From the Sector

Prof. Dr. -Ing. Jörg Müssig und Vincent Röhl von der Hochschule Bremen trugen mit einem Kapitel über Wollfaserverbundwerkstoffe im Spritzguss und im 3-D-Druck zum Buch "Wool Fiber Reinforced Polymer Composites" bei.

Pflanzliche Naturfasern gewinnen als Verstärkungselemente in Verbundwerkstoffen zunehmend an Bedeutung. Wolle hingegen ist in derartigen Werkstoffen bisher eher selten zu finden, hat allerdings ein überaus spannendes Potenzial.

Das aktuell erschienene Buch zu wollfaserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen stellt eine eingehende und praktische Analyse von Verbundwerkstoffen auf der Basis von Wolle dar und deckt alle Bereiche von der Morphologie der Wollfaser bis zu den industriellen Anwendungen von Wollfaserverbundwerkstoffen ab. Untersucht werden unterschiedlichste Formen von Wollfaserverbundwerkstoffen, Beschreibungen umfassen Morphologie, Struktur und Eigenschaften von Wolle, Methoden zur chemischen Modifizierung von Wolle, verschiedene Formen von Woll-Polymer-Verbundwerkstoffen und weitere neue Anwendungen.

Unter dem Titel „Wool fiber-reinforced thermoplastic polymers for injection molding and 3D-printing“ bekommen die Leser:innen einen Überblick vom Aufbau natürlicher keratin-basierter Strukturen, deren Eigenschaften bis hin zur Verwendung von Wolle in Verbundwerkstoffen. Neben Anwendungsmöglichkeiten im 3-D-Druck gehen die Autoren auch auf das bionische Potenzial keratin-basierter Strukturen ein. Vor dem Hintergrund der Diskussionen über den unerwünschten Eintrag von Kunststoffen in Gewässer und Böden sehen Vincent Röhl und Jörg Müssig einen besonderen Vorteil von Wollfasern zur Verstärkung von abbaubaren Kunststoffen. Ihre aktuellen Forschungen zeigen, dass wollfaserverstärkte, biobasierte Kunststoffe sich sehr schnell im Boden abbauen und von Bodenorganismen verstoffwechselt werden können.

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.

• Monomaterial solution contains renewably-sourced polypropylene from the Bornewables™ portfolio of circular polyolefins
• Trexel employs its proprietary MuCell® technology to deliver a range of lightweighting benefits
• EverMinds™ in action: reuse and design for recycling are focus of value chain collaboration

Borealis and Trexel, an expert in foaming injection and blow moulded parts, announce that they have co-developed a new plastic bottle based on a grade from the Bornewables™ portfolio of polyolefins made using renewable feedstocks derived 100% from waste and residue streams. The lightweight bottle – which will be showcased at the Borealis stand at the K 2022 (from 19 to 26 October 2022 in Düsseldorf) – is reusable and fully recyclable. It boasts a significantly lower overall CO₂ footprint because it is composed of renewably-sourced feedstock and produced in the foaming process.

The Bornewables™ portfolio of circular polyolefins helps reduce the carbon footprint while offering material performance equal to virgin polymers. Using Bornewables grades allows for design freedom and colour flexibility, and helps retain a premium look and feel. The grades – which are commercially available in Europe – help conserve natural resources because they are derived solely from waste and residue streams, for example from used cooking oil. Reusing waste already in circulation instead of fossil fuel-based feedstocks enhances the sustainability of applications made using the Bornewables grades.

The reusable new bottle developed by Borealis and Trexel retains its value over many life cycles thanks to the use of Trexel’s proprietary technology in tandem with Bornewables grades; as a material solution, the new bottle minimises the use of valuable raw materials. Moreover, converters consume less energy in the production process when using the MuCell® technology. The bottle thus helps close the loop on plastics circularity by way of design for recycling, the use of renewable feedstocks, and excellent material performance across multiple life cycles.

Geosynthetics have become an indispensable part of the construction industry. PP nonwovens, for example - mechanically bonded continuous fibres made from specially UV-stabilised polypropylenes - are often used in blanket form as barriers, screens and filters, and their strength extends the service life of construction projects. Whether for road construction, or as barrier on glaciers or against weeds - there are myriad applications.

