2013 Datei herunterladen - Forschungskuratorium Textil

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innovativ
TEXTILFORSCHUNG 2013
Bericht 60
NEUE WEBSEITE DES FKT:
Highlights, Handlungsfelder & Hintergründe
www.textilforschung.de
TEXTILFORSCHUNG 2013
Bericht 60
Das Forschungskuratorium Textil e. V. (FKT) als Dachmarke
der deutschen Textilforschung erschließt mit neuem Webauftritt und modernisiertem Newsletterdesign auch branchenferne Nutzer von Hightech-Textilien. Damit präsentiert sich
der Verband der 16 deutschen Textilforschungsinstitute verstärkt auch im virtuellen Raum als zentrale Anlaufstelle für
alle Fragen rund um technische Textilien im Allgemeinen und
die Schwerpunkte der Textilforschung im Speziellen. So erhalten Unternehmer einen ausführlichen Überblick über laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben in Form von
ausgewählten Highlights, um die vielfältigen Ergebnisse der
Faserforschung künftig noch besser und schneller in konkrete
Produkte und Verfahren überführen zu können.
Erstmalig werden alle im Zukunftsprojekt „Perspektiven
2025“ definierten zehn relevanten Umsatz- und Themenfelder für Technische Textilien übersichtlich präsentiert. Zusätzlich dazu sind die angeschlossenen Institute mit einer
eigenen Seite vertreten. Neben Terminen und Veranstaltungen, einem YouTube-Kanal und einer Facebook-Anbindung
bietet ein aktueller, journalistisch gestalteter Blog zudem Informatives, Neues und Hintergründiges zur faserbasierten
Werkstoffforschung.
10 ICONS FÜR DIE THEMENFELDER
Um die textilen Themen- und Wachstumsfelder für das kommende Jahrzehnt optisch einprägsam zu gestalten, stellt das
Forschungskuratorium Textil neue Piktogramme bereit. Die
hier vorgestellten Icons werden sowohl auf der Webseite
www.textilforschung.de als auch in der strategischen Kommunikation genutzt.
Impressum
Architektur
Basisthemen
Bekleidung
Energie
Ernährung
Herausgeber:
Forschungskuratorium Textil e. V.
Reinhardtstraße 14-16
10117 Berlin
Deutschland
Telefon: +49 30 726 220-0
Fax: +49 30 726 220-49
E-Mail: [email protected]
Internet: www.textilforschung.de
Verantwortlich:
Dr. Klaus Jansen
Geschäftsführer Forschungskuratorium Textil
copyright 2013
Forschungskuratorium Textil e. V.
Berlin
Gesundheit
Mobilität
Produktion/Logistik
Wohnen
Zukunftsstadt
Redaktion:
Dr. Alfred Virnich
Hövelhof
Checkpoint Media®
Berlin
Titelbild: Demonstrator einer textilen Schaltung
aus dem TITV Greiz zur Messung von Hauttemperatur und -widerstand: Die auf dem Display
angezeigten Werte lassen Rückschlüsse auf
den Gesundheitszustand bzw. die körperlichen
Prozesse des Nutzers zu
Inhalt
Übersicht der Textilforschungsinstitute
Impressum
1
Mitglieder Forschungskuratorium Textil e. V.
2
Übersicht der Textilforschungsinstitute
3
TEXTILFORSCHUNGSBERICHT 2013
4
TEXTILFORSCHUNGSERGEBNISSE NACH GEBIETEN
18
Textilchemie, Textilphysik, Textile Faserstoffe
18
Garnherstellung, Spinnereitechnologie
23
Gewebeherstellung, Webereitechnologie
25
Textilveredlung
28
Textilmaschinen/Prüfmethoden und -geräte
32
Technische Textilien
34
Umweltschutz, Arbeitsschutz, Verbraucherschutz
48
Maschenwarenbildung
49
Konfektion
50
Textilreinigung
54
Vliesstoffe
56
Verschiedenes
59
Verzeichnis der Veröffentlichungen
61
Textilforschungsinstitute, Mitarbeiter und
Forschungsschwerpunkte
74
Informationsvermittlung und Innovationstransfer
Stichwortregister
Bildnachweis
82
82
84
Stellvertreter:
bis Nov 2013: Huneke, Klaus
ab Nov 2013: Kümpers, Franz-Jürgen
Bünger, Dr. Hans-Joachim
Ruholl, Stefan
bis Nov 2013: Glander, Dr. Siegfried
bis Nov 2013: Kümpers, Franz-Jürgen
ab Nov 2013: Güth, Hermann
ab Nov 2013: Kneitz, Wilhelm
Außerordentliche Mitglieder
• Fachverband Textilmaschinen im VDMA
• Wirtex e. V.
• Industrievereinigung Chemiefaser e. V.
• Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e. V.
• Textilforschungseinrichtungen (s. Seite 3)
Geschäftsführer: Jansen, Dr. Klaus
Vertreter der ordentlichen und außerordentlichen Mitglieder
Ordentliche Mitglieder
Fachverbände: Branchenverband Plauener Spitze und Stickereien
• BVMed Bundesverband Medizintechnologie • Europäischer Nähfadenverband EFT • GermanFashion – Modeverband Deutschland
• Gesamtverband der Deutschen Maschen-Industrie • Gesamtverband der Leinenindustrie • Industrieverband Veredlung – Garne –
Gewebe – Technische Textilien • Industrieverband Technische Textilien – Rolladen – Sonnenschutz • Verband der Deutschen Heimtextilien-Industrie
Landesverbände: • Verband der Bayerischen Textil- und Bekleidungsindustrie • Verband der Nord-Ostdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie • Verband der Nord-Westdeutschen Textil- und
Bekleidungsindustrie • Verband der Rheinischen Textilindustrie •
Verband der Südwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie
• Verband der Textil- und Bekleidungsindustrie von Hessen, Rheinland-Pfalz und Saarland
Gesamtverband der deutschen Textil- und Modeindustrie e. V.
2
DTNW Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH
Carl-Benz-Straße 199, 47057 Duisburg
Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. MSc. Jochen S. Gutmann
 +49 203 379-8212; Telefax +49 203 379-8253
Internet: http://www.dtnw.de
DWI Leibniz-Institut für Interaktive Materialien
Interactive Materials Research
Forckenbeckstraße 50, 52074 Aachen
Prof. Dr. rer. nat. Martin Möller
 +49 241 80-233-00; Telefax +49 241 80-233-01
Internet: http://www.dwi.rwth-aachen.de
FTB Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung
Webschulstraße 31, 41065 Mönchengladbach
Prof. Dr.-Ing. Maike Rabe
 +49 2161 186-6099; Telefax +49 2161 186-6013
Internet: http://www.hn.de/ftb
Mitglieder Forschungskuratorium Textil e. V.
Vorsitzender:
DITF-MR Zentrum für Management Research der deutschen
Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf
Körschtalstraße 26, 73770 Denkendorf
Prof. Dr. rer. pol, Dipl.-Ing. Meike Tilebein
 +49 711 9340-299; Telefax +49 711 9340-415
Internet: http://www.ditf-denkendorf.de/mr
Bleibohm, Petra • Braun, Werner • Boschmann, Dr. Daniel • Bünger, Dr. Hans-Joachim • Cleven, Hans-Jürgen • Drescher, Jürgen •
Drechsel, Dr. Ernst • Drießen, Helmut • Erasmy, Dr. Walter • Hampel, Roland • Haselwander, Kurt • Hoffmann, Jürgen • Huneke,
Klaus • Hyrenbach, Hans • Glander, Dr. Siegfried • Imminger, Dr.
Hans-Jörg • Jürgens, Eric • Kremers, Rolf • Kümpers, Franz-Jürgen
• Kümpers, Joan-Dirk • Küttelwesch, Rudolf • Langer, Angela •
Lorsbach, Joachim • Marek, Dr. Andreas • Mazura, Dr. Uwe •
Menke, Klaus • Müller, Gertrud • Ostrop, Dr. Markus • Quednau,
Wolfgang • Rauch, Dr. Wilhelm • Reimann, Jens • Roth, Dr. Thomas
• Ruholl, Stefan • Sandler, Dr. Christian H. • Schmidt, Dr. Andreas
• Schmidt, Karin • Schmidt, Stefan • Schöppe, Sven • Seybold,
Bernd • Sperling, Gerhard • Starke, Dr. Klaus-Peter • Steidel, Volker • Waldmann, Thomas • Wenzel, Dr. Nicolaus • Werdin, ErnstRupprecht • Werkstätter, Dr. Peter • Wetzel, Dietrich
• Leiter der Textilforschungseinrichtungen (s. Seite 3)
Textilforschung 2013
FIBRE Faserinstitut Bremen e. V.
Am Biologischen Garten 2 / IW3
28359 Bremen
Prof. Dr.-Ing. Axel S. Herrmann
 +49 421 218-58700; Telefax +49 421 218-58710
Internet: http://www.faserinstitut.de
HIT Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH
Schloss Hohenstein, 74357 Bönnigheim
Prof. Dr. rer. pol. Stefan Mecheels
 +49 7143 271-0; Telefax +49 7143 271-51
Internet: http://www.hohenstein.de
ITA Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University
Otto-Blumenthal-Straße 1, 52074 Aachen
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries
 +49 241 80-23400; Telefax: +49 241 80-22422
Internet: http://www.ita.rwth-aachen.de
ITCF Institut für Textilchemie und Chemiefasern der deutschen
Prof. Dr. rer. nat. habil. Michael Buchmeiser
 +49 711 9340-101; Telefax +49 711 9340-185
Internet: http://www.itcf-denkendorf.de
ITM Institut für Textilmaschinen und Textile
Hochleistungswerkstofftechnik
Technische Universität Dresden
01062 Dresden (Postanschrift)
Hohe Straße 6, 01069 Dresden (Besucheranschrift)
Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif
 +49 351 463-39300; Telefax +49 351 463-39301
Internet: http://tu-dresden.de/mw/itm
ITV Institut für Textil- und Verfahrenstechnik der deutschen
Prof. Dr. Götz Gresser
 +49 711 9340-0; Telefax +49 711 9340-297
Internet: http://www.itv-denkendorf.de
KIWA MPA Bautest GmbH
Niederlassung an der TBU Greven
Gutenbergstraße 29, 48268 Greven
Prof. Dr.-Ing. Frank Heimbecher
 +49 2571 9872-0; Telefax +49 2571 9872-99
Internet: http://www.kiwa.de
STFI Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V.
an der Technischen Universität Chemnitz
Postfach 13 25, 09072 Chemnitz (Postanschrift)
Annaberger Straße 240, 09125 Chemnitz (Besucheranschrift)
Dipl.-Ing.-Ök. Andreas Berthel
 +49 371 5274-0; Telefax +49 371 5274-153
Internet: http://www.stfi.de
TFI – Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen e. V.
Charlottenburger Allee 41, 52068 Aachen
Dr. Ernst Schröder
 +49 241 9679-00; Telefax +49 241 9679-200
Internet: http://www.tfi-online.de
TITK Thüringisches Institut für Textil- und
Kunststoff-Forschung e. V.
Breitscheidstraße 97, 07407 Rudolstadt-Schwarza
Dr.-Ing. Ralf-Uwe Bauer
 +49 3672 379-0; Telefax +49 3672 379-379
Internet: http://www.titk.de
TITV Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.
Zeulenrodaer Str. 42-44, 07973 Greiz
Dr. rer. nat. Uwe Möhring
 +49 3661 611-0; Telefax +49 3661 611-222
Internet: http://www.titv-greiz.de
wfk – Cleaning Technology Institute e. V.
Campus Fichtenhain 11, 47807 Krefeld
Dr. rer. nat. Jürgen Bohnen
 +49 2151 8210-0; Telefax +49 2151 8210-197
Internet: http://www.wfk.de
Weitere Institutsangaben (Mitarbeiter, Forschungsschwerpunkte siehe Seite 74ff)
3
Textilforschungsbericht
2013
Leuchtfasern und Stoffe mit RFID-Funktion aus dem Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung der Hochschule Niederrhein
Ein textiler Sensor zur Bauteilüberwachung, metallische 3D-Gewirke für
Schutztextilien und energieaktive, textilbewehrte Betondachelemente gehören zu
den insgesamt 187 erfolgreich abgeschlossenen Projekten der deutschen Textilforschung
im Jahr 2013. Die wissenschaftlichen Lösungen
und Entwicklungsansätze, die mit öffentlichen
Fördermitteln vor allem aus den Bundesministerien für Wirtschaft und Energie sowie für Bildung und Forschung, der Deutschen
Forschungsgemeinschaft, der Europäischen
Kommission und der Bundesländer auf den
Weg gebracht wurden, sollen in wenigen Jahren
– wenn sie zügig in die mittelständische Praxis
transferiert werden – zum Beispiel als faserbasierte Hightechmaterialien oder neue Verfahren
für Produktion und Recycling von Hochleistungstextilien und -verbünden die Innovationskraft zahlreicher Branchen stärken.
Der nunmehr 60. Forschungsbericht des
Forschungskuratoriums Textil e. V. (FKT) verdeutlicht mit Projekt-Kurzdarstellungen, Hintergrundinformationen zu Förderschienen und
Transferbemühungen bzw. Rückblicken auf herausragende Workshops und Veranstaltungen
das enorme wie vielfältige Forschungspotenzial
in den 16 Einrichtungen der Textilforschung
zwischen Bremen, Stuttgart und Dresden.
Durch die Beschreibung der Instituts-Forschungsschwerpunkte will der vorliegende Bericht mithelfen, weitere Synergieeffekte,
❱❱
4
Kooperationsprojekte und Transfermöglichkeiten zu
erschließen.
Das Forschungskuratorium Textil (FKT)
Als eines von einhundert Industriezweiggremien
im Netzwerk der Arbeitsgemeinschaft industrieller
Forschungsvereinigungen AiF ist das FKT mit jährlich
weit über 10 Mio. Euro Fördermitteln ein wichtiger
Adressat des vorwettbewerblichen BMWi-Programms
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF). Die Resultate der jährlich 50 IGF-Projekte sind für die mittelständisch aufgestellte Branche, die mit Innovationen
rund um technische Textilien zum Teil im Hochtechnologiebereich angesiedelt ist und die Weltmarktführerschaft im Bereich der Technischen Textilien innehat,
eine unverzichtbare Erfolgs- und Wachstumsquelle.
