebnis vor Zinsen, Steuern und Abschreibungen vor Sondereinflüssen und Einmaleffekten) von 170 bis 190 Mio. Euro (bisher: 130 – 150 Mio. Euro) in 2022 zu erzielen.

Basierend auf gesunkenen Preisen für Acrylnitril als Hauptrohstoff des Geschäftsbereichs Carbon Fibers sowie einer über den Erwartungen liegenden Kundennachfrage nach Acryl- und Carbonfasern verbunden mit einer durchgängig guten Produktionsauslastung und -fähigkeit geht das Management der SGL Carbon SE von einer verbesserten Ergebnisentwicklung dieses Geschäftsbereichs aus.

Die SGL Carbon erwartet, dass die genannten Faktoren mindestens bis Ende des Jahres anhalten werden und die Ergebnissituation des Geschäftsbereichs Carbon Fibers die bisherigen Erwartungen übertreffen wird. Verbunden mit der weiterhin guten Geschäftsentwicklung der anderen drei Geschäftsbereiche (Graphite Solutions, Process Technology und Composite Solutions) wird von einer Verbesserung der Umsatz- und Ergebnissituation auf Gruppenebene ausgegangen.

Entsprechend der Prognoseanhebung für das bereinigte EBITDA (EBITDA pre) auf 170 bis 190 Mio. Euro (vorher: 130 – 150 Mio. Euro) prognostiziert die Gesellschaft ein bereinigtes EBIT (Ergebnis vor Zinsen und Steuern vor Sondereinflüssen und Einmaleffekten) zwischen 110 bis 130 Mio. Euro (vorher: 70 – 90 Mio. Euro). Die Prognose zur Kapitalrendite (ROCE) von ursprünglich 7 % - 9 % wird entsprechend der Ergebnisentwicklung auf 10 % bis 12 % angehoben. Die Erwartungen an den Free Cashflow (deutliche Unterschreitung des Vorjahresniveaus von 111,5 Mio. Euro) bleiben von der erwarteten Umsatz- und Ergebnisverbesserung unberührt.

Die aktualisierte Prognose für das Geschäftsjahr 2022 wurde auf Basis des derzeit herrschenden Marktumfelds erstellt und unterstellt keine Verschlechterung der Rahmenbedingungen, insbesondere aufgrund des Krieges in der Ukraine und dessen Folgen auf die Weltwirtschaft.

In der Provence stehen Lavendelfelder in voller Blüte. Diese Farbenpracht kann bald auch in Baden-Württemberg zu sehen sein. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt prüfen die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), die Universität Hohenheim und die Firma naturamus geeignete Lavendelsorten und entwickeln energieeffiziente Methoden, daraus ätherisches Öl herzustellen. Auch für die Verwertung der großen Mengen an Reststoffen, die bei der Produktion anfallen, gibt es Ideen: Die DITF erforschen, wie daraus Fasern für klassische Textilien und Faserverbundwerkstoffe hergestellt werden können.

Bei Firma naturamus am Fuße der der Schwäbischen Alb besteht eine hohe Nachfrage an hochwertigen ätherischen Ölen für Arzneimittel und Naturkosmetik. Viel spricht dafür, Lavendel vor Ort anzubauen. Die ökologische Bewirtschaftung der Lavendelfelder würde dazu beitragen, den Anteil an ökologischem Landbau im Land zu erhöhen und Transportkosten einzusparen.

Der Anbau von Lavendel auf der Alb bedeutet Neuland. Die Universität Hohenheim testet deswegen an vier Standorten fünf verschiedene Sorten, zum Beispiel auf dem Sonnenhof bei Bad Boll. Ende des Jahres werden die ersten Ergebnisse erwartet.

