Aus der Branche

Das 16. Symposium TEXTILE FILTER des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) fand am 14. und 15. März 2023 im Hotel Chemnitzer Hof, Chemnitz, statt. Mussten vor drei Jahren wegen coronabedingter Reisebeschränkungen noch einige Vorträge über Videokonferenz gehalten werden, konnten in diesem Jahr knapp 100 Teilnehmer in Präsenz vor Ort sein. Im Rahmen des Symposiums wurden insgesamt 18 Vorträge und vier Pitch-Vorträge gehalten. Parallel wurde das Symposium von einer Fachausstellung begleitet, in der zehn Aussteller ihre Produkte und Services zeigten.

Der erste Vortragskomplex widmete sich den Themen Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Life Cycle Analysis (LCA). Herausgestellt wurde dabei, dass zum Vergleich der Prozesse, Materialien und Produkte die nationale und internationale Normung und Standardisierung sowie für die wirtschaftliche Durchführung die Automatisierung der LCA grundlegende Voraussetzungen sind. Außerdem wurde klargestellt, dass ein ehrlicher Vergleich der existierenden Vor- und Nachteile der biobasierten gegenüber den erdölbasierten Rohstoffen erforderlich ist.

Während der Coronakrise kam es auch in der Textilindustrie zu einem Zusammenbruch der Lieferketten. Die Lieferketten erholen sich, dafür wird die Wirtschaft gegenwärtig durch eine Energiekrise gebeutelt. Alternative Energiequellen wie Wasserstoff sind leider noch nicht ausgereift und stehen für eine umfassende Nutzung nicht bereit. Ansätze, um Energie einzusparen, sind Minimalauftragsverfahren in der Ausrüstung, die Wärmerückgewinnung, das Recycling oder die Einsparung von Verpackungen für den Transport.

Ein weiter Themenkomplex des Symposiums widmete sich der Normung und Standardisierung der Filterprüfungen. Zu erwähnen sind hier die Prüfung von Luftfiltern in Kombination mit Brandschutz für Züge, die Prüfung von Luftfiltern für Haushalt, öffentliche Räume und Industrieanlagen oder die Entwicklung von Labortestverfahren zur beschleunigten Alterungsprüfung von mobilen Entstaubungsanlagen.

Mehrere Vorträge hatten die Modellierung und Simulation von Prozessen der Vliesstoffherstellung (z. B. die virtuelle Produktion, Beeinflussung der Wolkigkeit von Extrusionsvliesstoffen oder die Verteilung von Spinnfasern und -filamenten), den Aufbau und die Charakteristik von Filtervliesstoffen (z. B. Flächenstruktur, Druckverlustkurve, Partikeltransport und -adsorption) sowie die Aerosolverteilung bzw. die Filtereffektivität in Abhängigkeit der Platzierung der Luftfilter im Raum zum Inhalt.

Auf dem Symposium wurden zudem auch verschiedene neue Materialien und Produkte vorgestellt. Dabei sind besonders hervorzuheben:

• Flüssigkeitsgefüllte Hohlfasern für die Abwasserreinigung
• Neue Spezialpapiere für Luftwärmeüberträger, bei dem ein kräuselfähiges Mikro-/Nanofasermu-
• ltifilamentgarn mit Einzelfaserdurchmessern von < 1,0 μm Fasern nach dem Island-in-the-Sea Schmelzspinnverfahren hergestellt werden
• 3D-Absorbervliesstoffe mit integrierter Gassensorik (PAKs) für die Schutzbekleidung von Einsatzkräften im Bereich Feuerwehr
• Getuftete Filterstrukturen kombiniert mit leitfähigen Interdigitalstrukturen für die Luftfiltration
• Kompakte Luftfilterelemente und deren Optimierung
• Einsatz von Ionisatoren für die Aerosolabscheidung im Filter

Abschließend stellte das STFI in eigener Sache geplante bzw. bereits realisierte Investitionen vor, die die technisch/technologische Basis und die Prüfkompetenz des Institutes erweitern. In Kurzvorträgen wurde die Errichtung einer Nassvliesanlage mit 600 mm Arbeitsbreite vorgestellt, die besonders für den Filterbereich und das Forschungsfeld Textilrecycling neue Entwicklungen ermöglichen wird. Für den Bereich Nähwirktechnik wurde eine neue Maliwatt- Maschine mit optimierter Arbeitsstelle investiert. Die Errichtung eines Prüfstandes für FFP2-Masken, der auch für die Prüfung von Filtern eingesetzt werden kann, erweitert die Prüfkompetenz des Hauses erheblich. Sein variabler Aufbau ermöglicht auch die Prüfung von neuentwickelten Vliesstoffen, deren Konstruktion durch Simulation optimiert wurde.

Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt begleitet mittelständische Unternehmen bereits im vierten Jahr bei der Umsetzung von Digitalisierungsstrategien. Seit seinem Start im November 2017 hat Textil vernetzt 62 Praxis-Projekte mit 60 Mittelständlern umgesetzt und davon im letzten Jahr 14 Projekte erfolgreich abgeschlossen. Wie gemeinsam die digitale Transformation gemeistert werden kann, wurde auf der vierten, hybrid durchgeführten Fachtagung des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vorgestellt.