Das FKT als Forschungskoordinator – organisatorisch
und räumlich unter dem Dach des Gesamtverbandes
textil+mode in Berlin angesiedelt – ist Partner von
Wirtschaft, Wissenschaft, Bildung und Politik. Hinter
dem Forschungskuratorium stehen neben den Instituten 20 Wirtschaftsorganisationen mit mehr als 1.200
vorwiegend mittelständischen Mitgliedsunternehmen.
Mehr als 1.000 Textilforscher nutzen die öffentlichen Programme der Technologie- und Innovationsförderung für die Entwicklung faserbasierter Materialien,
entsprechender Herstellungstechnologien und Dienstleistungsangebote auf zehn Wachstumsfeldern von A
wie Architektur bis Z wie Zukunftsstadt. Das FKT seinerseits beschleunigt den Transferprozess industrierelevanter Prototyp-Lösungen in die mittelständische
Industrie mit eigenen Veranstaltungen wie zu Smart
Textiles oder neuen Materialien. Wichtige Informationskanäle sind eigene Themenbroschüren sowie die
bundesweite Popularisierung von Forschungsleistungen in den Medien.
Weichenstellungen für die Zukunft
Deutschland hat historisch bedingt mit 16 Instituten eine im europäischen Vergleich hohe Dichte an
Textilforschungseinrichtungen. Deren strategischen
Forschungsarbeiten ist es maßgeblich mit zu verdanken, dass die seinerzeit vorwiegend auf Bekleidung,
Heimtextilien und Mode ausgerichtete Textilwirtschaft als Traditionssektor heute zu den weltgrößten
Produzenten und Exporteuren technischer Textilien
gehört. Die zumeist von der Industrie initiierten Forschungsthemen haben dazu beigetragen, dass sich
die Textilwirtschaft seit Jahrzehnten aus sich selbst
heraus erneuert und neue textile Welten erschlossen
hat.
Mit faserbasierten Materialien, Verbünden und
Bauteilen werden bei einer Exportquote von 43 Prozent bereits 50 Prozent des Branchenumsatzes erzielt.
Nutznießer sind Luftfahrt, Automotive und Logistik
ebenso wie die Bereiche Bau und Maschinenbau bzw.
die Gesundheits- und Energiewirtschaft. Smart Textiles bzw. Fasern mit neuen Oberflächeneigenschaften
finden zunehmend auch bei Bekleidung und Heimtextilien Verwendung. Faserbasierte Werkstoffe und -verbünde ermöglichen in nahezu allen
volkswirtschaftlichen Zweigen innovative
Sprünge. Die gesamte Textilindustrie investierte 2012 laut Stifterverband rund 133 Mio.
Euro in Forschung und Entwicklung.
Textilforschung ist vorrangig Werkstoffforschung und auf Problemlösungen der Zukunft
ausgerichtet, wie in den 2012 veröffentlichten
Leitlinien des FKT „Perspektiven 2025“ ausführlich beschrieben wird. Die gemeinsam mit
dem Münchner Zukunftslotsen Thomas Strobel
ausgearbeitete Branchenvision stand denn
auch mit Blick auf regionale Textilverbände und
angeschlossene Textilunternehmen 2013 im
Mittelpunkt mehrerer Veranstaltungen. Eine
Auswahl:
16. April, Münster: Unternehmensworkshop
Der Verband der Nordwestdeutschen Textilund Bekleidungsindustrie hatte für diesen Tag
seinen Mitgliedsfirmen ein besonderes Angebot unterbreitet: Eine eintägige Zeitreise in die
textile Zukunft. Rund 40 Teilnehmer, darunter
zahlreiche Geschäftsführer, machten sich bei
dem Workshop mit Zukunftscoach Strobel mit
den neuen Leitlinien „Perspektiven 2025“
nicht nur vertraut, sondern versuchten, die
neuen Erkenntnisse auch gleich für neue, eigene Geschäftsideen umzusetzen. Strobels
Motto: „Wenn Dir die Zukunft nicht gefällt, gestalte sie!“ führte noch während der Veranstal-
5
tung dazu, dass von jedem Teilnehmer ein Kompetenz-Steckbrief ausgearbeitet wurde. Darüber hinaus
sammelten die Experten in Gruppenarbeiten zu den
Leitthemen etwa 150 neue Ideen für Produkte,
Dienstleistungen, Unternehmenskooperationen und
Märkte.
Wie sieht die textile Zukunft für das eigene Unternehmen aus? Geschäftsführer diskutieren auf einem
Zukunftsworkshop in Münster die FKT-Leitlinien
„Perspektiven 2025“
4./5. November, Brüssel: EURATEX Convention
Welche Zukunft hat die europäische Textilindustrie, wie entwickeln sich die Wachstumsmärkte, wo
sind die Herausforderungen, wo die Klippen? Die Jahrestagung der europäischen Textilplattform EURATEX
hatte sich diesem Strategiethema in der Endphase
des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms ausführlich
gewidmet. Der deutsche Beitrag kam vom FKT in Zusammenarbeit mit der FENWIS GmbH von Zukunftslotsen Strobel. Vorgestellt wurden Methodik und
Ergebnisse des Prognoseprojekts „Perspektiven 2025“
und seine Bedeutung für Forschung und Industrie. Das
Generalthema des Tages mit einem Bekenntnis der
Textilindustrie zum Standort Europa leitete zum neuen
Rahmenprogramm für Forschung und Innovation „HORIZON 2020“ über, mit dem ab 2014 alle forschungsund innovationsrelevanten Förderprogramme der Europäischen Kommission zusammenführt werden.
4. Dezember, Berlin: VIU-Jahreskongress
Wenn der Verband Innovativer Unternehmen (VIU)
tagt, geht es seit Jahren um verlässliche Rahmensetzungen von Seiten der Politik für die Förderung industrienaher externer Forschungsinstitute und
technologieorientierter kleiner und mittlerer Unternehmen. Die Jahrestagung 2013 im Bundeswirtschaftsministerium bot dank der Anwesenheit von
Geschäftsführern aus zahlreichen Schwerpunktbranchen eine ideale Bühne, die neuen strategischen Leitlinien der Textilbranche als Anregung auch für andere
Zweige vorzustellen. Der Tandemvortrag von FKT und
FENWIS „Zukunftsmärkte erkennen und mit Innovationen erobern: Perspektiven 2025 – eine Reise in die textile Zukunft“ stieß auch beim scheidenden
Parlamentarischen Staatssekretär im BMWi und Mittelstandsbeauftragten der Bundesregierung, Ernst Burgbacher, auf Interesse.
Zukunftslotse Thomas Strobel im Bundeswirtschaftsministerium: Zukunftsreise der Textilindustrie beispielgebend auch für andere Branchen
6
Transfer im Mittelpunkt
Jenseits der Konzerne und großen Mittelstandsfirmen beruhen innovative Fortschritte zumeist auf
Eigenentwicklungen, die nicht selten mit Unterstützung
industrienaher Forschungseinrichtungen im Rahmen
öffentlich geförderter FuE-Projekte zustande kommen.
Highlights in Form von Forschungsergebnissen und
prototypischen Lösungen haben in Deutschland vor
allem einen Nachteil: Sie benötigen noch zu viel Zeit
bis zur Überführung in die Produktion. Beschleunigter
Transfer ist deswegen eines der zentralen Aufgabenfelder des Forschungskuratoriums Textil. Dieser Anspruch
wurde auf zahlreichen Veranstaltungen deutlich:
16. Februar, Leipzig: SMART TEXTILES
Wie lange dauert es voraussichtlich bis zur Marktreife… war beim 1. Anwenderforum SMART TEXTILES
eine häufig gestellte Frage von Industrievertretern an
die teilnehmenden Textilforscher, die im Rahmen von
Vorträgen Ergebnisse ihrer Forschungen zu intelligenten Textilien präsentierten. In Gesprächen am Rande
der Veranstaltung zeigten sich Teilnehmer aus Firmen
und Unternehmen interessiert an solchen Textilinnovationen zum Einsatz in Bereichen wie Sensorik, Energie,
Technik oder Sicherheit. Sie regten zudem an, noch
stärker in Richtung Industriebedarf zu forschen und
bei künftigen Veranstaltungen mehr Anwendungsbeispiele sowie die Möglichkeiten bzw. den Zeitraum bis
zur Markteinführung konkreter zu benennen.
Mit dem Anwenderforum setzen das Forschungskuratorium und das Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland (TITV Greiz) das bisher jährlich von
VDI/VDE Innovation + Technik durchgeführte "Statusmeeting mst-textil“ fort. „Wir wollen das Prinzip der
Nachhaltigkeit und einen effizienten Materialkreislauf
stärker in den Fokus rücken und mit dem Anwenderforum auch künftig einen Beitrag leisten, um Forschungserbnisse und Potenziale der deutschen
‚Smart Textiles‘ für Industrievertreter und andere Interessierte verständlich aufbereitet zu präsentieren“,
sagte Dr. Klaus Jansen mit Blick etwa auf die USA, wo
intelligente Textilien in den letzten Jahren deutlich
schneller aus der Forschung in die Praxis überführt
werden konnten.
Inzwischen jährlich auf dem Terminkalender des FKT als
Mitveranstalter: das Anwenderforum SMART TEXTILES
Stimmungsvoll, emotional, orientierend: Im Lichtlabor
des ITV Denkendorf werden leuchtende Garne nicht nur
mit Blick auf die Automobilindustrie für prototypische
Einsatzanforderungen optimiert
7
9. April, Hannover: Hannover Messe
Die deutsche Wirtschaftskraft, verbunden mit Innovationsgeist und Umweltbewusstsein, hatte Bundeswirtschaftsminister Philipp Rösler bei seinem
Messebesuch in Hannover als vorbildlich gelobt. Am
Gemeinschaftsstand seines eigenen Hauses, auf dem
das Forschungskuratorium seit 2009 in Hannover präsent ist, fand Rösler dafür ein prägnantes Beispiel:
einen Hightech-Autositz „created in Greiz“. Das dort
ansässige TITV hatte in den Prototyp-Sitz von morgen
jede Menge Smart Textile-Funktionen auf Basis intelligenter bzw. elektrisch leitender Fasern integriert. Heraus kam ein Wohlfühlsitz, der auf neuartige Weise
die Sitzfläche heizt, über textile Schalter verfügt, in
bestimmten Partien aufleuchtet und mit blauem Wohlfühllicht sogar die Nackenmuskulatur entspannen
kann. Das fand der Minister, wie die Bilder zeigen,
selbst spannend bis entspannend.
Textilforschung auf der HANNOVER MESSE 2013:
Bundeswirtschaftsminister Philipp Rösler im Dialog mit
FKT-Geschäftsführer Dr. Klaus Jansen über Smart
Textile-Funktionen beim Autositz der Zukunft
16. Mai, Berlin: BMWi-Innovationstag Mittelstand
Wie in fast jedem Jahr war die Textilbranche auf
der Leistungsschau im Grünen wieder mit rund einem
Dutzend geförderter Projekte vertreten. Das Forschungskuratorium zeigte auf dem 20. Innovationstag
Doppelpräsenz: mit einem Stand und einem Expertenvortrag zum „Bauchgefühl für das Morgen und Übermorgen“. Demnach sollten Mittelständler die
Zukunftsarbeit nicht nur Konzernen überlassen, sondern selbst mit methodischer Hilfe nach vorn und
über den Tellerrand blicken. Dabei könnte, so das
Fazit, das Herangehen beim Perspektivenprojekt des
FKT „2025“ durchaus Pate stehen.
11. Juni, Frankfurt/Main: Techtextil
Die Techtextil als zweijährlich stattfindende textile
Leitmesse mit internationaler Ausrichtung ist immer
eine gute Gelegenheit für die Textilforschung, sich
einem breiten Publikum zu präsentieren. Auch 2013
waren daher neben dem Gesamtverband t+m, der an
seinem Stand auch Informationsmaterial und Broschüren zu den Themen Technische Textilien und Textilforschung bereithielt, wieder zahlreiche Institute
selbst vor Ort, um ihre Forschungsergebnisse zu präsentieren, Kontakte zu Industrievertretern zu knüpfen
oder zu intensivieren sowie konkrete Projekte zur Verwertung der Ergebnisse anzubahnen. Bei der Verleihung der Messe-Innovationspreise, mit denen
„herausragende Leistungen in den Bereichen Forschung, neue Materialien, Produkte und Technologien
sowie Anwendungen“ gewürdigt und neue Entwicklungen sichtbar gemacht wurden, kamen einige Textilforschungsinstitute auf das Siegertreppchen: Das
Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.
(TITV) erhielt in der Kategorie „New processes“ eine
Auszeichnung für einen neuen vollautomatischen Prozess zur Herstellung von LED-bestückten Leuchttextilien; das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik in
Denkendorf (ITV) bekam gemeinsam mit Partnern den
Innovationspreis in der Kategorie „New applications“
für das Eisbärenhaus, das sich als energieautarker,
textiler Membranbau am Naturvorbild des Eisbärenfells orientiert. Zudem gab es eine „Honorable Mention“ in der Kategorie „New technologies“ für das
Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) für ein
Rundgewebe mit variablem Querschnitt.
IGF-Talk in Berlin: Das Forschungskuratorium mit Vorstandsvorsitzendem Klaus Huneke und Geschäftsführer Dr.
Klaus Jansen (3. u. 4. v. l.) auf dem Podium u. a. mit dem
Parl. Staatssekretär des BMWi, Ernst Burgbacher, (4. v. r.)
und der AiF-Präsidentin Yvonne Karmann-Proppert (3. v. r.)
12. Juni, Berlin: IGF-Leistungsschau
„Forscher Mittelstand“ – unter diesem Motto präsentierte sich die vorwettbewerbliche Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) mit einer Leistungsshow
vor 150 Meinungsbildern und Multiplikatoren aus
Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Medien. Auf unterhaltsame Weise wurde auch an Hand technotextiler
Erfolge gezeigt, wie die IGF eine Brücke zwischen Forschung und wirtschaftlicher Anwendung schlägt und
das Innovationspotenzial vor allem mittelständischer
Unternehmen stärkt.
