From the Sector

Originally conceived as a low-cost, high-volume alternative to knitting and weaving, nonwovens was already expanding its market boundaries by the 1970s with new applications in ‘disposables’ such as diapers, hygiene and teabags.

In the past five decades, the nonwovens business has exploded in all directions, reaching a global market worth USD 40.5 billion in 2020, projected to grow to USD 53.5 billion by 2025. This annual growth rate of 5.7% (MarketsandMarkets, Nonwoven Fabric Market Report) is based on countless new applications and expansion into durable, as well as additional disposable, products.

Major growth drivers include the hygiene sector, and filtration media for power plants and air conditioning systems. Especially during the peak of the COVID pandemic in 2020 and 2021, demand in the hygiene sector multiplied. Worldwide capacities for both meltblown and spunlace production rocketed compared to a normal business year. Swiss Autefa Solutions, for example, significantly benefited from this trend, notably with the launch of a fully-automatic machine for producing face masks.

The automotive industry is the second big growth area, with many new applications being pioneered. The trend to electric and hybrid vehicles has helped this, as nonwovens reinforced with carbon fibres are widely used as battery housings.

Swiss nonwovens competence
Innovative applications across all sectors have driven the rapid evolution of sophisticated nonwovens machinery. Today’s trends demand higher productivity, sustainability and Industry 4.0 compatibility – demonstrated by the full equipment portfolio of Swiss Textile Machinery member Autefa Solutions. With V-Jet Futura, the company recently sealed the link in its product range between web forming and drying technology. This latest Hydroentanglement Machine, together with the SQ-V Square Drum Dryer, embodies advanced technology combined with significant reductions in energy consumption compared to other process solutions.

A vital contribution to nonwovens production is offered by Rieter subsidiary Graf, a leading supplier of clothing and combs for carding and combing processes in spinning and nonwovens. Graf's Hipro card clothings – suitable for any man-made fibres in the nonwovens sector – are focussing on higher productivity. Their superior performance delivers up to 10% higher throughput and greater carding efficiency compared to conventional clothings. These reliable card clothing elements also ensure a consistently reproducible high web quality, as well as 20% fewer failures in the web, thanks to the precise fibre transfer to and from the cylinder.

Another constant trend in nonwovens today is the drive for better quality. Manufacturers want to take charge of contamination levels in their processes, as well as eradicating defects which may arise during production. Uster Technologies, a leading provider of quality management solutions from fibre to fabric, offers a combined solution to achieve both these required quality standards. At the fibre preparation stage, Uster Jossi Vision Shield N ensures the best possible initial inspection and removal of contamination. Then, at the end of the production sequence, Uster EVS Fabriq Vision N handles automated detection and marking of all the main defects caused during production. This combined solution avoids material waste and takes full advantage of the potential for process optimization.

Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein sind wichtige Entwicklungen für die derzeitige Gestaltung von Produktionen und Produkten. Um eine umfassende Einschätzung des Potentials von bio-basierten Composites zu erhalten, untersucht das AZL zusammen mit einem Industriekonsortium das Marktpotential, zukünftige Anwendungen und relevante Technologien für bio-basierte Composite-Materialien. Die 5-monatige Markt- und Technologiestudie startet am 22. Oktober 2020 und ist offen für interessierte Firmen. Firmen wie REHAU, ein Automotive Tier 1, Asahi Kasei, Johns Manville, Mahr Metering Systems sowie mehrere Materialhersteller beteiligen sich an der Studie.

Bio-Kunststoffe sind in der Industrie, vor allem in Verpackungsanwendungen etabliert. Es wird erwartet, dass der Markt für Biopolymere von 10,5 Milliarden USD im Jahr 2020 auf 27,9 Milliarden USD im Jahr 2025 wachsen wird. Gleichzeitig sind bio-basierte Rohmaterialien, wie Naturfasern, kosteneffektiv auf dem Markt erhältlich. Auch Composites mit Holz- oder Naturfaseranteilen werden zunehmend in Produkten eingesetzt.

Dr. Michael Emonts, Geschäftsführer des AZL: „Zusammen mit unseren Partnerfirmen wollen wir bisher noch unerkanntes Geschäftspotential für Composites mit aus bio-basierten Materialien identifizieren. Dazu wenden wir unseren etablierten Ansatz für Markt-/Technologiestudien an und tauchen ausgehend von einer detaillierten Marktanalyse tief in die technologische Bewertung von Technologien, Anwendungen und Business Cases.“

Ausgehend von einer detaillierten Marktsegmentierung, analysieren die Technologieexperten des AZL die verschiedenen Marktsegmente hinsichtlich ihrer Größe, ihres Wachstumspotentials, relevanter Akteure und existierender und zukünftiger Anwendungen. Die Teilnehmer der Studie erhalten für die identifizierten Anwendungen detaillierte Einsicht in die jeweiligen technischen und gesetzlichen Anforderungen sowie einen Überblick über Wertschöpfungsketten, Prozesse und Materialien. Im Folgenden werden die Stärken und Herausforderungen von Bio-Composites gegenüber konventionellen Materialien erarbeitet. Das Konsortium wählt die Komponenten mit dem höchsten Potential aus, für die geeignete Produktionsszenarien erarbeitet und im Rahmen einer Business-Case-Analyse hinsichtlich ihrer Kosten analysiert werden.

„Wir sind bei der AZL-Studie dabei, um dadurch neue Produktbereiche mit Bio-Materialien zu identifizieren und zu bewerten. Die technologischen Analysen der AZL-Studien haben uns bereits in der Vergangenheit geholfen, Neuentwicklungen anzustoßen,“ erklärt Dr. Steven Schmidt, Director Technology Platforms Materials bei REHAU die Motivation mit dem AZL und dem Industriekonsortium zusammen zu arbeiten. „Als einer der 50 Sustainability & Climate Leaders bringen wir bei REHAU umweltfreundliche Materialien in immer mehr Produkte. Überall, wo das Unternehmen tätig ist – von der Möbel-, über die Bau- bis hin zur Automobilindustrie – entwickelt und produziert REHAU bereits heute qualitativ hochwertige Produkte aus Recycling-Rohstoffen. Bis 2025 plant REHAU, seine Recyclingquote gruppenweit auf deutlich mehr als 15 Prozent zu erhöhen und gleichzeitig den CO2-Ausstoß um mindestens 30 Prozent zu reduzieren,“ ergänzt Dr. Steven Schmidt.

Bio-Composites werden auch Thema im anstehenden Lightweight TechTalk by AZL am 29. September 2020 sein. Experten aus Industrie und Academia werden in 6 Vorträgen Technologie- und Markteinblicke geben zu Nachhaltigkeit und Recycling von Composites. Die Anmeldung ist kostenfrei möglich unter: https://azl-aachen-gmbh.de/termine/recycling-of-composites/

Das Kick-Off des Projekts findet am 22. Oktober 2020 im Rahmen einer Video-Konferenz statt.

Weitere Hintergrundinformationen zum Projekt finden Sie unter folgendem Link: https://azl-aachen-gmbh.de/wp-content/uploads/2020/09/2020-251_OP_Bio-Bases_Composites.pdf