Das Corona-Virus wirkt als Technologie-Turbo. Unternehmen und Beschäftigte sind technisch deutlich besser ausgestattet als vor der Krise. Das ist das Fazit des Resilienz-Checks, einer GfK-Befragung im Auftrag von Microsoft Deutschland und der Bundesvereinigung der Deutschen Arbeitgeber (BDA). Demnach sagen 48 Prozent der Befragten, dass die Software-Ausstattung in ihrem Unternehmen ausgebaut wird. Aufgrund der Krise mussten 67 Prozent der Organisationen sich an neue Arbeitsweisen gewöhnen, was auch dazu führte, dass 53 Prozent der Unternehmen insgesamt flexibler arbeiteten.

„Die Digitalisierung ist gekommen, um zu bleiben und verändert den Alltag in Unternehmen enorm. Die veränderte Arbeitswelt verlangt Arbeitnehmern wie Arbeitgebern in ihrer Dynamik und Komplexität viel Flexibilität ab. Wie in vielen Lebensbereichen ist auch an dieser Stelle Zusammenhalt gefragt.“, so Anja Merker, Geschäftsführerin des Kompetenzzentrums Textil vernetzt.

Wie Unternehmen von der digitalen Transformation wirtschaftlich profitieren, Chancen erkennen und Herausforderungen meistern, diskutierten die Unternehmer Olaf Thiel von Delta T. und Jan Baden von druckprozess gemeinsam mit Frederik Cloppenburg, Leiter des Textil vernetzt-Schaufensters am Institut für Textiltechnik an der RWTH Aachen und Frank Siegel, Leiter Funktionsdruck und kundenindividuelle Fertigung am Sächsischen Textilforschungsinstitut. Neugierig bleiben, aktiv Unterstützung suchen und damit zusätzliche Innovationskraft ins Haus holen, ist das Fazit der Gesprächsrunde.

„Cloud Computing und Cyber Security sind wesentliche Bestandteile einer guten Digitalisierungsstrategie“, so Roland Hallau, Fachkoordinator IT-Sicherheit im Mittelstand-Digital Zentrum Chemnitz. Besonders für kleine und mittlere Unternehmen gehe es darum, zukunfts- und widerstandsfähig zu bleiben. Welche Hilfe hierbei Künstliche Intelligenz bietet, welche Daten Unternehmen für ihre ersten KI-Anwendungen nutzen können und was die Daten wert sind, wurde zum Abschluss der Fachtagung gezeigt.

Die Maskenpflicht hilft während der Corona-Pandemie, die Ausbreitung der Viren einzudämmen. Viele Schutzfunktionen von Atemschutzmasken sind materialseitig vorgegeben und werden bereits am Ausgangsmaterial oder an den Materialverbunden ermittelt. Ist dies erfolgt, besteht für die nachfolgende Stufe der Konfektion einer Maske die berechtigte Möglichkeit einer auch am Endprodukt vorhandenen Schutzfunktion. Diese muss jedoch unabdingbar am gesamten Schutzsystem (z. B. der Atemschutzmaske) nachgewiesen, d. h. geprüft und nachfolgend zertifiziert sein. Daher müssen für Forschung und Entwicklung von Spinnvlies- oder Meltblown-Vliesstoffen bzw. deren Verbünde Möglichkeiten geschaffen werden, die eine über alle Prozessstufen vom Material bis zum Endprodukt reichende Bewertung der Schutzfunktion verlässlich erlauben.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) verfügt über verschiedene Prüfmethoden und -geräte zur Materialklassifizierung hinsichtlich Staubpartikel-Filtrationsleistung (Druckdifferenz, Abscheidegrad fester Partikel, Porengrößenanalyse) sowie ausgewählte Anzug- und Flächenprüfungen zum Chemikalienschutz. Technik für eine anforderungsgerechte Prüfung der für Atemschutz erforderlichen Einsatzmaterialien ist gegenwärtig aber weder in Sachsen noch im Institut verfügbar.

„Das ist ein Zustand, der sich in Zukunft ändern muss.“ so Andreas Berthel, Geschäftsführender Kaufmännischer Direktor des STFI. „Daher haben wir beim Sächsischen Staatsministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr (SMWA) den Antrag zum Aufbau eines Forschungs- Entwicklungs- sowie Beratungszentrums für Schutzausrüstung gegen Infektionserreger gestellt.“

Im Mittelpunkt steht dabei der Aufbau eines Prüfstandes für Atemschutzmasken und sonstiger medizinischer Schutzausrüstung. Damit wird auch dem Wunsch des Bundes entsprochen, dass die Bundesländer Möglichkeiten zur Überprüfung von Atemschutzmasken, auch über jetzige Krisensituationen hinaus, schaffen.