28. November, Aachen: IGF/ZIM-Transfer-Event
Die 2. Veranstaltung des FKT „From Idea to
Practice“ im Rahmen der Aachen Dresden International Textile Conference thematisierte das Zusammenspiel zwischen Instituten und Mittelständlern im
Rahmen der vorwettbewerblichen IGF und der transferorientierten ZIM-Förderung des BMWi. Motto: Zwei
BMWi-Programme mit einem Ziel: Ohne Zeitverlust mit
öffentlichen Mitteln schneller zur Marktreife. Erneut
nutzten zahlreiche Kooperationsgespanne aus For-
schungseinrichtungen und Unternehmen diese
von zeitweilig 80 Teilnehmern besuchte Plattform, um anhand von Praxisbeispielen ihre Zusammenarbeit im Spannungsbogen von der
Idee über die Innovation bis hin zum marktreifen Produkt zu präsentierten. Die Beispiele
reichten dabei von der Automobilindustrie,
Architektur und Medizin bis hin zu den Bereichen Sicherheit, Funktionalisierung und Qualitätssicherung.
Das FKT auf dem BMWi-Innovationstag 2013: Fördermitteladministratorin Christa Ehrlich erläutert jüngste Highlights der Textilforschung
8
9
Textilforschung auf starken Säulen
Öffentliche Fördermittel sind und bleiben in
der Textilforschung neben Industrieaufträgen
wesentliche Voraussetzung für den Erfolg. Was
heute als Projektidee in Forschungsanträge
mündet und morgen als neue Lösung von Seiten der Wissenschaft vorliegt, sollte spätestens
übermorgen zum Geschäftserfolg führen. Im
Bemühen, Forschungsimpulse aus der Industrie aufzugreifen und in praxisnahe Lösungen
umzusetzen, können die Institute seit Jahr und
Tag auf das BMWi-Programm Industrielle Gemeinschaftsforschung zurückgreifen
(www.aif.de/innovationsfoerderung/industrielle-gemeinschaftsforschung/leitfaden.html).
Die IGF-Variante Collective Research NETworking
(CORNET) fördert bi- und multinationale Forschungsprojekte auch aus dem Textilbereich (www.aif.de/innovationsfoerderung/industrielle-gemeinschaftsforsc
hung/foerdervarianten/cornet.html). Der Programmteil ermöglicht z. B. gemeinsame Vorhaben mit Experten aus 17 EU-Ländern. 2013 wurden vier Projekte mit
Partnern aus Tschechien bzw. Belgien und einem summarischen Volumen von 1,2 Mio. € abgeschlossen:
Anti Dekubitus (STFI), DeMaCo und POMELAD (ITA)
sowie OXO TEX (ITCF). CORNET sind aus Sicht des koordinierenden FKT ein guter Weg, europäische Akteure in die Industrielle Gemeinschaftsforschung
einzubeziehen – was auf Unternehmensebene längst
gang und gäbe ist. Hier gilt es, die Internationalisie-
Zeitgewinn durch öffentliche Förderung
„Die Förderpraxis der letzten Jahre zeigt anhand der Zahlen auf beeindruckende Weise: Öffentliche Mittel für die Textilforschung, darunter an erster Stelle von den Bundesministerien für Wirtschaft und Energie bzw. Bildung und Forschung,
sind gerade für den kleineren Mittelstand ohne eigene Forschungsabteilungen ein Segen. Auch wenn Geschäftsführer
ab und an über Förderanträgen stöhnen, beschleunigen die Gelder für jährlich inzwischen weit über 100 Projekte rund
um Technische Textilien den Innovationsprozess nachhaltig. Damit kann der global aufgestellte deutsche Mittelstand weitaus schneller Produkt- und Technologieideen in vermarktungsfähige Angebote umsetzen und erweist sich so für viele
Branchen als zuverlässiger Inputgeber von faserbasierten Hightech-Materialien.“
Franz-Jürgen Kümpers, FKT-Vorstandsvorsitzender
rung in der Forschung zu nutzen, um Stärken der Partner zu erschließen und damit Innovationen für
einheimische KMU zu generieren.
Die auch aus der IGF-Forschung abgeleiteten Kooperationsprojekte zur Entwicklung innovativer Produkte, Verfahren oder technischer Dienstleistungen
zwischen Unternehmen und Forschungsinstituten
werden über das ZIM-Fördermodul Kooperation unterstützt (www.zim-bmwi.de/kooperationsprojekte).
Die besten prototypischen Entwicklungsergebnisse
sind oft ein, zwei Jahre später auf den Innovationstagen des BMWi in Berlin zu sehen. Folgen beide Programme aufeinander, lässt sich – so die in den
IGF-ZIM-Transfer-Workshops des FKT vermittelte Erfahrung – die von der EU als „Tal des Todes“ benannte
10
Pausengespräch des „Perspektiven 2025“-Leitteams Dr. Klaus Jansen (2. v. r.) und Thomas Strobel (r.) im BMWi mit Verantwortlichen des Förderprogramms ZIM: BMWi-Referatsleiterin Carmen Heidecke und AiF Projekt GmbH-Chef Dr. Klaus-R.
Sprung (Fördermodul Kooperation)
Hängepartie zwischen Forschungsergebnissen und
ihrer praktischen Verwertung entscheidend abkürzen.
Weitere nationale Förderangebote für die Textilforschung unterbreiten das Bundesministerium für
Bildung und Forschung, die Deutsche Forschungsgesellschaft, die Deutsche Bundesstiftung Umwelt
und die Programme der einzelnen Bundesländer. Internationale Kooperationen sind in Einzelfällen im
Rahmen von ZIM sowie über diverse EU-Programme
im Rahmen von HORIZON 2020 und Werkzeugen wie
EraSME möglich.
Zurück zur Industriellen Gemeinschaftsforschung.
Das Programm ist mit rund 50 Projekten jährlich und
einem Volumen von 12,7 Mio. Euro im Jahr 2013 die
vom FKT betreute Hauptfördersäule. Für die Finanzmittel, die aus dem Etat des Bundeswirtschaftsministeriums der AiF bereitgestellt
werden, fungiert das Forschungskuratorium
als „Erstzuwendungsempfänger“ und ist demzufolge auch juristisch in der Verantwortung.
Der Dachverband der Textilforschung hat auf
das wettbewerbliche Auswahlverfahren nur
bedingt Einfluss, kann aber die Qualität der
Projekte lenken. Eine direkte Mitsprache, welches Institut eine Projektförderung erhält, ist
nicht möglich, da IGF-Mittel im offenen Wettbewerb der Projekte aus allen Branchen vergeben werden.
11
Mio. €
Transparente Fachgruppenarbeit
Die Antragseinreichung über das FKT wurde
im Frühjahr 2010 mit der Einführung der Fachgremien qualitativ wesentlich verbessert. Jede
Kurzfassung eines neuen Forschungsantrages
wird seitdem durch jeweils drei Industrievertreter aus den sechs FKT-Fachgruppen nach den
offiziellen Bewertungskriterien der AiF-Gutachter inhaltlich geprüft.
Die Fachgruppensprecher erfassen Feedback und Votum und diskutieren ggf. Widersprüche mit weiteren Experten. In diesem
Prozess ist die Kontaktaufnahme zu der betreffenden Forschungsstelle ausdrücklich erwünscht, um Transparenz zu schaffen.
Ablehnungen oder Mängel können dann be-
gründet werden. Auf Basis der Fachgremienbewertung erfolgen anschließend die Überarbeitung des Antrags durch die Forschungsstelle. Nach formaler
Prüfung der gesamten Unterlagen durch das FKT werden die Projektanträge ohne weitere fachliche Prüfung an die AiF weitergeleitet.
Diese inzwischen mehrjährig erprobte Praxis hat
sich aus FKT-Sicht bewährt, haben doch die bei der
AiF eingereichten Forschungsanträge eine wesentliche höhere Qualität als es vor Einführung dieses Systems der Fall war.
18,93
20
18
14,96
16
14,14
14
11,56
12
10
Die Auswahl branchenrelevanter Forschungsthemen erfolgt in einem vierstufigen Prozess, der durch
die Industrie gesteuert wird. Dieses Verfahren gewährleistet eine hohe Praxisrelevanz der Forschungs-
8
6
4,43
4
Mio. €
2
0,32
14
12
12,2
11,6
10,8
10
12,7
0
2008
10
2009
2010
2011
2012
2013
ZIM-Projektmittel für das Technologiefeld Textilforschung
8,8
8
6
4
2
0
2008
2009
2010
2011
2012
IGF-Mittel für die FKT-Projekte der Textilforschung
12
2013
projekte. Seit Einführung dieses Wettbewerbs 2010 ist
die Qualität der Projekte und somit die Gesamtfördersumme für die Textilforschung deutlich gewachsen:
• Zunächst wird in den wissenschaftlichen Beiräten
der Institute eine Priorisierung der Themen vorgenommen. Nur die wichtigsten Ideen werden zu Anträgen
ausgearbeitet.
• Beim FKT bewerten Industrieexperten in fachlich
gegliederten Gruppen die Förderanträge. Die Vielzahl
der Themen machte es nötig, ab 2014 sechs Fachgremien einzurichten. Je drei Experten prüfen jeden
Antrag auf wissenschaftliche Qualität und wirtschaftliche Relevanz für den Mittelstand. Änderungen werden
von den Instituten eingepflegt, bevor die Weitergabe an die AiF erfolgt.
• AiF-Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft begutachten die Anträge nach verschiedenen Kriterien. Dabei können je Projekt
maximal 40 Punkte vergeben werden; die prognostizierte Industrierelevanz und die Qualität
der Forschungsvorhaben sind dabei die wichtigsten Kriterien.
• Nur die besten Anträge werden letztlich
dem BMWi als förderungswürdig anempfohlen.
Je nach Mittelverfügbarkeit erhalten diese Projekte dann finanzielle Unterstützung.
13
ZIM und INNO-KOM-OST
Auch ein Blick auf das Mittelvolumen von
ZIM und INNO-KOM-OST (Programmgeltung
nur für ostdeutsche Institute der externen Industrieforschung) für das Technologiegebiet
Textilforschung zeigt den hohen Stellenwert,
den die Fördergeber faserbasierten Werkstoffen und -verbünden einräumen.
Dass verlässliche Förderung für den Innovationsprozess ebenso wichtig ist wie die Auftragsvergabe von FuE-Leistungen aus der
Wirtschaft an zumeist benachbarte Forschungsstellen, hat eine aktuelle FKT-Analyse
verdeutlicht. Demnach kommt in den Instituten
Öffentlichkeitsarbeit auf allen Kanälen
etwa jeder vierte Forschungs-Euro aus der Wirtschaft.
Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die
Einzelaufträge von kleinen und mittleren Unternehmen sowie von Großfirmen und Konzernen mit einem
durchschnittlichen Auftragswert in Höhe von 19.000 €
bereits ein attraktives Volumen aufweisen. Die Potenzialerhebung weist für die dem FKT angeschlossenen
Institute in den Jahren 2012 und 2013 die Bearbeitung
von 665 öffentlich geförderten Projekten und 768
Wirtschaftsprojekten aus. Bezogen auf die Gesamthöhe der öffentlichen Zuwendungen, werden 45 Prozent der Summe vom Bundeswirtschaftsministerium
im Rahmen der Programme Industrielle Gemeinschaftsforschung und ZIM abgedeckt.
Das FKT betreibt auf zahlreichen Kommunikationskanälen als Teil seines facettenreichen Dialogs
mit der technikinteressierten Öffentlichkeit und mit
Entscheidungsträgern aus Wirtschaft und Politik eine
breite Informationsarbeit. Thematische Broschüren,
journalistisch gestaltete Informationen, ein neuer Internetauftritt und der fünfmal jährlich erscheinende
Newsletter sind feste Bestandteile dieses Angebots.
Broschüren:
2013 erschienen über den jährlichen Forschungsbericht hinaus drei Hefte zu jeweils wesentlichen Aspekten der Textilforschung – wie immer im
Hochglanzdruck sowie im PDF-Format zum Blättern
und als Downloadmöglichkeit.
„Sprungbrett IGF & ZIM“: Noch immer dauert der
Transfer zwischen Wissenschaft und Industrie in
Deutschland zu lange; aber es geht auch anders. Den
Beweis haben Textilforschung und mittelständische
Innovationsunternehmen aus der Textilbranche in
mindestens neun Fällen erbracht, wie die im März
2013 erschienene Nutzwertbroschüre in Kooperation
mit der AiF Projekt GmbH, ZIM-Projektträger für das
Modul Kooperation, aufzeigt. Das Heft thematisiert
den ersten IGF-ZIM-Transfer-Workshop des FKT und
zeigt auf 40 Seiten Inhalt Facetten und Beispiele erfolgreicher Verzahnung zwischen beiden Förderinstrumenten aus Instituten und Unternehmen, um so
schneller von der Idee bis an den Markt zu kommen.
Mio. €
5,3
6
5,4
4,7
5
3,5
4
http://www.textilforschung.de/publikation?id=4
TECHTEX &
AUTOMOTIVE
Fibre-based materials for
mobility tomorrow
3
2
1
0,7
0
2009
2010
2011
2012
2013
Techtex & Automotive: Fibre-based materials for mobility tomorrow: Mit der Englischfassung der ersten FKTThemenbroschüre aus dem Jahr 2011 entsprach das
FKT dem Wunsch vor allem der universitären Mitgliedsinstitute. Sie bieten, wie die Hochschule Niederrhein in Mönchengladbach, für Textiler von morgen
ganze Studiengänge auf Englisch an. Die Neuerscheinung belegt auf 36 Seiten, dass textile Leichtbauelemente, lichtleitende Fasern, hochstrapazierbare
Gewebe oder sensorbestückte Textilien inzwischen im
Automobilbau enormen Stellenwert haben. Gleichzeitig wird der weitere Forschungsbedarf thematisiert.
these positive product properties (particularly low weight). A
w
Bewilligungen INNO-KOM-OST für Textilforschung
14
15
„energie | textil – Textile Beiträge zur Energiewende“,
erschienen in Zusammenarbeit mit dem Gesamtverband textil+mode im Dezember 2013. Das Heft stellt
zum Teil ungewöhnliche Lösungsansätze der Branche
zum Gelingen dieser Aufgabe vor, um so neue strategische Einsatzfelder textiler Hightech-Materialien rund
um die Schlagworte Nachhaltigkeit, Energie, Umwelt
und Wirtschaftlichkeit zu erschließen. Ein breites Anwendungs- und Forschungsfeld ist die Entwicklung
textilbasierter, nachhaltiger Konzepte und Endprodukte für die Energie- und Umweltwirtschaft, in die die
Broschüre anhand von zahlreichen Innovationen einen
Einblick gibt.