Bei der Gewinnung der ätherischen Öle fällt eine große Menge an Reststoffen an, die bisher noch nicht verwertet wird. Aus dem Lavendelstängel können Fasern für Textilien gewonnen werden. An den DITF laufen bereits Entwicklungen und Analysen mit diesem nachwachsenden Rohstoff. Um Lavendel-Destillationsreste zu verwerten, müssen die pflanzlichen Stängel mit ihren Faserbündeln aufgeschlossen, das heißt, in ihre Bestandteile zerlegt werden. Innerhalb eines Faserbündels sind die verholzten (lignifizierten) Einzelfasern fest durch pflanzlichen Zucker, dem Pektin, verbunden. Diese Verbindung soll beispielsweise mit Bakterien oder mit Enzymen aufgelöst werden.

DITF-Wissenschaftler Jamal Sarsour untersucht verschiedene Vorbereitungstechniken und Methoden, um aus dem Material Lang- und Kurzfasern herzustellen. „Wir sind gespannt, wie hoch die Ausbeute an Fasern sein wird und welche Eigenschaften diese Fasern haben“. Projektleiter Thomas Stegmaier ergänzt: „Die Länge, die Feinheit als auch die Festigkeit der Faserbündel entscheiden über die Verwendungsmöglichkeiten. Feine Fasern sind für Bekleidung geeignet, gröbere Faserbündel für technische Anwendungen“.

Die Chancen auf dem Markt sind gut. Regionale Wertschöpfung und ökologisch und fair erzeugte Textilien sind im Trend. Dabei geht es nicht in erster Linie um Bekleidung, sondern um technische Textilien. Die für den Leichtbau so wichtigen Faserbundwerkstoffe können auch mit nachwachsenden Naturfasern hergestellt werden, wie zum Beispiel bereits mit Hanf oder Flachs. Selbst aus Hopfen-Gärresten wurde an den DITF bereits Faserverbundmaterial hergestellt. Fasern aus den Reststoffen von Lavendel könnten ein weiterer natürlicher Baustein für Hightech-Anwendungen sein.

ANDRITZ stellt auf der CINTE 2022 in Schanghai, China, seine innovativen Produktionslösungen im Bereich der Vliesstofftechnologie vor (6. bis 8. September). Das vorgestellte Produktportfolio beinhaltet die neuesten Produktions-technologien für Vliesstoffe und Textilien wie Air-Through Bonding, Airlay, Needlepunch, Spunlace, Spunbond, Wetlaid/WetlaceTM sowie Converting, Textilveredelung, Recycling und die Verarbeitung von Naturfasern.

FOKUS NACHHALTIGKEIT
ANDRITZ begleitet Vliesstoffproduzenten bei der Umstellung auf Nachhaltigkeit mit dem Ziel, Kunststoffkomponenten zu reduzieren oder zu eliminieren und gleichzeitig die hohe Qualität der gewünschten Produkteigenschaften beizubehalten. Dies gilt für alle Arten nachhaltiger Feuchttücher wie spülbare, biologisch abbaubare, aus biologischer Herkunft stammende, aus Krempelvlies hergestellte oder klassische Krempelvlies-Feuchttücher. Die neueste Entwicklung in diesem Bereich ist die ANDRITZ neXline wetlace™ CP-Linie, die den CP-Prozess (carded pulp) integriert. Dieses ausgereifte Verfahren verbindet die Vorteile der Trocken- und Nassvliestechnologien bei der Produktion einer neuen Generation von biologisch abbaubaren Feuchttüchern.

NEXLINE WETLAID AXCESS FÜR KLEINERE UND MITTLERE PRODUKTIONSMENGEN
Die neXline wetlaid aXcess-Linie ist für kleinere und mittlere Produktionsmengen ausgerichtet und wurde für neue und bestehende Linien entwickelt. Diese Kompaktlinie bietet einen Einstieg in den wachsenden Nassvliesmarkt und enthält auch eine Vielfalt an Endanwendungen und Optionen.