TenCate Geosynthetics uses the PURE LOOP ISEC evo technology to recycle this type of PP nonwoven. The European company, with locations in Austria, France and the Netherlands, is specialised in the development and production of geotextiles for modern civil engineering applications. The edge trimmings and production rejects generated during manufacturing used to be recycled at the Linz site, but not fed back into the company's own production process.

"The demands on us were high," recalls Patrick Wiesinger, project manager at PURE LOOP. "The PP nonwoven is highly tear resistant, which means its a very challenging recycling process. Our ISEC evo machine conserves the quality of the production waste really well during recycling, so we were able to achieve the specified increase in quality for the recyclates."

Another advantage of PURE LOOP technology is the wide range of shapes in which the production scrap can be delivered for processing. "Our ifeed technology with double feed ram system and singleshaft shredder offers the ideal conditions for direct processing of these large rolls - and without the need for prior preparation of the input material by employees before the material is fed into the recycling process", emphasizes Patrick Wiesinger. With the ISEC evo recycling machine TenCate can now manufacture its high-strength PP nonwoven product with a recyclate content of up to 10 percent.

Ferien in historischen, denkmalgeschützten Häusern liegen im Trend. Studierende an der Hochschule Luzern zum Bachelor Textildesign ließen sich von den altehrwürdigen Bauten der Stiftung «Ferien im Baudenkmal» inspirieren und gestalteten dafür Teppiche, Wohndecken und Küchentextilien.

Das Haus Tannen in Morschach, Baujahr 1341, ist eines der ältesten Häuser der Schweiz. Schon immer beherbergte es Reisende. Waren es einst vorab Handelsleute, die zwischen dem Urnerland und dem Gotthard unterwegs waren, sind es heute Feriengäste. Textildesign-Studentin Stephanie Meier von der Hochschule Luzern besuchte das Haus ebenfalls, allerdings zu Studienzwecken.

Der mittelalterliche Blockbau inspirierte die Luzernerin zur Realisierung einer Textilkollektion, die Prototypen für Geschirrtücher, Teppiche und Decken umfasst. Die Kollektion entstand im Rahmen des Studierendenprojekts «Destination Heritage» in Kooperation mit der Stiftung «Ferien im Baudenkmal». Die Stiftung verwaltet das Haus Tannen sowie rund 50 weitere historische Schweizer Bauten in allen Landesteilen und bietet sie als Ferienunterkünfte an.

«Die roten Fellläden des Hauses, die roh gehauenen Steine im Eingangsbereich, die von einem Brand gezeichneten Holzbalken, das tiefe Blau des Vierwaldstättersees – ich habe versucht, alle Facetten dieses Ortes mit meinen Entwürfen aufzugreifen», sagt Stephanie Meier. Sie verwendete für ihre Prototypen natürliche Materialien wie Leinen, Wolle und sogar Textilreste aus der Weberei. «Im Mittelalter hatten die meisten Menschen keine edlen Stoffe zur Verfügung, sondern mussten auf das zurückgreifen, was grad da war», erläutert sie. «Meine Materialwahl spiegelt diesen Umstand wider.»

Neben der Luzernerin kreierten drei weitere Bachelorstudentinnen Kollektionen für «Destination Heritage»; jede setzte sich dafür anhand eines historischen Ferienhauses mit der Baukultur ihrer jeweiligen Heimatregion auseinander: Die Thurgauerin Jana-Sophie Rehman entwarf und webte für das Fischerhaus in Romanshorn (TG), Estelle Ruedin aus der Walliser Gemeinde Venthône für das Château de Réchy in Réchy (VS) und die Flimserin Lara Grünenfelder für das Türalihus in Valendas (GR).

Als Industriepartner für die Realisierung der Küchentextilien konnte die Rigotex AG gewonnen werden. «Projekte mit Partnern aus Wirtschaft und Kultur sind ein fester Bestandteil unseres Studiums», erläutert Textildesign-Dozentin Marion Becella Neff, die das Projekt initiiert hat. Für den späteren Einstieg ins Berufsleben seien solche Kooperationen von unschätzbarem Wert, weil Studentinnen und Studenten ihre Ideen und Fähigkeiten «an der Realität spiegeln können», sagt sie. «Im Projekt treffen handwerkliche Raffinesse und industrielle Produktionsbedingungen aufeinander.»