Zur Jahresmitgliederversammlung des Verbandes der Nord- Ostdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie e. V. (vti) am 24.09.2020 wurde der Grundstein für das Projekt gelegt. Martin Dulig, sächsischer Staatsminister für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr überreichte Andreas Berthel einen Förderbescheid vom SMWA. Mit Mitteln der Landestechnologieförderung und mit einem GRW-Investitionszuschuss wird das Vorhaben des Sächsischen Textilforschungsinstitutes unterstützt, um die dringend benötigten Prüfkapazitäten zur Zertifizierung von FFP-Masken zur Bewältigung der Corona-Pandemie zu schaffen.

• Anforderungs- und passformgerechte textile 3D-gestrickte Mund-Nasen-Masken – Weitere Initiativen am ITM der TU Dresden

Seit dem 20. April 2020 gilt für das Bundesland Sachsen eine Maskenpflicht beim Einkaufen und im öffentlichen Personen- und Nahverkehr. Eine entsprechende Verordnung wurde hierfür am 17. April 2020 vom Freistaat Sachsen bekannt gegeben.

Aufgrund der neuerlassenen Allgemeinverfügung und der damit einhergehenden, notwendi-gen Schutzmaßnahmen zur Verringerung der Ausbreitung von COVID-19 wird das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden nach der am 20. April 2020 erfolgten Wiederaufnahme des laborbasierten Forschungsbetriebes die bereits in der ITM-Pressemitteilung vom 31. März 2020 vorgestellte textile, 3D-gestrickte Mund-Nasen-Maske intensiv weiterentwickeln. Das ITM möchte damit einen wichtigen aktiven Beitrag zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung leisten.

Hierfür sind in den letzten Tagen die Kooperationen mit langjährigen Netzwerkpartnern des ITM wei-ter intensiviert worden. Gemeinsam mit der renommierten Textilmaschinenfirma H. Stoll AG & Co. KG aus Reutlingen ist es gelungen, mit dem am ITM erarbeiteten technologischen Know-how auf einer am ITM der TU Dresden installierten Flachstrickmaschine Stoll ADF 530-32 BW weitere Vari-anten neuartiger, textiler 3D-gestrickter Mund-Nasen-Masken erfolgreich umzusetzen.

Am ITM können somit Mund-Nasen-Masken-Varianten mit unterschiedlichsten Materialkombinatio-nen auf Flachstrickmaschinen von zwei Maschinenherstellern, die sich alle als waschbarer und damit wiederverwendbarer Mund-Nasen-Schutz eignen, anforderungs- und passformgerecht gefertigt wer-den. Je nach Materialzusammensetzung sind die Mehrwegmasken für Kochwäsche mit handelsübli-chen Waschmitteln bzw. bei 60° mit Desinfektionswaschmittel geeignet. Bei den Masken kann wahl-weise eine Tasche direkt im Fertigungsprozess integriert werden, in die temporär noch zusätzlich Fil-terstrukturen eingelegt werden können. Die gestrickten Mund-Nasen-Masken sind – intuitiv, schnell, unkompliziert in der Handhabung – auch für Brillenträger geeignet und erfordern beim Anlegen keine Hilfe einer weiteren Person. Mittels weiterer anforderungsgerechter Materialkombinationen können auch spezifische Eigenschaften, wie z. B. Atmungsaktivität, Tragekomfort und Hautverträglichkeit, ge-zielt eingestellt und diesbezüglich im Rahmen erster freiwilliger Versuchsreihen mit Mitarbeitern des ITM intensiv getestet werden.

Als eines der weltweit führenden Textilforschungsinstitute wird das ITM mit der lösungssystemati-schen Entwicklung anforderungsgerechter Mund-Nasen-Masken einen wichtigen gesellschaftlichen und nachhaltigen Beitrag für das Gemeinwohl der Bevölkerung leisten. Das Team des ITM, welches maßgeblich bei der Maskenentwicklung involviert ist, freut sich daher auf weitere Anfragen von Her-stellern und Produzenten, um mit dem erarbeiteten Fachwissen bzw. Erfahrungen und technologi-schem Know-how insbesondere die KMU der deutschen Textilindustrie beratend zu unterstützen und ggf. gemeinsame Allianzen/Kooperationen zu schmieden.

Bereits jetzt schon steht das ITM mit mehreren Industriepartnern in Kontakt, um die Technologie zur Fertigung von textilen 3D-gestrickten Masken schnell in die Serienproduktion zu überführen und dar-über hinaus diese anforderungsgerechten textilen Produkte auch zeitnah als nach den geltenden Standards bzw. Richtlinien zugelassene Schutzmasken anzubieten.

Für die zielführenden Untersuchungen mit variablen Materialkombinationen zur weiteren Op-timierung der unterschiedlichen Maskenvarianten wurden dem ITM bereits verschiedenste Versuchsmaterialien kostenfrei zur Verfügung gestellt. Das ITM bedankt sich hierfür bei folgenden Firmen: EMS-CHEMIE AG, Gebrüder Otto GmbH & Co. KG, TWD Fibres GmbH und W. Zimmermann GmbH & Co. KG.