Internet:
http://www.textilforschung.de/publikation?id=6
Das Internet mit seinen Social Media-Kanälen gibt
auch der Textilforschung zusätzliche Möglichkeiten,
zielgruppennahe Informationen ohne Zeitverlust auszusenden. Aus diesem Grund wurde 2013 der Relaunch des Webauftritts www.textilforschung.de mit
Highlight-Projektbeschreibungen, Blogfunktion, Medienspiegel und Videoeinbettung in Angriff genommen; zugleich wurde der Newsletter auf PDF-Format
umgestellt und erhielt zur Wirkungsverstärkung ein
neues Design. Monatlich mehrmals wird der gemeinsame Facebook-Auftritt des Gesamtverbandes textil+mode und des FKT mit aktuellen Nachrichten aus
der Welt der Textilforschung ergänzt.
Journalistische Veröffentlichungen:
Das FKT erlangt in Zusammenarbeit mit externen
journalistischen Partnern, die Forschungsthemen und
Transfererfolge aufgreifen, diese populärwissenschaftlich auch in ihrer Bedeutung für die Innovationsarbeit
anderer Branchen beschreiben, in der Wirtschafts- und
Fachpresse eine hohe Aufmerksamkeitsrate. Zur Bilanz
des Jahres 2013 gehören 39 Printveröffentlichungen in
der Tages- und Fachpresse solcher Branchen wie Automobil, Energie, Maschinenbau, Medizin oder Umwelt
sowie 58 entsprechende Onlineabdrucke. Für diese
Beiträge wurde eine Reichweite von 7,8 Mio. Lesern
ausgewiesen. Würde man das Abdruckvolumen der
16
gedruckten Beiträge in die jeweils gültigen Anzeigenpreise der Verlage umrechnen, ergäbe das eine Nettosumme von 397.000 Euro. Damit gehört Textil zu den
wenigen Branchen in Deutschland, deren Forschungsleistungen populärwissenschaftlich aufbereitet werden und so regelmäßig einem breiten Leserkreis zur
Verfügung stehen.
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Nutzung Forschungsbericht
Der 60. Textilforschungsbericht mit 187 ProjektKurzberichten dokumentiert die vielfältigen Forschungsinhalte nach einzelnen Textilsparten. Die
Publikation versteht sich als Nachschlagewerk mit
wissenschaftlichem Schwerpunkt und richtet sich insbesondere an Unternehmen aus Textil- und Bekleidungsindustrie, Textilmaschinenbau, Textilhilfsmittelund Farbstoffproduktion sowie Chemiefaserindustrie
und Textildienstleistung. Publikationen der mit dem
FKT zusammenarbeitenden Textilforschungseinrichtungen wurden in Kurzbeiträgen zusammengefasst
und nach Themenschwerpunkten geordnet. Jeder Beitrag ist mit einer Kennziffer versehen, die auf die
zugehörigen Literaturangaben im Publikationsverzeichnis ab Seite 61 hinweist. Das Stichwortverzeichnis am Ende des Berichtes eröffnet über die Kennziffer
eine weitere thematische Zugangsmöglichkeit zu
Kurzinformation und Veröffentlichung.
Jeder Kurzbericht ist am Schluss mit einem Kürzel
für das zuständige Forschungsinstitut versehen, dessen nähere Bezeichnung mit Anschrift und Institutsleitung jeweils auf Seite 3 zu finden ist.
Forschungsschwerpunkte der Institute sowie die zuständigen Mitarbeiter sind in komprimierter Darstellung im Anschluss an das Verzeichnis der
Veröffentlichungen auf Seite 74ff. aufgeführt und erleichtern damit den Interessenten die direkte Kontaktaufnahme mit den Projektbeteiligten. Vielfach handelt
es sich bei den beschriebenen Forschungsergebnissen um Resultate aus Projekten, die im Rahmen des
Programms Industrielle Gemeinschaftsforschung des
BMWi über die AiF finanziell gefördert wurden. In diesen Fällen ist die AiF-Projektnummer angegeben, mit
der beim zuständigen Forschungsinstitut gegen
Erstattung der Selbstkosten ein ausführlicher
Schlussbericht zum Forschungsvorhaben angefordert werden kann.
Danksagung
Zuverlässigkeit, Transparenz und Kollegialität sind Stichworte, mit denen vor allem den
Fachgruppen-Experten für ihre ehrenamtliche
Arbeit bei der Bewertung des fachlichen und
ökonomischen Nutzens der weit über 60 Projektanträge zu danken ist. Das FKT als Dachmarke der deutschen Textilforschung würdigt
alle, die mit hohem Engagement an neuen industrienahen Lösungen gearbeitet haben: die
Institutsleiter, ihre insgesamt rund 1.000 Mitarbeiter und die ehrenamtlichen Gremienmitglieder des Forschungskuratoriums. Das FKT
dankt ferner den Einrichtungen des Bundes, der
Länder und der EU für die Bereitstellung öffentlicher Mittel für die Textilforschung,
insbesondere aber dem Bundesministerium für
Wirtschaft und Energie, das für die Industrielle
Gemeinschaftsforschung verantwortlich zeichnet.
17
Textilforschungsergebnisse
nach Gebieten
|
Textilchemie, Textilphysik,
Textile Faserstoffe
1
Neue antimikrobielle Celluloseregeneratfasern für leasingtaugliche Arbeitskleidung
Die Entwicklung einer leasingtauglichen Arbeitskleidung aus
antimikrobiellen Celluloseregeneratfasern für den Einsatz im Lebensmittelbereich war Ziel des Forschungsvorhabens. Dazu wurden am TITK drei Faservarianten (Zinkoxid-dotierte Fasern,
Zink-dotierte und Silber-dotierte Ionentauscherfasern) hergestellt.
Ein sicheres Erspinnen der unterschiedlichen Faservarianten ist
möglich. Die mit einem Zinkoxid- Gehalt von 20 % dotierte Faser
gestattete eine problemlose textile Weiterverarbeitung. Durch Optimierung des Prozesses konnte eine Feinheit der Fasern mit Ionenaustauschern von ca. 2 dtex erreicht werden. Eine reinweiße
antimikrobielle Celluloseregeneratfaser durch Dotierung der ALCERU®-Fasern mit Silber war aufgrund der Lichtempfindlichkeit
von Silberverbindungen durch Zusatz von Titandioxid als UV-absorbierendes Additiv im Spinnprozess nicht herstellbar Durch die
Verwendung von Silberjodid kann eine helle, gelblich gefärbte
Faser erreicht werden. Am STFI wurde der Nachweis der Verspinnbarkeit und der Flächenbildung der antibakteriell dotierten Cellulosefasern in Mischungen erbracht. Cellulosefasertypen mit einer
Feinheit von 1,7 dtex lassen sich zerstörungsfrei verarbeiten.
Durch die ähnlichen Faserfeinheitswerte aller Mischungskomponenten konnten homogene Mischungen für die Garnherstellung
erzielt werden. Die ermittelten Höchstzugkraftwerte aller Garnvarianten erfüllen die Anforderungen an die Weiterverarbeitbarkeit
zu textilen Flächen. Wird wie bei der zinkdotierten Ionentauschertype die geforderte Nennfeinheit von 1,7 dtex deutlich überstiegen,
ist eine homogene Verteilung der drei Mischungskomponenten Polyester, Lyocell und antibakteriell dotierte Cellulosefasertype über
den Garnquerschnitt nicht gegeben. Die für Arbeitskleidung in
Lebensmittelbetrieben gestellten Anforderungsgarnfeinheiten
wurden sowohl für die Maschenware als auch für das Gewebe erreicht. Aus den Garnprototypen wurden textile Testflächen hergestellt und Rückschlüsse auf das Verarbeitungsverhalten der
Garnvarianten gezogen. Am HIT wurden die Tauglichkeit der Gewebe und Maschenware für den Einsatzbereich Arbeitskleidung
für Lebensmittelbetriebe, die antimikrobielle Wirksamkeit der
Ware im Neuzustand sowie nach ihrer Wiederaufbereitung und die
Leasingtauglichkeit nach bis zu 100 Pflegezyklen untersucht. Gewebe und Maschenware erfüllten die Vorgaben des Hohenstein
Qualitätslabels 701ff. für Arbeitskleidung mit Ausnahme der Maßänderung. Das Pillverhalten der Gewebevarianten mit Ionentauschern war unbefriedigend. Es wurde in allen Versuchsvarianten
von den Tencelfasern und den modifizierten Lyocellfasern bestimmt. Der Komfort aller Geweben und Maschenware konnte mit
der Note 2 (= gut) bewertet werden. Die Gewebe und die Maschenware wiesen sowohl im Neuzustand als auch nach 50 und
100 Wäschen eine gute biologische Wirksamkeit auf. Eine gute
18
biologische Aktivität ist über die gesamte Gebrauchsdauer realisierbar. Ein signifikanter Unterschied zwischen den antimikrobiellen Substanzen Ag+ und Zn+ war nicht festzustellen. Auch nach 50
und 100 Wäschen besaßen die Gewebe und Maschenware eine
ausreichende Festigkeit, eine hohe Gebrauchstauglichkeit und
eine gute antimikrobielle Wirksamkeit. (HIT, TITK, STFI, BMWi IGF
16039 BG)
2
Wissenschaftliche Grundlagen für ein neues Verfahren zur
Vorhersage der Lebensdauer von technischen Textilien auf
Basis eines viskoelastischen Modells des Polymerrelaxionsverhaltens
Vor dem Hintergrund der unzureichenden Vorhersage der Lebensdauer technischer Textilien mit den heute üblichen Methoden
wurden Algorithmen zur Vorhersage des Langzeitverhaltens technischer Textilien erarbeitet. Die Untersuchungen haben gezeigt,
dass das Relaxationsverhalten von Monofilen aus Polyethylenterephthalat (PET) und Polyetherimid (PEI) durch eine so genannte
Relaxationsmasterkurve (RMC) beschrieben werden kann, die auf
Basis von Kurzzeitmessungen unter Variation der Temperatur konstruiert wird. Der Weg der Variation der Temperatur wurde für dieses Modell in den vorliegenden Untersuchungen erstmalig
beschritten. An künstlich gealtertem Material (hydrolysiertes PET)
wurde darüber hinaus der völlig neue Ansatz entwickelt, den Parameter der Alterungssimulation als Messparameter einzuführen.
Die so erhaltene RMC zeigt einen Kurvenverlauf, der in seiner Form
dem des Neumaterials entspricht, aber auf der log(t)-Achse konstant verschoben ist. Die Verschiebung auf der log(t)-Achse entspricht damit dem bis dato unbekannten Beschleunigungs- oder
Zeitraffungsfaktor der speziellen Alterungssimulation, der so erstmals fundiert abgeleitet werden konnte. Gleichzeitig konnte erfolgreich nachgewiesen werden, dass die eingesetzte Vorgehensweise
zur Konstruktion der RMC eine einfache und schnelle Methode zur
Lebensdauervorhersage darstellt. Die gebräuchliche Methode, Festigkeiten aus der zeitraffenden Alterungssimulation abzuleiten und
diese auf einer log(t)-Achse linear zu extrapolieren führt zu falschen, deutlich zu hohen Lebensdauervorhersagen. (DTNW
gGmbH, BMWi IGF 16198 N)
3
Oberflächenmodifizierte Nesselfasern
In den vergangenen Jahren hat sich die Nachfrage aus der Industrie nach Nesselfasern erhöht, die als Alternative zu Hanf eingesetzt werden können. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit
mit dem Institut für Pflanzenkultur e.K. durchgeführt und hatte als
Ziele die Züchtung faserreicher Nesselsorten, die den heutigen
Anforderungen einer modernen Landwirtschaft entsprechen sowie
die Entwicklung ökonomischer Vermehrungs- und Anbaumethoden. Es wurden aus dem Bestand von 10 Stammklonen Neuzüchtungen gezogen und aus Feldanbau geerntet. Bezüglich ihrer
mechanischen Kennwerte zeigen sowohl die Stammklone als auch
die Neuzüchtungen gute Werte. Sie sind damit zur textilen oder
technischen Verwendung grundsätzlich geeignet. Zusätzlich wurden der Einfluss der Feldröste sowie ein enzymatischer Aufschluss
Projektförderung 2013
von schwach und mittel gerösteten Faserchargen untersucht. Es
konnte damit gezeigt werden, dass die enzymatische Behandlung
der Nesselfasern ein vielversprechender Weg zu Verkürzung oder
Ersatz der Feldröste sein kann. Es ist im Rahmen des Projektes gelungen, aus dem vorhandenen Sortiment neue Sorten zu züchten,
deren Reinfasergehalte deutlich höher liegen, ohne dabei Qualitätseinbußen bei der Faserqualität in Kauf nehmen zu müssen.
(FIBRE, BMELV Verbundprojekt FNR 22026307)
4
Schmelzbindende Fasern und Garne aus Polyolefinen und
deren Implementierung in textile Anwendungen
Im EU-Projekt POMELAD („Development of PolyOlefin MELt ADhesion fibres and yarns and implementation into textile applications“) werden schmelzbindende Fasern und Garne aus Polyolefinen
entwickelt und deren Implementierung in textile Anwendungen untersucht. Polyolefine sind teilkristalline Thermoplaste, die zu den
eher leicht anschmelzenden Polymeren zählen. Die Kontrolle des
Schmelz- und Erweichungsablaufs von Polyolefinfasern und deren
Adhäsionseigenschaften sind für viele textile Anwendungen von
wachsendem Interesse. Beispiele finden sich u.a. im Faserverbundbereich, in dem Polyolefinfasern zu einer Kompositstruktur komprimiert werden. Beim Verbinden von derartigen Materialien sind
nicht nur das Anschmelzungsverhalten, sondern auch die Adhäsionseigenschaften der Materialien und das Fließverhalten der Polymerschmelze wichtige Parameter. Die Materialeigenschaften sind
direkt mit der Auswahl an Polymeren und deren Zusammensetzung
verknüpft. (ITA BMWi Cornet 56 EN)
5
Werkstoffmodel für Hochleistungsfasern mit integrierten Nanopartikeln
Das Orientierungsverhalten gut-dispergierter “Multi-Walled”CNTs in schmelzgesponnenen semikristallinen Polymerfasern
wurde erstmalig durch 3D-Rekonstruktionen mittels TEM-Tomographie untersucht. Dieses lokale Untersuchungsverfahren erlaubt es,
gut-dispergierte von aggregierten CNTs zu trennen. Es zeigt sich,
dass sich in einem schmalen Bereich beim „Inline“-Verstrecken der
Fasern eine Übergangsregion finden lässt, in welcher die CNTs (Carbonnanotubes) von einer Orientierung senkrecht zur Faserachse in
eine Orientierung parallel zur Faserachse wechseln. Komplementär
durchgeführte Röntgen-Weitwinkelbeugungs-Experimente sowie
mechanische Analysen der Polymer/CNT Nanokomposite zeigen
eine starke Korrelation zwischen CNT-Orientierung sowie mechanischen und strukturellen Eigenschaften der Fasern. Charakteristische Größen wie Kristallinität, Kristallitgröße und amorphe
Korrelationslängen verändern sich signifikant in Abhängigkeit der
CNT-Orientierung und beeinflussen somit massiv die Eigenschaften
des Fasermaterials. (ITA, DFG Sonderforschung GR 1311/34-1)
6
Entwicklungen zur optimalen Gestaltung der Lichtverhältnisse
in Vortragsräumen und an Bildschirmarbeitsplätzen mit textilem Sonnenschutz
Im Vorhaben wurde untersucht, inwieweit gegenwärtig im Normenwerk festgelegte Klasseneinteilungen für die praxisgerechte
Beurteilung von Beleuchtungssituationen bei Arbeiten unter Tageslicht und unter Abdunkelung (Beamerbetrieb) nutzbar sind.