ANDRITZ AXCESS FÜR MITTLERE KAPAZITÄTEN IN WUXI, CHINA, ENTWICKELT
Die aXcess-Reihe wurde speziell für mittlere Kapazitäten bei ANDRITZ (China) Ltd. Wuxi Branch entwickelt. Das Werk in Wuxi verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Produktion und im Service – mit Fokus auf die Vliesstoffindustrie in Asien. Das Unternehmen entwickelt und fertigt Technologien für die ANDRITZ aXcess-Produktreihe, die komplette Linien und Einzelmaschinen für Durchströmverfestigungs-, Nadelvlies- und Spunlaceprozesse enthält. Mit der aXcess-Reihe entwickelte ANDRITZ ein Hybridkonzept, das europäische Maschinen mit chinesischen Maschinen kombiniert.
 
Die Serviceorganisation wurde geschaffen und optimiert, um die Lieferzeiten zu verkürzen und optimale Kundenbetreuung – sogar während der Corona-Pandemie – bieten zu können. Ein Team aus erfahrenen Technikern und Verfahrensspezialisten kann bei Kunden, die umfassende Unterstützung brauchen, zeitnah eingesetzt werden. Das ANDRITZ-Werk enthält auch ein Walzenservicezentrum mit modernsten Schleifmaschinen und einen Prüfstand für unterschiedliche Walzentypen.

Außerdem bietet die in Europa hergestellte aXcess-Reihe Technologien für Spunlaid- und Wetlaid-Prozesse. Die Kundennachfrage zielt mehr und mehr auf höhere Produktionsgeschwindigkeiten und -breiten, ein kompaktes und zuverlässiges Design sowie attraktive Investitionskosten in einem wettbewerbsintensiven Markt. Zur Erfüllung dieser Anforderungen hat ANDRITZ seine Produktreihe für Vliesstoffkalander und Trockner ausgebaut.

• Röfix nutzt Produktinnovation für Brückensanierung im Bregenzerwald

In einem Pilotprojekt zur Verstärkung der Betonkonstruktion einer Brücke im Bregenzerwald wird erstmals in Österreich Textilbeton eingesetzt. Durch die Forschungs-und Entwicklungsarbeit der Universität Innsbruck mit dem Vorarlberger Baustoffhersteller Röfix und der Firma Texible aus Dornbirn wurde das Produkt „Textilbeton“ zur Marktreife gebracht. Textilbeton trägt wesentlich zur Materialreduktion bei und ist dadurch nachhaltiger als herkömmliche Lösungen.

Im Mai 2022 startete die umfangreiche Instandsetzung der Krumbachbrücke im Bregenzerwald. Röfix liefert für das Sanierungsprojekt rund 100 Tonnen Nassspritzreparaturmörtel und die Firma Texible ca. 6.600 m² gesticktes Textilgewebe. Erstmals in Österreich kommt dabei Textilbeton als Betoninstandsetzung zum Einsatz. Mitte Mai wurden auf der Baustelle zwei Versuchsfelder mit dem neuen Verfahren durchgeführt, die nach ca. 28 Tagen von der Universität Innsbruck umfangreich geprüft wurden.

Textilbeton ist ein künstlicher Verbundwerkstoff, der aus zwei Komponenten, Beton bzw. Mörtel und einer textilen Bewehrung, besteht. Das Textilgewebe aus Kohlestofffasern (Carbon) wird anschließend zu gitterartigen Matten verarbeitet. Bei der Anwendung wird zunächst der schadhafte Beton mittels Hochdruckwasserstrahlen von den zu sanierenden Betonflächen entfernt. Danach wird die Textilbewehrung mit einem Nassspritzmörtel maschinell eingespritzt und die Betonoberfläche glatt abgezogen. Ein Vorteil beim Einsatz von Textilbeton ist, dass nur eine relativ dünne Betonschicht notwendig ist und die Brücke weniger zusätzliches Gewicht tragen muss als bei einer üblichen Ausführung. Mit nur etwa 3 cm Textilbeton können fast die gleichen Festigkeitswerte erreicht werden wie bei 10 bis 12 cm herkömmlich bewehrtem Beton. Da deutlich weniger Material erforderlich ist, lassen sich Transportkosten und CO₂-Emissionen vermeiden. Beim Einsatz von Textilgewebe findet zudem im Gegensatz zu Stahl keine Bewehrungskorrosion statt. Für die Instandsetzung der Brücke werden bis Ende 2023 ca. 100 Tonnen Mörtel und 6.600 m² Textilgewebe eingesetzt werden.