Seitens der Stiftung begleitete Claudia Thommen, Verantwortliche Architektur und Baukultur, die vier Studentinnen und begutachtete ihre Vorschläge: «Es ist unglaublich spannend zu sehen, wie die Studentinnen die unterschiedlichen Materialitäten und baukulturellen Eigenschaften unserer Baudenkmäler in eine Textilsprache übersetzt haben.» Thommen hofft, dass sie den Studentinnen die Vielfalt der Schweizer Baukultur vermitteln konnte, wie sie sagt. «Obwohl die Schweiz klein ist, verfügt sie über ein enorm breites architektonisches Erbe. Das wissen viele Menschen nicht.»

Ihren ersten öffentlichen Auftritt hatten die Textilien Mitte August auf der Retail-Messe Ornaris in Bern – das Projekt stiess laut HSLU-Dozentin Marion Becella Neff beim Publikum auf reges Interesse. Die Stiftung «Ferien im Baudenkmal» prüft in den kommenden Monaten zudem, ob sie Geschirrtücher aus «Destination Heritage» im nächsten Jahr als limitierte Serie für die Ausstattung der Ferienhäuser auflegen kann.

The future of e-mobility will be determined in particular by safe battery enclosures. As batteries for electric vehicles become more performant, higher volumetric energy density plays a crucial role. If more energy is to be stored in less installation space, new material and design solutions are required. The development of suitable enclosures made of safe and highly robust lightweight materials is also required. This is a case for the Aachen Centre for Integrative Lightweight Production (AZL). A project on cell-to-pack battery enclosures for battery-electric vehicles, which has been eagerly awaited in the industry, will start in October this year there.

The design of battery housings is crucial for safety, capacity, performance, and economics. The Cell-to-Pack project, which is starting now, will focus on developing concepts for structural components and for producing them based on a variety of materials and design approaches. The concepts will be compared in terms of performance, weight and production costs, creating new know-how for OEMs, producers and their suppliers throughout the battery vehicle value chain. Companies are now invited to participate in this new cross-industry project to develop battery enclosure concepts for the promising and trend-setting cell-to-pack technology.

The basis for the project is the lightweight engineering expertise of the AZL experts, which they have already demonstrated in previous projects for multi-material solutions for module-based battery housings. Together with 46 industry partners, including Audi, Asahi Kasei, Covestro, DSM, EconCore, Faurecia, Hutchinson, Johns Manville, Magna, Marelli and Teijin, 20 different multi-material concepts were optimized in terms of weight and cost and compared with a reference component made from aluminum. All production steps were modelled in detail to obtain reliable cost estimates for each variant. Result: depending on the concept, 20% weight or 36% cost savings potential could be identified by using multi-material composites compared to the established aluminum reference.

It is expected that the design concept of battery enclosures will develop in the direction of a more efficient layout. In this case, the cells are no longer combined in modules in additional production steps, but are integrated directly into the battery housing. The elimination of battery modules and the improved, weight-saving use of space will allow for higher packing density, reduced overall height and cost saving. In addition, various levels of structural integration of the battery housing into the body structure are expected. These new designs bring specific challenges, including ensuring protection of the battery cells from external damage and fire protection. In addition, different recyclability and repair requirements may significantly impact future designs. How the different material and structural options for future generations of battery enclosures for the cell-to-pack technology might look like and how they compare in terms of cost and environmental impact will be investigated in the new AZL project. In addition to the material and production concepts from the concept study for module-based battery enclosures, results from a currently ongoing benchmarking of different materials for the impact protection plate and a new method for determining mechanical properties during a fire test will also be incorporated.

The project will start on October 27, 2022 with a kick-off meeting of the consortium, interested companies can still apply for participation until then.

• Recypur successfully starts up a complete airlay line delivered by ANDRITZ for its mill in L’Alcúdia, Spain

The airlay line is designed for recycling of post-industrial and post-consumer foam and was developed specifically for the bedding and furniture industry, with material heights reaching 20 cm and densities of up to 120 kg/m3. Experimental tests carried out together with experts from ANDRITZ Laroche led to the conclusion that the mechanical method for recycling polyurethane is the most versatile and reliable.