Dazu erfolgten Leuchtdichtemessungen und Beleuchtungsstärkemessungen an Arbeitsplätzen. Für die objektive Beschreibung der
Abdunkelung und Verdunkelung wurde ein Messgerät entwickelt,
mit dem sowohl die Tageslichtsituation als auch die Verhältnisse
unter Abdunkelung simulierbar sind. Mit einem künstlichen Auge
als Empfänger werden die Verhältnisse des Farbsehens und des
Schwarz-Weiß-Sehens des Menschen berücksichtigt. Mit den
Messwerten ist eine detailliertere Differenzierung der Wirkung von
Sonnenschutzmaterialien hinsichtlich der zu erzielenden Beleuchtungsverhältnisse bei Tageslicht möglich als mit der Klassifikation
nach der Norm DIN EN 14501. Berechnungsverfahren und Kenngrößen für Leistungsmerkmale von Sonnenschutzmaterialien wurden
diskutiert und an Beispielen erprobt. Ein Vorschlag für ein praktikables Beratungs- und Entscheidungshilfesystem zur Materialauswahl wurde unterbreitet.Wirtschaftlich werden die Definition von
Leistungsklassen und die Schaffung von „Environmental Product
Declarations“ für das Marketing der Unternehmen untermauert.
Die Verfahren wurden während der Laufzeit akkreditiert und in der
Prüfstelle des STFI bereits von Unternehmen für Qualitätsüberwachungsaufgaben, Bewertung von neu entwickelten Produkten und
Reklamationsuntersuchungen genutzt. (STFI, BMWi InnoKom Ost
MF 110017)
7
TexSen: Entwicklung eines textilen Sensors zur Bauteilüberwachung
Faserbasierte Sensorsysteme könnten in vielerlei Feldern Einsatz finden. Dazu werden aus thermoplastischen Polymeren Fasern hergestellt, welche eine Kern-/Mantelstruktur besitzen. Der
Kern ist dabei mit Carbon Nanotubes modifiziert und dient als innere Elektrode, während im Mantelmaterial der piezoelektrische
Effekt ausgenutzt wird. Wird die Faser mechanisch belastet,
kommt es zu einem abgreifbaren elektrischen Signal. Solche Fasern würden sich nun entweder in tragbaren Textilien zur Patientenüberwachung integrieren lassen oder könnten auch in
Faserverbundbauteilen integriert werden zur Überprüfung der
Bauteilbelastung. Offene Fragestellungen sind dabei nach wie vor
ein verbessertes Kernmaterial für lange Spinnzeiten sowie eine
kontinuierliche Faserpolarisation zur Funktionalisierung von Endlosfilamenten. Erste Versuche zur Integration in Textilien haben
stattgefunden und zeigen die prinzipielle Machbarkeit der Sensorfaser. (ITA, BMWi ZIM KF2497136AB2)
8
Validierung des Innovationspotentials von piezoelektrischen
Sensorfasern Faserbasierte Sensorsysteme könnten in vielerlei Feldern Einsatz finden. Dazu werden aus thermoplastischen Polymeren Fasern hergestellt, welche eine Kern-/Mantelstruktur besitzen. Der
Kern ist dabei mit Carbon Nanotubes modifiziert und dient als innere Elektrode, während im Mantelmaterial der piezoelektrische
Effekt ausgenutzt wird. Wird die Faser mechanisch belastet,
kommt es zu einem abgreifbaren elektrischen Signal. Solche Fasern würden sich nun entweder in tragbaren Textilien zur Patientenüberwachung integrieren lassen oder könnten auch in
Faserverbundbauteilen integriert werden zur Überprüfung der
Bauteilbelastung. Offene Fragestellungen sind dabei nach wie vor
ein verbessertes Kernmaterial für lange Spinnzeiten sowie eine
kontinuierliche Faserpolarisation zur Funktionalisierung von Endlosfilamenten. Erste Versuche zur Integration in Textilien haben
stattgefunden und zeigen die prinzipielle Machbarkeit der Sensorfaser. (ITA, BMWi Inno Regio 03V03902018)
9
Dream Products
In diesem Projekt geht es um die durch den Klimawandel und
die Ressourcenknappheit entstandenen globalen Herausforderungen, welche durch die Umwandlung von Kohlenstoffdioxid aus Industrieemissionen in hochwertige Kunststoffe bewältigt werden
sollen. Diese Kunststoffe können für Automobilteile, Möbel, Schuhe
19
und Isolierungen genutzt werden. Das Ziel des vorgeschlagenen
Projektes „Dream Products“ ist die Anwendung von CO2 basiertem
Polyether/Polyurethan als textile Faser, Gummi und elastische Ummantelung. Kohlenstoffdioxid wird genutzt um Bausteine auf Kohlenstoffbasis zu entwickeln, mit denen Polyolpolymere hergestellt
werden können. Diese werden weiterverarbeitet, um aus ihnen Polyurethan (PUR) zu entwickeln, welches die gleichen Eigenschaften
wie konventionelles PUR besitzt. Das PUR wird dann zu Filamenten
gesponnen, die weiterverarbeitet werden können. Das Institut für
Textiltechnik, Aachen wird Schmelzspinnversuche mit dem neuen
Polyurethan durchführen und einen stabilen Prozess entwickeln.
(ITA, EU Seven Framework Programm EU 132994191100232)
10
„Aero-Fib“ – Untersuchung der Synthese, Charakterisierung
und Spinnerei von hochporösen aerozellulosischen Fasern zur
Anwendung in technischen Textilien
In dieser Arbeit wurden wässrige Zinkchlorid-Salzhydratschmelzen als Lösesystem für Cellulose mit dem Ziel untersucht,
aus einem geeigneten Gelvorläufer Cellulose Aerogelfilamente zu
erspinnen. Die Spinnlösungen wurden dabei unter verschiedenen
Bedingungen hergestellt: verschiedene Mischungen und Temperaturen sowie Lösungszeiten. Nach der Entwicklung einer geeigneten Spinnlösung wurden Extrusionsbedingungen systematisch
mit verschiedenen Pumpen, Extrusionstemperaturen und Düsen
herausgearbeitet. Als Koagulationsmittel wurde iso-Propanol verwendet. Verschiedene Charakterisierungsmethoden wurden systematisch angewendet, um Rückschlüsse aus dem Sol-Gel-Prozess
auf die Einflüsse des Polymerisationsgrades, der Nanostrukturbildung und der Festigkeit der Filamente ziehen zu können. Es ist zum
ersten Mal gelungen Cellulose Aerogelfilamente aus Zinkchlorid
Salzhydratschmelzen herzustellen. (ITA, DFG Sonderforschung
1311/35-1) (TITK, IW 090027)
11
FortschrittNRW Graphen“ – Elektrisch kapazitive Polymerfasern im Schmelzspinnprozess durch Zugabe von GraphenMonolagen
Ziel des Projektes ist die Untersuchung der Auswirkung von
Graphen-Monolagen auf thermoplastische Polymere. Hierfür wird
Graphen mit Polyvinylidenfluorid und Polyester compoundiert;
das resultierende Compound wird mittels dynamischer Differenzkalometrie (DSC), der Kapillarrheometrie und mittels Transmissionselektronen-Mikroskopie charakterisiert. Anschließend erfolgt
das Ausspinnen zu Polymerfasern an einer Bikomponenten-Spinnanlage. Die Polymerfasern werden neben den bereits erwähnten
Methoden auch mit der Weitwinkel-Röntgenbeugung (WAXD) charakterisiert. Darüber hinaus werden die Fasern mit einem AC-Leitfähigkeitsmessgerät untersucht, um Informationen über die
elektrische Leitfähigkeit und die elektrische Kapazität zu erhalten.
Die erhaltenen Resultate sollen einerseits genutzt werden, um die
Interaktion von Polymerfasern mit zweidimensionalen Nanopartikeln zu verstehen und andererseits als Grundlage für weitere
Spinnversuche dienen. (ITA, Land Nordrhein-Westfalen Vorlaufförderung MIWF-NRW 311-005-1308-001)
12
Verwertungstechnologien für rezyklierte Kohlenstofffasern;
Charakterisierungs- und Verwertungstechnologien für rezyklierte Kohlenstofflangfasern
Unter Leitung der Technischen Universität Chemnitz hat ein
Projektteam von drei Instituten und fünf Industriepartnern an der
„Entwicklung von Verwertungstechnologien für rezyklierte Kohlenstofffasern aus gebrauchten CFK Bauteilen in funktionalen An-
20
wendungen mit hohem Gebrauchswertpotential“ gearbeitet. Ziele
der Arbeiten waren u.a. die Entwicklung von Veredelungstechnologien zur Eigenschaftsanpassung von Recycling-C-Fasern an neue
Anwendungsgebiete, die Erarbeitung von Verfahrenstechnologien
zur Verarbeitung rezyklierter C-Stapelfasern zu textilen Vliesstoffen
mit neuartigen Eigenschaften, sowie die begleitende Verfahrensund Technologieentwicklung zur Herstellung von C-Faserverbunden
aus den neuen Rezyklatfaserhalbzeugen. Im Rahmen des Projektes ist es gelungen, mittels einer neu entwickelten Methode der
Bildverarbeitung, Materialien aus rezyklierten C-Fasern zu charakterisieren. Aufgrund der extrem unterschiedlichen Materialarten kamen unterschiedliche Auflösungen und Messparameter
zum Einsatz. Auch kleinere Varianzen sind damit nachzuweisen
und reproduzierbar zu quantifizieren. In Kombination mit der
Einzelfaserfestigkeit mittels Dia-Stron und ggf. der Oberflächencharakterisierung mittels REM ist eine umfassende Beschreibung
der Materialien möglich, die den Einsatz in hochwertigen Anwendungen ermöglicht. Bezüglich der Langfaserverarbeitung durch
Herstellung von Organofolien konnte ein Qualitätsprofil für die
einzusetzenden Rovings erstellt werden. Die untersuchten Fasertypen zeigten signifikante Unterschiede in der Prozessfähigkeit für
das Organofolienverfahren. Die Anforderungen an die Fasern betreffen sowohl die Form (Längenverteilung, Geometrie, Krümmung)
als auch die Homogenität (Spliss, vereinzelte Filamente) der einzusetzenden Rovings. Insgesamt ermöglichen die Resultate eine
eindeutige Klassierung der Rezyklate hinsichtlich Qualität und Einsetzbarkeit in der Langfaserverarbeitung. (FIBRE, BMWi ZIM
VP2444804VT0)
13
Cellulosefasern mit natürlichen Ölen und lipophilen Vitaminen
für neue Anwendungen
Im Forschungsvorhaben sollten Cellulosefunktionsfasern mit
antioxidativen, hautpflegenden und wundheilungsfördernden Eigenschaften entwickelt werden. Dazu galt es, mittels des Direktlöseverfahrens lipophile Wirkstoffe wie beispielsweise Vitamine in
die Fasermatrix einzubringen. Dazu mussten zunächst geeignete
Rohstoffe als lipophile Vitamine identifiziert und ausgewählt werden. Die antioxidative Wirkung von Vitaminen erfolgte mittels eines
modifizierten TEAC-Tests (Trolox equivalent antioxidative capacity).
Dabei wird der Farbumschlag des stabilen Radikals Diammonium2,2’-azino-di-(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonsäure (ABTS) verfolgt,
so dass sich eine Wirkung photometrisch bei 734 nm quantifizieren
lässt. Bei dem Verfahren dient Trolox (6-Hydroxy-2, 5, 7, 8-tetramethylchroman-2-carbonsäure) als antioxidative Referenzsubstanz.
Dabei zeigte das Vitamin DL-α-Tocopherol die höchste antioxidative Wirksamkeit. Zur Entwicklung eines sicheren Spinnprozesses
für alle Spinnmassen müssen die kritischen Zersetzungstemperaturen ermittelt werden und instabile Lösungen gegebenenfalls
durch Additive stabilisiert werden. Für alle Mischungen mit Vitaminen ergeben sich kritische Arbeitstemperaturen erst oberhalb von
150°C. Bei diesem Wert war keine weitere Stabilisierung erforderlich und die Mischungen konnten problemlos bei Temperaturen
von bis zu 100 °C verarbeitet werden. Für die Herstellung von Lyocellfasern mit fettlöslichen Additiven bot sich ein System an, welches aus einem lipophilen Träger (Paraffin, Fett, Öl) und
anorganischen Additiven besteht, die zur Stabilisierung der lipophilen Träger in der hydrophilen Cellulose beitrugen. Die Formkörper mit ausgewählten Vitaminen wurden zu Stapelfasern der
Feinheit 1,8 bis 2,6 dtex ausgesponnen. Die Funktionsfasern wurden auf antioxidative Wirkung und Lagerstabilität untersucht. Die
erreichten Stabilitäten und die textilphysikalischen Werte entsprechen in vollem Umfang den Anforderungen an eine moderne textile
Verarbeitbarkeit. Erste textile Demonstratoren befinden sich in der
anwendungstechnischen Erprobung und werden danach in den
Markt eingeführt. (TITK, BMWi InnoKom Ost MF 110070)
14
Neuartige Absorberfasern auf Celluloseacetatbasis
Celluloseacetat mit einem durchschnittlichen Substitutionsgrad
(DS) von ≥ 2.5 ist ein technisch weit verbreitetes Produkt, das zu
Fasern, Filtertow, Membranen und thermoplastischen Materialien
verarbeitet wird. Grundsätzlich sind auch seine Eigenschaften, wie
für jedes Cellulosederivat, sehr stark vom jeweiligen DS geprägt.