Zhoukou Xuwang Co., Ltd. hat zwei neue ANDRITZ neXline spunlace-Linien an dessen Standort in der chinesischen Provinz Henan erfolgreich in Betrieb gesetzt. Die beiden Linien kombinieren Maschinen aus den Reihen aXcess und eXcelle und sind für die Produktion von Spunlace-Vliesstoffen zwischen 30 und 120 gsm aus Viskose- und Polyesterfasern vorgesehen. Zhoukou Xuwang wird mit dem ANDRITZ-Konzept den chinesischen Markt für hochwertige Produkte beliefern können, insbesondere mit Feuchttüchern hoher Qualität für die Bereiche Hygiene und Technik.

Der Lieferumfang für beide Linien umfasste:

• aXcess Öffnungs- und Mischsysteme
• eXcelle Hochleistungskrempel und Kreuzleger
• robuste aXcess Krempel CA25
• effiziente Jetlace Avantage-Wasserstrahlverfestigungsmaschine

Diese Konfiguration wird Zhoukou Xuwang die Fertigung von hochwertigen Produkten bei gleichzeitiger Reduktion des Rohmaterialverbrauchs ermöglichen. Diese Ziele werden außerdem durch die Installation eines Kreuzlegers PRO35-40 von ANDRITZ Asselin-Thibeau für ein einheitliches Profil über die ganze Bahnbreite sichergestellt.

Trotz schwieriger Rahmenbedingungen und Unterbrechungen in der Lieferkette aufgrund der Covidkrise verlief die Installation beider Linien problemlos und termingerecht. Sie konnten schnell den kommerziellen Betrieb mit einer Liniengeschwindigkeit von bis zu 100 m/min und einem MD/CDVerhältnis für hohe Leistung aufnehmen.

• DOMOs neue NYLEO®-Marke vereint DOMOs Erfahrung mit Nylon 66-basierten Fasern und legt mit drei neuen Produkten den Schwerpunkt auf Innovation
• NYLEO® PROTECT steht für verbesserten Flammschutz, NYLEO® 4EARTH® ist der Name für verbesserte biologische Abbaubarkeit und NYLEO® SAFE zeichnet sich durch bakteriostatische Eigenschaften aus
• NYLEO® repräsentiert einen neuen Meilenstein in DOMOs wachsendem Angebot an nachhaltigen Lösungen

NYLEO® ist DOMOs neue Produktlinie und kombiniert bewährte Hochleistungsfasern mit bahnbrechenden neuen Lösungen. NYLEO® auf Nylon 66-Basis wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, darunter Textilien, Bodenbeläge sowie Flock- und Schleifmittel. Aufgrund seiner Eigenschaften bietet NYLEO® ein breites Spektrum an Möglichkeiten für die Verbesserung der Produktleistung.

DOMOs NYLEO® setzt auf unsere Erfahrungen mit Nylon 66-basierten Fasern und legt mit drei Produkten den Schwerpunkt auf Innovation: NYLEO® PROTECT mit verbessertem Flammschutz, NYLEO® 4EARTH® mit verbesserter biologischer Abbaubarkeit und NYLEO® SAFE mit bakteriostatischen Eigenschaften.