With a capacity of 1.2 t/h, this airlay line enables Recypur to supply new mattresses made of industrial & post-consumer foam waste from old mattresses. This well proven process allows to reduce the environmental impact, increase self-sufficiency and eventually reduce the use of polyurethane. Such a set-up also allows multiple functional materials to be incorporated into the blend, such as flame-retardant, conductive and insulating fibers, among others. Thanks to this tailored approach, Recypur is now able to expand its diversification, innovation and reputation on the Spanish market.

The scope of supply includes a blending line with five feeders, an Exel 1500 for fine opening, an Airlay Flexiloft+ with 2.20 m working width, a recycling machine and an oven.

Airlay lines strongly support the circular economy and are part of ANDRITZ’s comprehensive product portfolio of sustainable solutions that help customers achieve their own sustainability goals in terms of climate and environmental protection.

Recypur, based in the Spanish province of Valencia, is part of DELAX, a Spanish group specialized in manufacturing and commercialization of innovative beds and mattresses. This company is the first Spanish manufacturer of recycled flexible polyurethane foam cores from post-consumer foam waste.

Passend zum Weltkindertag am 20. September stellt CAPAROL ICONS mit zehn auserwählten „Baby Icons“ seine erste Kinderzimmer-Kollektion vor. Für eine grüne Zukunft stehen bei allen Produkten Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit im Mittelpunkt der neuen Kollektion.
 
Das Ergebnis sind zehn kuratierte Ikonen, von hellen, pastelligen über leicht leuchtende bis hin zu neutralen harmonischen Tönen. Frisch, farbenfroh und nachhaltig sollen die zehn Farbnuancen Eltern dazu inspirieren, die Farbgestaltung im Kinderzimmer neu zu denken.

Die zehn Nuancen der Kinderzimmer-Kollektion sind nicht zu intensiv, aber dennoch farbig genug, um bei Kindern Phantasie und Kreativität anzuregen und Raum für Geborgenheit und bleibende Erinnerung zu schaffen.

Mit diesem Ansatz will CAPAROL ICONS in Zeiten, in denen nachhaltiges und gesundes Wohnen eine größere Rolle spielt, Maßstäbe im Markt der deutschen Luxus-Innenfarben setzen. Alle Farbikonen werden mit Quellwasser aus dem Odenwald – an einem klimaneutralen Standort – nachhaltig hergestellt und versandt. Völlig geruchsneutral eignen sich die Farben besonders für das Kinderzimmer und bieten sich sogar zum Lackieren von Kinderspielzeug an. Völlig bedenkenlos können die Kinder schon am Tag der Verarbeitung nach der Trocknung in ihrem persönlichen farbenfrohen Reich unbeschwert spielen, wohnen und träumen.

• Innovations in Recycling and Sustainability: Sustainable Diaper Components, Natural Fibers, and Kitty Litter from Recycled Nappies

INDA, the Association of the Nonwoven Fabrics Industry, announced the three finalists that will present their innovative material science solutions as they compete for the prestigious RISE® Innovation Award during the 12th edition of the Research, Innovation & Science for Engineered Fabrics Conference (RISE®) to be held in person September 27-28, 2022 at North Carolina State University.  The award recognizes novel innovations within and on the periphery of the nonwovens industry that creatively use next-level science and engineering principles to solve material challenges and expand the usage of nonwovens and engineered fabrics.

Finalists for the 2022 RISE® Innovation Award:
Cat Litter Made from Recycled Nappies – DiaperRecycle
DiaperRecycle has developed technology to recycle used diapers into cat litter. The aim of the company is to make an environmental impact and decrease the climate changing emissions of diaper waste. They’re diverting used diapers (used in households and businesses such as elder care) from landfill, separating the plastic and fiber and making cat litter. The plastic is prepared for recycling by plastics recyclers. The cat litter product is made by DiaperRecycle from the super absorbent fiber of diapers; it’s highly absorbent and flushable.