Darüber hinaus sollte Celluloseacetat aber noch weitere interessante Eigenschaften und ein wesentlich breiteres Einsatzspektrum
besitzen, wenn es gelingt, den DS in einem breiteren Feld zu erzeugen. Dies vorausgesetzt, ließen sich Werkstoffe mit einem Cellulose
ähnlichen Eigenschaftsspektrum bei sehr niedrigem DS, über stark
hydrophile Celluloseacetate bei mittleren DS von ≤ 1,5, die über ein
stark erhöhtes Quell- und Wasseraufnahmevermögen verfügen, bis
hin zu den bekannten hydrophoben Werkstoffen bei DS ≥ 2 erwarten. Eine solche Vielfalt wird insbesondere dann zugänglich, wenn
innovative Lösungsmittel wie beispielsweise ionische Flüssigkeiten
gleichzeitig sowohl für die chemische Modifizierung als auch für die
Lösungsverformung eingesetzt werden könnten. Im Projekt konnte
erstmals gezeigt werden, dass der DS sehr effizient mittels eingesetztem molaren Verhältnis von Cellulose und Veresterungsreagenz
(Acetanhydrid) gesteuert werden kann. Geht man dabei von 3Butyl-1-Methylimidazoliumchlorid (BMIM-Cl) als Lösungsmittel sowohl für Cellulose als auch für Celluloseacetat aus, gelangt man zu
einer sehr breiten Palette an unterschiedlich stark umgesetzten Celluloseacetaten, die sämtlich direkt, ohne Zwischenisolierung des
Cellulosederivates, aus dem Reaktionsansatz zur Faser verformt
werden können. Dabei erhält man u.a. bei einem DS von 0,8 ± 0,2
auch neuartige Absorberfasern mit einem vergleichsweise hohem
Wasserbindevermögen. Überraschenderweise bleibt dieses Wasserbindevermögen von ca. 350 ± 50 % auch bei Anwesenheit von
höheren Salzkonzentrationen vollständig erhalten. Dies ist ein bisher bei superabsorbierenden Polymeren (SAP) noch nicht beobachtetes Verhalten, da hierbei die zunächst deutlich höheren
Wasserbindekapazitäten bereits bei geringen Salzlasten auf Werte
unter 400 % erniedrigt werden. Die so gefertigten Fasern besitzen
aufgrund von nicht optimierten Prozeduren noch relativ niedrige
mechanische Festigkeiten. (TITK, BMWi InnoKom Ost MF 110036)
15
Isolierung, chemische Modifizierung und Nutzung von Arabinoxylan
Die begrenzte Verfügbarkeit von nicht regenerierbaren Ressourcen und steigende Umweltprobleme stellen die optimierte
Nutzung von Biomasse immer mehr in den Vordergrund. Das Potential Xylan haltiger Reststoffe wird momentan kaum genutzt, da
einerseits Isolierungsprozesse zur Gewinnung des Polymers im industriellen Maßstab fehlen und andererseits kaum Einsatzbereiche
zur Nutzung untersucht sind. Ziel des Vorhabens war es, kationische Xylanderivate aus industrienahen Xylanquellen herzustellen
und deren Einsatz in praxisrelevanten Systemen zu untersuchen.
Für die Untersuchungen wurden ein Haferspelzenxylan und ein
Weizenxylan verwendet. Diese wurden nach zwei unterschiedlichen Verfahren isoliert. Eine wichtige Grundlage zur Gewährleistung der Kontinuität und Qualität der zu entwickelnden Produkte
und damit zur Etablierung von Materialien war die analytische Charakterisierung der Ausgangsrohstoffe und der kationischen Hydroxypropyltrimethylammonium (HPTMA)- und Dialkylaminoethyl
(DAAE)-Derivate. Es konnten erfolgreich Produkte innerhalb eines
breiten Bereiches unterschiedlicher Kationisierungsgrade hergestellt werden. Mit diesen wurden die Ausbildung von Gelen, das
Verhalten in Partikelsystemen (Stabilisierungs-, Flockungsbedingungen), generelle Wechselwirkungen mit anderen Polymeren,
Beschichtungsversuche, antimikrobielle Wirksamkeiten und der
positive Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von PapieProjektförderung 2013
ren untersucht. Im Ergebnis eignen sich kationische Xylane insbesondere in Kombination mit anderen Polymeren zur Herstellung
von Gelen für medizinische, lebensmitteltechnische und analytische Anwendungen. Bei relativ hohem Kationisierungsgrad sind
sie selbst als antimikrobielle Substanzen aktiv bzw. können zur
Stabilisierung von Silbernanopartikeln eingesetzt werden. In der
Papierherstellung sind gering kationisch modifizierte Haferspelzenxylane als Streichadditiv und zur Verbesserung mechanischer
Eigenschaften interessant. Für die Flockung organischer Trüben
und als Retentionshilfsmittel für anorganische Partikel sind vor
einem technischen Einsatz weitere Molekulargewichtsoptimierungen nötig. (TITK, BMWi IGF 16520 BG)
16
Ladungssicherungssysteme aus nachwachsenden Rohstoffen; Ausspinnung von biobasierten Polymeren zu Filamenten
Seit langer Zeit wird die Anwendung von Biopolymeren in textilen Anwendungen geprüft. Es sind, insbesondere in technischen
Anwendungen hohe mechanische Eigenschaften der Filamente
notwendig. Ferner ist die Erfahrung in der Verarbeitung von Biomaterialien gering, was häufig zu Verarbeitungsproblemen im
Schmelzspinnverfahren führt. In der vorliegenden Studie wird die
Eignung neuer biologisch basierten Materialien, für die Herstellung technischer Garne analysiert. Die Ergebnisse werden mit
einem bekannten Biopolymer und einem Commoditypolymer verglichen. (ITA, BMWi ZIM KF2497116SL0)
17
Zentrum für High Performance Fiber Materials am Institut für
Textiltechnik der RWTH
Lösungsmittelspinnverfahren gewinnen in der Chemiefaserindustrie immer mehr an Bedeutung. Hochleistungspolymere wie
Polyacrylnitril und Aramid, aber auch die vielfältig einsetzbare Cellulose können nur in gelöster Form verarbeitet werden. Mit dem
Ziel Lösungsmittelspinnprozesse für neue Materialien zu entwickeln und für bestehende Prozesse systematisch zu verbessern,
ist am ITA der RWTH Aachen University ein Lösungsspinntechnikum aufgebaut worden. Anlagentechnik in vier verschiedenen
Skalen steht zur Verfügung, um Prozesse zu erforschen sowie zusammen mit Industriepartnern Produkte zu entwickeln. (ITA,
BMWi Seven Framework Programm Ziel2 (EU/NRW) 280150001)
18
Entwicklung und Umsetzung einer innovativen Heizverfahrens
zur Stabilisierung bei der Carbonfaserherstellung
Der Prozessschritt Stabilisierung bei der Carbonfaserherstellung ist mit einer Dauer von bis zu zwei Stunden ein limitierender
Herstellungsfaktor. Hohe geheizte Luftmengen verursachen hohe
Energiekosten, welche wesentlich zum hohen Preis der Carbonfasern beitragen. Konventionelle Stabilisierungsöfen weisen aufgrund der hohen Durchlaufzeiten einen sehr hohen Platzbedarf
auf. Ferner ist das Investitionsvolumen für derartige Öfen hoch.
Anlagen für den Laborbetrieb existieren nicht. Diese Defizite behindern die Markterschließung für Carbonfasern.
Ziel des Projektes ist es, einen Stabilisierungsofen im Labormaßstab zu entwickeln, zu fertigen und zu testen, welcher durch
ein innovatives Heizverfahren die angeführten Defizite nicht aufweist. Mithilfe von beheizten Rollen (sogenannte Galetten) werden die Fasern platzsparend und energieeffizient stabilisiert. Die
Markterschließung für Carbonfasern wird hierdurch gefördert, da
Faserhersteller mithilfe der entwickelten Laboranlage energieeffizient, platzsparend und kostengünstig Fasermaterialien auf ihre
Eignung zur Carbonfaser-Herstellung untersuchen können. (ITA,
BMWi ZIM KF2497134WZ2)
21
|
Garnherstellung,
Spinnereitechnologie
19
Entwicklung neuartiger Flammschutzdecken
Hochwertige Decken zum persönlichen Wärmeschutz bestehen heute aus Mischungen unterschiedlichen Fasermaterials, wie
Baumwolle, Polyacryl, Polyester sowie Mischungen aus diesen Fasern. Diese Decken haben einen ähnlich guten Kälteschutz wie
Wolldecken und eine ausgezeichnete Haptik. Da die Decken
wegen des Polgewichtiges zwischen 350 g und 2.000 g relativ
schwer sind, ist der Transport von Asien nach Europa nicht wirtschaftlich. Die Produktion der Decken in Deutschland bzw. Europa
ist berechtigt. Ca. 3 Mio. Decken werden pro Jahr in Deutschland
verkauft. Ein Teil der Decken erfüllt heute lediglich die Anforderungen der Brandschutzklasse B1 (schwer entflammbar). In dem
mit diesem Antrag vorgeschlagenem Entwicklungsprojekt sollen
Decken erzeugt werden, die die Brandschutzklasse A2 (nicht
brennbar) erfüllen. Dieses Ziel scheint erreichbar, wenn man in
den Decken Glasfasermaterial einsetzt. Eine Decke aus Glasfasern
wird heute noch nicht hergestellt und ist ein komplett neues innovatives Produkt. Das Flächengewicht der Glasdecken soll 330500 g/m2 betragen. Dementsprechend sind die Kett- und
Schussgarne auszuwählen. Es werden Garnfeinheiten zwischen
etwa 150 tex und 400 tex benötigt. (ITA, BMWi ZIM KF 2497124SL1)
20
Nichtkonventionelle Herstellung hochfeiner Stapelfasergarne
für den Einsatz in der Stickerei
Die Erforschung der wesentlichen Spinnparameter für das Eindüsenluftspinnverfahren (Vortex) für Garne im Bereich Nm 150 –
Nm 250 (6,67 tex – 4 tex) aus zellulosischen Fasern und deren Verarbeitungsverhalten war Ziel des Projektes. Die auszuspinnende
Garnfeinheit ist abhängig von der Faserfeinheit. Nach bisherigen
Erkenntnissen sind mindestens 70 bis 80 Fasern im Garnquerschnitt notwendig. Wegen der hohen Gesamtverzüge sind feine
Bänder herzustellen. Bänder bis zu 1,2 ktex sind handhabbar. Anforderungen hinsichtlich der Garndichte, der Garnfestigkeit und
der Spulendichte müssen erfüllt werden, um auf der Strickmaschine ein gutes Laufverhalten zu erreichen. Es konnte gezeigt
werden, dass ein Luftgarn nach dem Eindüsenspinnverfahren der
Feinheit Nm 150 sowohl aus Micro Modal als auch aus Micro Tencel hergestellt und auf einer Strickmaschine E 40 verarbeitet werden kann. Bei der Garnherstellung konnten feine Luftgarne aus
Micro Tencel problemloser hergestellt werden als aus Micro Modal.
Die Klimaabhängigkeit von Micro Modal ist höher als bei Micro
Tencel. Die statische Aufladung von Micro Modal ist ca. 3mal
höher als von Micro Tencel, man benötigt daher eine relative Luftfeuchtigkeit von über 50%. Die automatische Fadenbruchbehebung der feinen Garne (bis Nm 175) ist möglich. Ringgarne haben
im Vergleich zu Luftgarnen eine höhere Festigkeit und Dehnung
und eine deutlich höhere Haarigkeit. An der Strickmaschine muss
die Garnführung im Gatter auf die Garnfeinheit abgestimmt werden, die Fournisseureinstellung optimiert, sowie Fadenspannung
und Umfangsgeschwindigkeit reduziert und auf das feine Garn abgestimmt werden. Die bei der Gestrickprüfung erreichten Werte
beim Einsatz des Luftgarns sind mit den Werten des Ringgarns vergleichbar. Vorteile der Gestricke aus Luftgarn sind beim Pillingverhalten erkennbar. Der Griff der aus Luftgarn hergestellten
Gestricke wird „harscher“ im Vergleich zu Ringgarngestricken beurteilt. Feine Luftgarne können mit einer ca. 33 – 37fach höheren
22
Lieferung im Vergleich zu Ringgarnen hergestellt werden. Luftgarne führen zu einem anderen Warenausfall. Luftgesponnene
Garne können Ringgarne nicht so einfach ersetzen. Für Gestricke
aus luftgesponnenem Garn müssen Artikel gefunden werden, bei
denen die Vorteile des Luftgarns (z.B. gutes Pilling) zum Tragen
kommen. (ITV, DWI, BMWi IGF 16674 N)
21
Leuchtende Garne durch Nutzung der Zwirn- und Umwindetechnologie
Innovative Beleuchtung und produktintegrierte Leuchteffekte
verzeichnen eine immer größere Nachfrage. Erzielbare emotionale
Wirkungen aber auch funktionelle und technische Anwendungen
ermöglichen eine Vielzahl von mehrwertbehafteten Produktmöglichkeiten. Textilbasierte Leuchteffekte eröffnen in dieser Hinsicht
ein großes Anwendungsfeld für neuartige textile Produkte. In diesem Sinne hat sich das vorgestellte Projekt mit der Technologie
und Herstellung von mehrfarbig leuchtenden, schaltbaren, partiell
leuchtenden sowie partiell mehrfarbig leuchtenden Garnen vertieft beschäftigt. Entsprechend des Projektzieles wurden mit auf
dem Markt verfügbaren Materialien auf Basis der Zwirn- und Umwindetechnik Garnstrukturen entwickelt, die durch ihren Aufbau
textile Eigenschaften in Verarbeitung und Gebrauch aufweisen.