DOMOs Erbe an innovativen Nylon 66-Fasern
DOMOs Team für Hochleistungsfasern hat seinen Sitz im französischen Valence. DOMO produziert seit 1955 PA66-Fasern für Anwendungsbereiche wie Schleifmittelvliese, Luftfahrt, Teppichböden, Hochleistungstextilien, Flock für Polstermöbel, Innenausstattung und -böden von Autos sowie viele weitere Verbraucherprodukte. Die NYLEO® Marke wird nun auf das gesamte Portfolio an Polyamid 66 (PA 66)-Faserprodukten, einschließlich gekräuseltem TOW oder TOW für die Flockherstellung, angewendet. Fasern auf Basis von PA66 sind für hohe Widerstandsfähigkeit, hervorragende Verschleiß- und Abriebfestigkeit, hohe Zähigkeit, ausgezeichnete Färbbarkeit und Farbechtheit sowie einheitliche Qualität und weiche Haptik bekannt. Dazu gehören:

• NYLEO® PROTECT – um das Sicherheitsniveau in den Bereichen persönliche Schutzausrüstung, Bekleidung, Möbel und Transport zu erhöhen, hat DOMO eine neue flammhemmende PA 66-Faser entwickelt. NYLEO® PROTECT vereint alle Vorteile von PA 66, wie z. B. mechanische Eigenschaften, Komfort, geringes spezifisches Gewicht und hervorragende Abriebfestigkeit, mit verbessertem Flammschutz. Der Sauerstoffindex (LOI) von NYLEO® PROTECT wurde auf 28 % verbessert, was dem Niveau typischer flammhemmender Fasern entspricht.
• NYLEO® 4EARTH® – immer mehr Hersteller befassen sich mit den Themen Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft und versuchen ihren Einfluss auf die Umwelt weitmöglichst zu verringern, z. B. durch ein besseres Abfallmanagement. Die textile Wertschöpfungskette hat starken Anteil an den Mülldeponien, auf denen die meisten Kleidungsstücke enden. Aus diesem Grund entwickelte DOMO mit NYLEO® 4EARTH® eine Faser, die auf Deponien besser biologisch abgebaut wird. Während traditionelle Nylon 66-Fasern 50 – 100 Jahre für den Zerfall benötigten, braucht NYLEO® 4EARTH aufgrund seiner verbesserten biologischen Abbaubarkeit nur fünf Jahre, um abgebaut zu werde.
• NYLEO® SAFE – die Verbreitung von Bakterien hat sich zu einem immer dringlicheren Gesundheitsproblem entwickelt. Bei NYLEO® SAFE wird ein bakteriostatisches Mittel in die Polymermatrix eingebracht, wo es die Fasern langfristig schützt und das Wachstum von Bakterien verhindert.

Die Qualität von Verbundsystemen aus Cord hochfester Fasern wie Polyester, Aramid oder Polyamid und Matrixmaterialien aus Kautschuk wird maßgeblich bestimmt durch die Haftfähigkeiten der Fasern an der Matrix. Im etablierten Herstellungsprozess werden Haftvermittler aus Resorcin-Formaldehyd-Latex (RFL) zur Verbesserung der Haftfähigkeiten verwendet. Forschende an den DITF Denkendorf zeigen Wege, um das gesundheitsschädliche Formaldehyd durch technisch gleichwertige, aber gesundheitlich unbedenkliche Stoffe zu ersetzen.

In Autoreifen, Förderbändern und Keilriemen sowie in vielen Anwendungen bei der Herstellung technischer Erzeugnisse werden Kautschukmaterialien durch Cord verstärkt. Verwendet werden hochfeste Fasern aus Polyester, Polyamid oder Aramid. Sie sorgen für die notwendige Festigkeit und Steifigkeit des Gesamtverbunds und wirken äußeren Kräften entgegen. Dadurch können Verformungen, Dehnung und Torsion des Materials klein gehalten werden.