Biodegradable Diaper Components – Gottlieb Binder GmbH & Co. KG
Together, Avgol and Binder take on the challenge of disposable absorbent articles for the good of future generations and came up with sustainable diaper components. The technologies used are based on biotransformation technology, which makes it possible to achieve more sustainable products by supporting recycling and providing an alternative route for non-recyclable/fugitive waste management.

sero® hemp fibers – Bast Fibre Technologies, Inc.
Bast Fibre Technologies’ sero® hemp fibers offer the nonwoven industry an all-natural substitute for plastic fibers. From dedicated European- and US-based production facilities, BFT transforms raw bast fibers into premium natural fibers for applications ranging from single-use and durable wipes to industrial applications. Suitable for minority or majority blends, sero® hemp combines easily with standard nonwoven fibers to produce fabrics that meet the industry requirements for strength, uniformity, and processing efficiency.

RISE® conference attendees, technology scouts and product developers in the nonwoven/engineered fabrics industry seeking new developments to advance their businesses, will electronically vote for the recipient of the 2022 RISE® Innovation Award. The winner will be announced Wed., Sept. 28^th.

Technical experts on INDA’s Technical Advisory Board selected three finalists from among 12 nominations.  The 22-member board of technical professionals is represented by companies such as Absorbent Hygiene Insights LLC, Attindas Hygiene Partners, Berry Global, Cotton Incorporated, Crown Abbey, LLC, The DAK Group, Fi-Tech, Inc. Freudenberg Performance Materials, Glatfelter Sontara Old Hickory, Inc., Lenzing Fibers, Inc., Natureworks LLC, Nice-Pak Products, Inc./PDI, Nonwovens by Design, Norafin (Americas) Inc., The Nonwovens Institute at North Carolina State University, Poccia Consulting, LLC, The Procter & Gamble Company, RKW North America, Inc., Rockline Industries, Smith, Johnson & Associates, Suominen Corporation, and Texas Tech University.

“The RISE Conference recognizes and promotes innovation across the nonwoven and engineered material industry. Technology leaders will share invaluable information on innovative new approaches and concepts to resolve material science challenges. For any technical leader, technology scout or new product innovator, RISE is an event not to be missed,” said Tony Fragnito, INDA’s President.

The conference program will cover relevant and timely topics including: Creating a Circular Industry, Advancements in Sustainable Inputs in PLA, Developments in Natural Fibers I and II, Sustainable Inputs in Fibers and Biofibers, Sustainable Inputs from Waste Products, and Economic Insights and Market Intelligence.

• Gradual transformation of production capacities to LENZING™ ECOVERO™ and VEOCEL™ branded specialty viscose

The Lenzing Group, provider of wood-based specialty fibers, is expanding its global clean electricity portfolio and transitioning its production site in Purwakarta to green electricity. The Indonesian subsidiary PT. South Pacific Viscose (SPV) has been using electricity generated solely from renewable sources since July this year, which will reduce its specific carbon emissions by 75,000 tonnes annually.

In 2019, Lenzing became the first fiber producer to set a target of halving its carbon emissions by 2030 and becoming climate neutral by 2050. This carbon reduction target has been recognized by the Science Based Targets Initiative. In Purwakarta, Lenzing is currently investing in the reduction of carbon emissions, as well as air and water emissions. Thanks to its EUR 100 million investment in this area, Lenzing is gradually transitioning its existing capacities for standard viscose to LENZING™ ECOVERO™ and VEOCEL™ branded specialty viscose.

“Demand for our wood-based, biodegradable specialty fibers is constantly rising. We see enormous growth potential, especially in Asia. The switch to green, renewable electricity marks a huge step forward in converting our Indonesian site into a specialty fiber supplier. This makes us better positioned to meet the growing demand for sustainably produced fibers,” comments Robert van de Kerkhof, Chief Commercial Officer for Fiber at Lenzing.

The company aims to generate more than 75 percent of its fiber revenue from the wood-based, biodegradable specialty fibers business under the TENCEL™, LENZING™ ECOVERO™ and VEOCEL™ brands by 2024. With the launch of the lyocell plant in Thailand in March 2022 and the investments in existing production sites in Indonesia and China, the share of specialty fibers in Lenzing’s fiber revenue is set to exceed the 75 percent target by a significant margin as early as 2023.