Die benötigten Komponenten wurden auf ihren Einfluss bezüglich
der Leuchtdichte von Leuchtgarnen untersucht. Hier zeigte sich
eine große Varianz an möglichen erreichbaren Leuchtdichten. Analoge Untersuchungen zeigten darüber hinaus das Potenzial bezüglich Fehlerfreiheit und Farbgebung auf. Weiterhin wurden
partiell leuchtende Garne, sowie partiell mehrfarbig leuchtende
Garne erreicht. Mittels der Zwirn- und Umwindetechnik wurden
mehrfarbige schaltbare Leuchtgarne erarbeitet. Zwei unterschiedliche Strukturen wurden auf ihre Verstickbarkeit untersucht. Ebenfalls wurden Webversuche durchgeführt. Zur Abisolierung und
Kontaktierung der leuchtenden Garne wurden ebenfalls textilangepasste Konzepte entwickelt. In Versuchen wurden Möglichkeiten zur selektiven und lokalen Abisolierung von einzelnen Leitern
in der textilen Fläche erarbeitet. Die leuchtenden Garne wurden
mit Interposern kontaktiert, dabei wurde auf eine ausreichende
Zugentlastung geachtet. Es wurde eine speziell auf die Eigenschaften der Garne angepasst Ansteuerung entwickelt und hergestellt. Bei der Entwicklung der Ansteuerung wurde darauf
geachtet, dass diese tragbar und damit textiladaptierbar ist. Ein
konzeptioneller Ansatz und Visionen für mögliche Anwendung
wurden in Form von Demonstratoren für drei verschiedene Produktfelder umgesetzt. Mit diesen Forschungsergebnissen wird es
der Industrie ermöglicht, diese Technologie für textile Produkte zu
erschließen. (ITV, BMWi IGF 16643 N)
22
Untersuchung von Möglichkeiten des Einsatzes nichtkonventioneller Spinnverfahren zur Herstellung von Carbon Hybridgarnen
Die Erforschung und Anpassung einer möglichst faserschonenden Prozessabfolge für die Herstellung von Carbon Hybridgarnen
nach einem Luftspinnprinzip war das Ziel des Forschungsvorhabens. Hierbei wurden Carbon- und Polyamidfasern, ausgehend von
der Materialauswahl über den Reiß-, Streck- und Misch-, sowie den
Luftspinnprozess bis hin zu Verbundwerkstoffproben verarbeitet.
Durch die Untersuchung der Prozessabfolge konnten die wesentlichen Parameter für eine möglichst faserschonende Verarbeitung
der Carbonfasern ermittelt werden. Der Fokus lag auf einer geringen Carbonfaserlängeneinkürzung und einer homogenen Durchmischung von Carbon- und Polyamidfasern. Die wichtigen
Parameter für die Verarbeitung der Carbon- und Polyamidfasern
zu Hybridbändern an einer Nadelstabstrecke sind die Nadelform
und –dichte, die Bandzuführung zur Nadelstabstrecke und der
Nip. Für eine homogenere Durchmischung der beiden Faserkomponenten wurden zwei Streckpassagen durchgeführt. Bei der Untersuchung der Vorverzugskräfte am Luftspinntester wurden 70%
höhere Verzugskräfte für ein Hybridband aus Carbon- und Polyamidfasern ermittelt, als bei der Verarbeitung von Bändern aus
100% Polyamid auftreten. Mit Hilfe des aufgebauten Luftspinntesters konnten erfolgreich Carbon Hybridgarne nach dem 2-Düsenund dem Eindüsenverfahren hergestellt werden. Die erzeugten Hybridgarne weisen eine sehr offene Struktur auf. Das Hybridgarn mit
der kompaktesten Struktur konnte in einem Weiterverarbeitungsversuch zu einem Gewebe weiterverarbeitet werden. Ein Vergleich
zwischen einem Umwindegarn aus Carbon-Polyamid-Hybridbändern und den in diesem Vorhaben hergestellten luftgesponnenen
Hybridgarnen zeigt das Potential des Hybridfasermaterials unter
Einsatz eines an die Anwendung des Garnes angepassten Spinnverfahrens. Ausgewählte Garne wurden für die Herstellung von Verbundwerkstoffprobekörpern verwendet. Die daraus ermittelten
Materialkennwerte können bisher nur vergleichend bewertet werden, da die definierte vollständige Konsolidierung des Hybridmaterials weiterer Untersuchungen bedarf. (ITV, BMWi IGF 17107 N)
23
Nichtkonventionell gesponnene Stapelfasergarne im Veloursteppichbereich – Erforschung der Einsatzmöglichkeiten
Die wesentlichen Spinnparameter des Luftspinnverfahrens mit
Fasermaterial für grobe Garne (< Nm 7) aus PA 6.6, das Verarbeitungsverhalten sowie die Garnstruktur wurden in diesem Forschungsvorhaben ermittelt. Außerdem galt es, die Garne auf einer
Tuftingmaschine weiterzuverarbeiten und ggf. zu optimieren. Es
konnte gezeigt werden, dass die Herstellung von Garnen mit Faserlängen von 135 bis 165 mm und einem Fasertiter von 8,9 dtex
mit dem Air-Jet-Spinnverfahren möglich ist. Hierfür musste der
Spinntester mit einem für lange Fasern geeigneten Streckwerk und
einer dementsprechenden Spinneinheit ausgestattet werden.
Wichtige Spinnparameter wie der Einfluss der Spinnspitzengeometrie und der Abstand von der Klemmlinie des Streckwerks zum Eintritt der Fasern in die Spinnspitze (u.a. Länge des FFE) konnten
ermittelt werden. Die Untersuchungen zum Spinndruck und die Visualisierung der Garnstruktur ergaben zur Kurzstapelspinnerei
analoge Ergebnisse. Die prognostizierten Liefergeschwindigkeiten
von 400 m/min wurden erreicht. Das Streckwerk und ggf. die
Spinnspitzengeometrie müssen für eine Verbesserung des Laufverhaltens bei hohen Liefergeschwindigkeiten optimiert werden.
Die Verarbeitungseigenschaften der neuen Air-Jet-Garne auf der
Tuftingmaschine unter realen Produktionsbedingungen sind mit
denen eines Ringgarns identisch. Vorteilhaft ist die quasi nicht vorhandene Drehung der Air-Jet Garne in Verbindung mit der geringeren Haarigkeit. Dies reduziert die Gefahr von Fadenbrüchen. Die
geringere Höchstzugkraft des Air-Jet-Garns gegenüber dem Ringgarn ist für den Tuftingbetrieb ohne Bedeutung. Bei der Prüfung
der Gebrauchseigenschaften konnten keine Unterschiede zwischen den Proben aus den nichtkonventionell gesponnenen Air-Jet
Garnen und den industriell hergestellten Ringgarnen festgestellt
werden. Die Fasereinbindung war bei den Proben aus den Air-Jet
Garnen besser. Die auf dem Spinntester unter Laborbedingungen
nichtkonventionell gesponnenen Stapelfasergarne erreichen eine
solch hohe Qualität, dass sie prinzipiell zur Teppichherstellung geeignet sind. (ITV, TFI, BMWi IGF 16883 N/1)
24
Hydrophilierung zur weiteren Veredelung von Polypropylengarnen während des Herstellungsprozesses
Im Rahmen dieses Vorhabens konnten PP-Garne nach einem
POY-Prozess hergestellt werden, die direkt unter der Düse mit
einer wässrigen H2O2-Lösung behandelt wurden. Der Effekt der
Behandlung, mit der eine chemische Funktionalisierung (Hydrophilierung) der Faseroberfläche herbeigeführt und damit eine bessere Färbbarkeit erreicht wird, wird im Wesentlichen von der
Fadentemperatur bestimmt, die der zuvor schmelzflüssige Faden
an der Applikationsstelle aufweist, an der die H2O2-Lösung auf
die Filamentoberfläche aufgebracht wird. Dies konnte durch Variation des Applikationsabstandes von der Spinndüse, des Filamenttiters und der Schmelzetemperatur gezeigt werden. Des
Weiteren führen eine höhere H2O2-Konzentration und der Zusatz
von Netzmittel zu einem stärkeren Effekt. Durch die chemische
Einwirkung des H2O2 geht kein wesentlicher negativer Einfluss
auf die mechanischen Eigenschaften der Garne aus. Ein oxidativer
Abbau des Polymers an der Faseroberfläche wurde mittels Ramanspektroskopie nachgewiesen werden. Die dabei stattfindende
Funktionalisierung der Garnoberfläche führt zu einer Zunahme der
Benetzbarkeit. Durch die H2O2-Behandlung wird aber auch unter
Verwendung von Küpenfarbstoffen eine verbesserte Färbbarkeit
erreicht, wobei die gemessenen farbmetrischen Werte über denen
eines nicht behandelten PP- Standardgewebes liegen. Dies wurde
für eine standardmäßige Küpenfärbung im offenen Bad bei 60100°C sowie für eine Färbung nach einem Klotz-Dämpf-Verfahren
erreicht. Außerdem ergaben sich in den Untersuchungen zum
Echtheitsverhalten der Färbungen in den Wasch- und UV-Belichtungsversuchen gute Echtheitsnoten. Diese Erkenntnisse können
nach entsprechender Anpassung an die Randbedingungen, die
durch die jeweilige Schmelzspinnanlage vorgegebenen sind und
vom Filamentgarnhersteller erarbeitet werden müssen, kurzfristig
zu nachträglich färbbaren Textilien aus modifizierten PP-Garn führen. (ITCF, DWI, BMWi IGF 17337 N)
25
Einfluss der Thermofixierung in der Produktion von Polyamidgarnen auf die Farbechtheit bei textilen Bodenbelägen
Textile Bodenbeläge, die im Objektbereich (öffentliche Gebäude, Banken, Versicherungen etc.) verlegt werden, unterliegen
aufgrund von häufig verbauten großen Glasfassaden und Fensterfronten gestiegenen Belastungen durch UV- und Wärmeeinstrahlung. Zwar erfüllen viele Produkte die normativ geforderten
Mindestanforderungen an die Lichtechtheit, jedoch ist in den letzten Jahren ein kontinuierlicher Reklamationsanstieg durch mangelnde Lichtechtheiten insbesondere von getufteten textilen
Bodenbelägen zu verzeichnen. Im abgeschlossenen Projekt
konnte u. a. ermittelt werden, dass das Thermofixieren der Polyamidgarne einen negativen Einfluss auf deren Lichtechtheit haben
kann. Gerade Objektbeläge werden jedoch häufig mit thermofixierten Polgarnen verarbeitet, weil durch diese Behandlung Garnkräuselung, Bauschverhalten und Wiedererholungsvermögen der
Polgarne im Hinblick auf hohe mechanische Belastungen dauerhaft fixiert werden können. Ziel dieses Projektes war es, eine Methodik zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen
Thermofixierung und Lichtechtheit an Polyamidgarnen zu entwickeln. Durch ein genaueres Verständnis der Zusammenhänge soll
es den Beteiligten der Prozesskette textiler Bodenbeläge (Garnherstellung, -veredlung, -färbung, Herstellung der Bodenbeläge)
ermöglicht werden, Produkte zu realisieren, die den gestellten Anforderungen genügen. Mit Hilfe von je zwei Temperatureinstellungen bei überhitztem Dampf und Sattdampf wurden
Versuchsgarne aus PA6 hergestellt und auf ihre Kristallstrukturen
hin analysiert, wobei sich die Methode der Weitwinkelröntgenbeugung (WAXD) als geeignete Methode erwies. Es war möglich,
die Unterschiede in den Anteilen der Alpha- und Gamma-Kristallphasen sowie die Kristallinitätsgrade festzustellen. Nach einem
Färbeprozess und im Rundversuch durchgeführten Lichtechtheitsprüfungen mit verschiedenen Bestrahlungs- und Temperaturanforderungen (ISO 105-B02 Zyklus A1 und Zyklus B sowie ISO 105-B06)
23
wurden die Garnproben farbmetrisch vermessen und erneut mit
der WAXD-Methode analysiert und verglichen. Dadurch konnten
direkte Rückschlüsse auf das Anfärbeverhalten gezogen werden.
Zusätzlich wurden Versuchswaren getuftet, gefärbt und mit einer
Rückenausrüstung versehen. Diese fertig ausgerüsteten Bodenbeläge wurden auf ihre mechanische Belastbarkeit hin untersucht
und erneut einer Prüfung der Lichtechtheiten unterzogen. In einem
Messstand wurden parallel zu den Garnuntersuchungen real auftretende Klimadaten (Bestrahlung, Temperatur) über ein Jahr gesammelt und mit den angewandten Lichtechtheitsprüfungen
korreliert. Die Untersuchungen ergaben, dass die mit überhitztem
Dampf thermofixierten Garne tendenziell bessere Lichtechtheiten
erzielten als die mit Sattdampf thermofixierten Garne, während ein
ansatzweise gegenläufiger Trend im Hinblick auf die mechanische
Belastbarkeit zu erkennen war. Die in diesem Projekt erarbeiteten
Methoden sind geeignet, auch für andere Garnmaterialien die genauen strukturellen Wechselwirkungen der Prozessparameter zu
analysieren. Mit diesen Methoden ist es den Herstellern möglich,
die gewünschten Prozessparameter im Hinblick auf die geforderten
Eigenschaften gezielter einzustellen. Dadurch wird auch die Basis
zur Herstellung von Produkten geschaffen, die durch einen optimierten und abgestimmten Thermofixierprozess sowohl die geforderten Lichtechtheiten als auch die mechanischen Anforderungen
erfüllen. (ITA, TFI, BMWi IGF 16822 N 1)
26
Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf dem Gebiet der
Verspinnung von Hochleistungsfasermaterialien und deren
Recycling
Das Vorhaben umfasst die erstmalige Entwicklung eines feinen gleichmäßigen hochtemperaturbeständigen Stapelfasergarns
aus unterschiedlichen Silikafaservorgarnen auf Kieselsäurebasis
mit definierter Faserlängenverteilung. Damit eröffnet sich für die
BELCHEM fiber materials GmbH und die HKO Isolier- und Textiltechnik GmbH eine Basisinnovation im Bereich hochtemperaturbeständiger Garn- und Textilstrukturen. Die entwickelten Produkte
können insbesondere in den Bereichen Hitze-, Brand- und Personen- sowie Feuerschutztextilien, z. B. als Feuerschutzvorhang, als
Ersatz für schwer entflammbare Heimtextilien, als Lammellengardinen und als Bezugsstoffe für öffentliche Gebäude und Verkehrsmittel (Flugzeug, Eisenbahn, ÖPNV), eingesetzt werden. Die
Ausspinnung von hochtemperaturbeständigen feinen Garnen
(Feinheitsbereich 10 bis 100 tex) aus Silikafaservorgarnen auf Kieselsäurebasis erfordert umfangreiche technisch-technologische
Entwicklungen und konstruktive Maschinenanpassungen der Luftund Ringspinntechnik. Die Einflüsse der Material-, Maschinenund textiltechnologischen Parameter auf den Spinnprozess und
auf die Garnqualität werden untersucht. Daraus werden fundierte
Erkenntnisse über die Zusammenhänge und Wechselwirkungen
der Material-, Maschinen- und Prozessparameter abgeleitet. Als
Ergebnis der erfolgreichen Projektbearbeitung steht ein industrielles Fertigungsverfahren zur Herstellung von gleichmäßigen Vorgarnen, feinen Garn- und anforderungsgerechten Textilstrukturen.