Diese Ansprüche an das Faserverbundmaterial können aber nur erfüllt werden, wenn zwischen Fasern und Matrix (aus Kautschuk bzw. Gummi) eine ausreichend hohe Haftfestigkeit besteht. Andernfalls ist mit einer Delamination der Werkstoffverbunde zu rechnen, die in wechselnden Lagen von Gewebe und Kautschuk aufgebaut sind. Materialversagen wäre die Folge.

Die Haftfestigkeit wird durch den Einsatz von Haftvermittlern erhöht. Bewährt haben sich Chemikalien auf der Basis von Formaldehyd-Resorcin-Latex (RFL). Sie werden als sogenannte Dips auf die Fasern aufgebracht und sorgen dafür, dass sich deren Haftung an der Matrix aus Kautschuk deutlich verbessert. RFL ist als Haftvermittler etabliert, hat aber einen bedeutenden Nachteil: Formaldehyd ist seit 2014 von der EU als nachweislich cancerogen und mutagen eingestuft. Die chemische Industrie ist daher auf der dringenden Suche nach gesundheitlich unbedenklichen Alternativen.

Die DITF haben ein neues, formaldehydfreies Beschichtungssystem entwickelt. Es basiert auf dem aus Holz gewinnbaren Stoff Hydroxymethylfurfural (HMF). HMF bildet sich bei der thermischen Zersetzung von Kohlenhydraten. Es kommt in vielen mit Hitze behandelten Lebensmitteln wie Milch, Kaffee oder Fruchtsäften vor und gilt nach derzeitigem wissenschaftlichem Kenntnisstand als gesundheitlich unproblematisch.
Die an den DITF entwickelten HMF-Dips sind auch aus technischer Sicht vielversprechend: Bei Garnen aus Polyamid 6.6 reicht eine einfache Imprägnierung aus, um die gewünschte Haftverbesserung zu erzielen. Garne aus Polyester oder Aramid bedürfen einer zusätzlichen vorhergehenden Plasmabehandlung oder einer Sol-Gel-Ausrüstung, um die notwendige Haftverbesserung zu erreichen. Das Aufbringen des HMF-Dips ist unter den gleichen Bedingungen und mit derselben Technologie möglich, die auch für die RFL-Dips verwendet wird. An dieser Stelle sind also keine zusätzlichen Investitionen nötig, um den Haftvermittler in der Produktion auszutauschen.

Die bereits aufgezeigten Vorteile sollen ausgebaut werden. Der Ersatz des Resorcins in der Dip-Formulierung ist das nächste Forschungsziel. Denn auch Resorcin hat eine humantoxische Wirkung. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern untersucht man derzeit, inwieweit Resorcin durch Lignin ersetzbar ist. Das Besondere an dem verwendeten Lignin ist, dass es aus einjährigen Pflanzen gewonnen wird. Damit ist es, im Gegensatz zum häufig verwendeten Holzlignin, chemisch wesentlich aktiver und bietet mehr Potential für die weitere Verarbeitung zu einem technisch vorteilhaften Haftvermittler.
Beide Ansätze, Chemikalien in Haftvermittlern durch gesundheitlich unbedenkliche Stoffe auszutauschen, tragen durchweg den Gedanken des nachhaltigen Wirtschaftens: Die neuen Haftvermittler aus HMF und Lignin basieren auf natürlichen Rohstoffen. Die Problemlösung innerhalb einer anspruchsvollen, technischen Anwendung unter Einhaltung von Nachhaltigkeitsaspekten spiegelt die Verpflichtungen der Forschung gegenüber den gesellschaftlichen Vorgaben wider. Für die klein- und mittelständische Industrie bieten die Forschungsergebnisse Grundlage für Innovationen und damit einen echten Vorteil im internationalen Wettbewerb.

Die Anfänge der Textilherstellung reichen über 30.000 Jahre zurück. Nicht nur Kleidung, sondern auch technische Textilien wurden aus teilweise überraschenden Materialien hergestellt. Mehr als 2500 Textilfragmente aus den Pfahlbausiedlungen am Bodensee und Oberschwaben waren Grundlage für ein großes Projekt, das das prähistorische Textilhandwerk erforscht. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) waren für die Materialprüfung mit modernen Analysemethoden zuständig.

Lindenbast und Flachs
Als die Menschen sesshaft wurden, intensivierten sie die Kultivierung der Leinenpflanze als Öl- und Faserlieferantin. Ihre feinen Fäden wurden für Stellnetze in der Fischerei eingesetzt und unterschiedliche Pflanzenmaterialien, vor allem Bast aus der Lindenrinde, wurden zu Seilen, Körben, Sieben, Beutel, Rückentragen verarbeitet oder dienten als Wetterschutz. An den archäologischen Funden lässt sich ablesen, wie professionell der Umgang mit diesem Baumbast schon damals war. Verschiedene Herstellungstechniken, die Auswahl der Pflanzenteile, ihre Aufbereitung und Verarbeitung ermöglichten die Anfertigung zwei- und dreidimensionaler Textilien mit beliebigen Funktionen. Die Textilfaser Flachs konnte zumindest in der Jungsteinzeit mit den Eigenschaften von Lindenbast nicht konkurrieren. Welche Eigenschaften waren es, die Flachs für die Stellnetze so attraktiv machte? Man vermutete, dass die Langfaserigkeit der Leinfasern, die auch bei alten Leinensorten gegeben war, nicht der einzige Grund war.

Dieser Frage wurde im Rahmen des Verbundprojektes THEFBO (thefbo.de) nachgegangen, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde. Die Textilarchäologie des Landesamtes für Denkmalpflege in Baden-Württemberg (LAD) koordinierte unter der Leitung von Dr. Johanna Banck-Burgess das Forschungsvorhaben.

Die Proben wurden von Hildegard Igel, einer professionellen Hand-Spinnerin und Weberin hergestellt. Dazu wurden Fäden aus Faserlein gesponnen und aus Linden- und Weidenbast gespleißt. Unter Spleißen versteht man hier die Herstellung der Fäden ohne Hilfsmittel. Während das Spinnen von Lindenbast mit Hilfe einer Handspindel kaum möglich war, kann Bast gut gespleißt werden Diese Proben wurden im Dienstleitungszentrum Prüftechnologien der DITF umfangreichen Materialprüfungen unterzogen. Hier wurden unter anderem die Faserlänge und Faserfeinheit sowie die Zwirnfeinheit bestimmt, verschiedene Zugversuche im trockenen und nassen Zustand durchgeführt und das Wasseraufnahmevermögen untersucht.

Es zeigte sich, dass die Fadenqualität sehr unterschiedlich war, was in erster Linie mit den naturbedingten Gegebenheiten und der Aufbereitung der Baste zusammenhängt. Maßgeblicher Faktor für die Qualität der Zwirne war auch der „Faktor Mensch“, der unabhängig davon, wie die Fäden hergestellt wurden, nur selten eine gleichbleibende Qualität produzieren kann. Im Gegensatz dazu sind moderne Materialien und Herstellungsverfahren untereinander vergleichbar und hoch standardisiert. Deshalb bildeten die Analysewerte und Photodokumentationen keine Grundlage für eine statistische Auswertung – und dies unabhängig von der Anzahl der Proben, die untersucht wurden.

„Im Alltag, bei der Prüfung moderner Materialien, werden wir mit solchen Bedingungen nicht konfrontiert“ erklärt Matthias Schweins, Leiter des Dienstleistungszentrums Prüftechnologien an den DITF. „Die Aufgabenstellung im Projekt war deshalb nicht nur herausfordernd, sondern äußerst reizvoll.“ Die Forschungsarbeit war trotzdem nicht vergeblich. Sie liefert wertvolle Informationen über Merkmale und Eigenschaften der Rohstoffe bezüglich ihrer Reißfestigkeit, dem Wasseraufnahmevermögen oder der Witterungsbeständigkeit. So war Flachs für die Herstellung von Stellnetzen vermutlich deshalb so beliebt, weil er leicht spinnbar war und die benötigte große Menge an Zwirn schneller hergestellt werden konnte. Auch standen wegen der hohen Wasseraufnahmefähigkeit von Flachs die Netze stabiler senkrecht im Wasser als vergleichbare Netze aus Lindenbast.

• Besuchen Sie Stand R12 in Halle 7 für innovative Polypropylen-Mono- und -Bikomponenten-Fasern
• Gemeinschaftsentwicklungen zur kostengünstigen Effizienzsteigerung im Rampenlicht
• Entdecken Sie unsere Pilotanlage in Terni, Italien, für kürzere Entwicklungszyklen und schnellere Markteinführung neuer Produkte

Auf dem Weg zur Filtech zeigt sich Beaulieu Fibres International entschlossen, die im Rahmen der Unternehmensführung immer wichtigeren Prioritäten für saubere Luft und Energie durch die Förderung gemeinschaftlicher Produktentwicklungen aufzugreifen. Der führende europäische Polyolefin- und Biko-Faseranbieter stellt erstmals auf der Messe für Filter- und Trenntechnik aus (Halle 7, Stand R12).

„Der Markt sucht ständig nach neuen Lösungen, die auf energieeffiziente Weise zur Verbesserung der Luftqualität und zur Steigerung der Qualität von Lebensmitteln und Industrieflüssigkeiten beitragen. Das Optimieren der Filtrierleistung bei niedrigem Druckverlust ist eine zentrale Herausforderung in diesem kontinuierlichen Prozess, der laufend neue Maßstäbe setzt, und wir freuen uns sehr über das Potenzial unserer Polypropylenfasern für Innovationen in diesem Bereich“, sagt Jefrem Jennard, Sales Director Industrial Fibres, Beaulieu Fibres International.

„Enge Zusammenarbeit und Gemeinschaftsentwicklungen sind heute elementar für eine rasche und wirksame Ausrichtung auf neu entstehende Bedürfnisse. Die Filtech bietet eine ausgezeichnete Plattform, um ins Gespräch mit Besuchern zu kommen und Möglichkeiten zum Nutzen vielfältigster Anwendungen auszuloten.“

Beaulieu Fibres International bietet eine breite Palette von Mono- und Bikomponentenfasern aus Polypropylen (PP) für die Filtration von Luft und Flüssigkeiten. Das Unternehmen arbeitet aktiv daran, den Filtrationsmarkt für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt kontinuierlich weiterzuentwickeln und auszubauen, und ist entschlossen, die Einsatzmöglichkeiten seiner Fasern zur Verbesserung der Filtrationsleistung in Marktsegmenten der Luftfiltration zu erweitern.

Mit einer Vielzahl von verschiedenen Fasertitern, Festigkeiten und Texturen für Volumen-, Oberflächen- und Tiefenfiltration schaffen die Fasern die Fasern herausragende Möglichkeiten zur Steigerung der Filtrierleistung, ohne Druckverluste in Kauf zu nehmen. Das führt zu Filtermedien, die in Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen oder in Fahrzeuginnenraumfiltern die Luftqualität verbessern und in der Lebensmittelverarbeitung für eine erhöhte Partikelrückhaltung sorgen.

PP gilt als besonders relevant für die verstärkte Fokussierung auf saubere Luft, da es chemisch inert und beständig gegen Mikrobenbefall ist. Es nimmt keine Feuchtigkeit auf und ist statisch aufladbar. Mit der neuesten Ultrabond-Faser von Beaulieu Fibres International können vollständig recycelbare Einzelpolymer-Filtermedien mit erhöhter Haftfähigkeit und Steifigkeit realisiert werden.