Diese neuen Produkte sind unbrennbar, hitze-, flamm- und chemikalienbeständig, frei von organischen Bindemitteln sowie zusätzlichen Ausrüstungen. (ITM, BMWi ZIM KF2048935CJ2)
27
logischen und wirtschaftlichen Gründen gleichzeitig auch die Notwendigkeit, Lösungen für das Recycling dieser Fasern zu entwickeln. Mit den aktuell laufenden Entwicklungen innovativer
Recycling-Technologien ist heute bereits die Rückgewinnung von
Kohlenstofffasern aus Verbundwerkstoffen möglich, wobei das ursprüngliche Leistungspotenzial der Fasern nicht mehr genutzt
wird. Eine naheliegende, aber auch technisch anspruchsvolle Lösung liegt in der Herstellung von Hochleistungsgarnen aus gesponnen Stapelfasern. Dabei werden die recycelten Carbonfasern
mit thermo- oder duroplastischen Fasern mittels Flyer oder Friktionsspinnen zu einem Hybridgarn mit einer Feinheit von 600-800
tex versponnen. Diese Garne können wieder im Faser-VerbundKunststoff eingesetzt werden. Die dazu benötigten Grundlagen
zur Herstellung dieser Hybridgarne werden in diesem Projekt erarbeitet. (ITM, DFG – CH174/34-1)
28
Entwicklung kostengünstiger, strapazierfähiger Berufsbekleidung aus gezwirnten Vortex-Garnen mit verbesserten Eigenschaften
Innerhalb des Projektes sollten die grundsätzlichen Zusammenhänge bei der Herstellung von Zwirnen aus Vortexgarn auf die
relevanten Zwirneigenschaften untersucht werden. Ein Ziel war
die Erhöhung der Feinheitsfestigkeit von Zwirnen aus Vortexgarn
sowie die Produktionssteigerung beim Zwirnprozess durch Einbringung relativ geringer Drehungen im Zwirn im Vergleich zu
Ringgarnzwirnen. Durch Grundsatzversuche wurde das Verhalten
von Vortexgarnen bei unterschiedlichen Drehungskoeffizienten
und Drehrichtungen im Baumwollzwirn untersucht. Dabei wurden
neue, unerwartete Erkenntnisse gewonnen. Die Haupterkenntnis
der Grundsatzversuche war vor allem, dass ein in Garndrehrichtung hergestellter Zwirn schon bei einem geringen Drehungskoeffizienten von αm 40 eine sehr hohe Festigkeit erreicht. Die
gleiche Festigkeit wird bei einem herkömmlich gegen Garndrehrichtung hergestellten Zwirn erst im Bereich αm 140 erreicht. Dadurch ist es möglich, die Produktivität des Zwirnprozesses
wesentlich zu steigern. Die Ursache für die hohe Festigkeit der in
Garndrehrichtung hergestellten Vortexzwirne bei geringer Drehung liegt in der Struktur der luftgesponnenen Garne. Da sich die
Mantelfasern schon bei geringer Zwirndrehung enger um die parallel liegenden Kernfasern legen, werden diese fester zusammengedrückt und die Reibung zwischen den Kernfasern wird erhöht.
In weiteren Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass
die gewonnenen Erkenntnisse auch auf andere Fasern und Fasermischungen übertragen werden können. Im Anschluss an die
Zwirnuntersuchungen wurden Gewebe aus verschiedenen Vortexzwirnen sowie aus Ringgarnzwirn, Rotorgarn und Vortexgarn
hergestellt. Dazu wurde eine Polyester/Baumwoll-Mischung verwendet, die bereits zur Herstellung von Berufsbekleidung eingesetzt wird. Die Untersuchungen dieser Gewebe ergaben, dass die
Stoffe aus den Zwirnen mit geringem Drehungskoeffizienten (in
diesem Fall αm 40) in allen Tests gleiche oder bessere Ergebnisse
erzielt haben als bereits in der Berufsbekleidung eingesetzte
Stoffe aus Rotorgarn. Daraus wird abgeleitet, dass es möglich ist
Berufsbekleidung günstig herzustellen. Die hochproduktiv hergestellten Luftgarne können durch Zwirnen mit geringer Drehung zu
Produkten mit hohen Qualitätsansprüchen produziert werden.
(ITV, IWS, BMWi IGF 17381 N)
Erspinnen von Hybridgarnen aus Kohlenstoff-Kurzfasern für
Verbundwerkstoffe
Aufgrund der einzigartigen Kombination aus geringem Gewicht, hoher Festigkeit und Steifigkeit sowie sinkender Materialkosten, steigen die Nachfrage nach Kohlenstofffasern sowie die
Anzahl der Einsatzgebiete, stetig an. Daraus ergibt sich aus öko-
24
29
Senkung der Logistikkosten und Erhöhung der Produktqualität in Spinnereien durch kinematische Verbesserung der Kannenablage
Faserbänder werden aus Lager- und Transportgründen in Kannen abgelegt. Die heute übliche Zykloidenform in Rund- oder
Rechteckkannen verursacht eine ungleichmäßige Druckverteilung.
Außerdem wird das Kannenvolumen hinsichtlich abgelegter Faserbandmasse nicht ausgeschöpft. Es wird eine neuartige Ablagekinematik entwickelt. Dazu wird der Ist-Zustand messtechnisch
erfasst und der Ablageprozess simuliert. Neue Ablagekinematiken
werden mit Hilfe der Prozesssimulation bewertet. Abschließend
wird ein neues Konzept konstruktiv umgesetzt, in Betrieb genommen und untersucht. (ITA, IWS, wfk, BMWi IGF 15568 N)
30
Patient Customized Engineering for Smart Cardiovascular
Therapy – Entwicklung und Bildgebung patientenoptimierter
Implantate (In.NRW)
Resorbierbare Polymere und im Besonderen aliphatische Polyester (PLA, PGA) werden seit Jahrzehnten in medizinischen Anwendungen Eingesetzt. Für schnell degradierbare Polymere wie
PGA besteht hierbei die Gefahr einer lokalen Übersäuerung des
Gewebes aufgrund der Freisetzung saurer Degradationsprodukte.
Im Rahmen des Projektes werden geeignete Puffersysteme ausgewählt und in die Fasern inkorporiert, um einen pH-optimierten
Abbau der Fasern zu realisieren. Zur Vorauswahl geeigneter Additive werden diese zunächst auf ihre funktionelle Thermostabilität
hin untersucht. Anschließend werden die Puffersysteme mit PGA
compoundiert und In-vitro-Degradationsversuche durchgeführt.
Aus den Ergebnissen wird deutlich, dass die untersuchten Puffersysteme (ADA, HEPES, TAPSO, TRIS) sich nicht zur effektiven Pufferung freigesetzter saurer Degradationsprodukte eignen. (ITA, EU
Seven Framework Programm 005-1003-0070)
31
Entwicklung eines innovativen, hochelastischen Netzimplantats für die Hernienchirurgie (E-Mesh) – Teilvorhaben 2: Entwicklung elastischer Monofilamente aus Polycarbonaturethan
In der Medizintechnik werden textile Strukturen bereits seit
Jahrzehnten mit großem Erfolg eingesetzt. Zusammen mit der Entwicklung neuer polymerer Werkstoffe und den Fortschritten im Bereich der textilen Herstellungsverfahren bieten textile Strukturen
auch zukünftig großes Potenzial zur Entwicklung innovativer Behandlungsmethoden. Ein Hauptanwendungsfeld für textile Implantate sind Gewebebrüche (Hernien), zu deren Therapie
gewirkte Netzstrukturen zur Verstärkung des Körpergewebes eingesetzt werden. Die bislang vorhandenen Netzimplantate aus
Polypropylen, Polyester oder PVDF werden erfolgreich zur Verstärkung von wenig dehnbarem Gewebe, wie in der Leistenregion, eingesetzt. Der Einsatz in Bereichen mit großer anatomischer
Mobilität führt jedoch zu erheblichen Komplikationen. Grund hierfür ist der geringe elastische Dehnungsanteil der derzeit verwendeten Netze. Ziel des Projektes E-Mesh sind innovative
Netzstrukturen mit hohem elastischem Dehnungsanteil, bei denen
die Längenzunahme unter Zugbelastung vornehmlich aus der
Dehnung der Fäden und weniger aus der Änderung der Porengeometrie und somit ohne substantielle Einschnürung des Netzes realisiert wird.
Im ersten Schritt wurde ein umfangreiches Anforderungsprofil
an die zu entwickelnden Fäden und Netzstrukturen erstellt. Nach
der Recherche zu TPU-Typen und Herstellern wurden Poly(carbonat)urethane sowie Poly(silikon-carbonat)urethane von unterschiedlichen Herstellern und in unterschiedlicher Härte ausgewählt.
Bereits in der jetzigen, frühen Phase des Projektes konnte gezeigt
werden, dass es möglich ist, aus den ausgewählten Polymeren
Fäden herzustellen, die bei einer aufgebrachten Dehnung von 30
% eine vollständige Rückstellung zeigen. In weiteren Schritten,
werden die Prozessfenster zur Herstellung der Fäden optimiert
und die Fäden zu ersten Netzstrukturen verarbeitet. (ITA, BMWi
Inno Regio 01EZ1201B)
32
HiPer Sizing – High performance sizings for glass fibers for
the use in light weight composite materials
In diesem Projekt wird ein Plattformsystem für Schlichten entwickelt. Die Entwicklungen führen dazu, dass ein Schlichtesystem
auf verschiedene thermoplastische Matrixsysteme (u.a. PP und
PA) anwendbar ist. Eine bessere Zugänglichkeit der Zukunftsmärkte Automobil- / Luftfahrtindustrie und Windenergie durch geringere Zykluszeiten und bessere Recyclebarkeit ergibt sich als
Folge dieses Projekts.
Das Innovationspotential durch die Entwicklung neuer Technologien im Rahmen dieses Projektes ist gestützt auf vier Säulen,
die mit den unterschiedlichen Prozessstufen zusammenhängen:
• Entwicklung eines Plattformsystems für Glasschlichten.
• Definierter und Anwendungsgerechter Auftrag der Schlichte
im Glasspinnprozess.
• Verbesserte tribologische Eigenschafften im Textilherstellungsprozess.
• Verbesserte Haftungseigenschafften zwischen Glasfasern
und thermoplastischer Matrix. (ITA EU Seven Framework Programm 310117602)
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Gewebeherstellung,
Webereitechnologie
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Anforderungsprofile, Grenzwerte und Konstruktionsprinzipien
für Schutzkleidungssysteme an wärmebelasteten Arbeitsplätzen der Industrie
Wärmebelastete Arbeitsplätze sind in vielen Industriebereichen (z.B. Bergbau, Stahl-, Glasindustrie) zu finden und werden
neben hohen Umgebungstemperaturen auch durch hohe Arbeitsund Wärmestrahlungsbelastung definiert. Aufgrund zahlreicher arbeitsplatzbedingte Gefahrenquellen (z.B. flüssige Metalle) ist das
Tragen flammhemmender Arbeitsschutzkleidung notwendig. Dies
ist aus physiologischer Sicht problematisch, da die Schutzkleidung
Wärme- und Feuchtedurchgangswiderstände zusätzlich einbringt
und die thermische Belastung des Trägers dadurch weiter erhöht.
Im Forschungsvorhaben wurden verschieden Konstruktionen von
Unter- und Oberbekleidungen sowie deren Kombinationen untersucht sowie Optimierungsmöglichkeiten anhand der Ergebnisse
abgeleitet. Um ein optimales Schweißmanagement zu gewährleisten, muss das Systems aus Unter- und Oberbekleidung als zweiflächiges Textil verstanden werden, in dem die Unterbekleidung
den Teil „Abtransport des Schweißes weg von der Haut“ und die
Oberbekleidung den Teil „Unterstützung dieses Transports“ durch
hydrophile Eigenschaften übernehmen. Ober- und Unterbekleidung müssen aufeinander abgestimmt sein. Den Unterbekleidun-
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gen kommt bzgl. des Managements von flüssigem Schweiß größere Bedeutung zu. Unterbekleidungen sollten nicht zu dick sein.
Bei den Oberstoffgeweben erwiesen sich natürliche Fasern als vorteilhaft. Unter der Beachtung der Schutzeigenschaften sind niedrigere Maschendichten (Unterbekleidung) bzw. lockere Gewebe
(Oberbekleidungen) anzustreben. Optimierte Bekleidungssysteme stellen für Arbeiter an wärmebelasteten Arbeitsplätzen, z.B.
der Stahlindustrie, einen Sicherheits- und Komfortgewinn dar.
(HIT, IWS, BMWi IGF 16782 N)
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3DLightTrans – Technologie zur Großserienherstellung von
dreidimensionalen Hochleistungsverbundwerkstoffen für
Leichtbauanwendungen
Faserverstärkte Kunststoffverbunde (FKV) zeichnen sich durch
ihre hervorragenden Eigenschaften aus. Trotz ihres geringen Gewichts haben FKV sehr gute Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften. Das vielversprechende Potential dieser Werkstoffgruppe
wird derzeit aufgrund des Fehlens geeigneter Technologien für
eine qualitätsgerechte und kosteneffiziente Produktion in mittleren und Großserien nur selten genutzt. Ziel des 3D-LightTrans-Projektes ist die Entwicklung und Umsetzung einer hochflexiblen
Fertigungskette für die reproduzierbare Fertigung von FKV in
hoher Qualität. Die 3D-LightTrans-Prozesskette soll die kosteneffiziente Produktion von anforderungsgerechten Komponenten,
insbesondere von Strukturkomponenten, in allen Marktsegmenten ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, arbeiten insgesamt
18 europäische Forschungseinrichtungen und Industriepartner an
der Entwicklung und Erprobung innovativer Prozesse entlang der
gesamten Prozesskette. (ITM, EU Drittmittel 263223)
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Reduzierung spannungsbedingter Gewebefehler durch Entwicklung eines individuell regelbaren Teilkettbaumsystems
Im Webprozess ist die Kettfadenspannung über die Webbreite
nicht gleichmäßig. Dieser Effekt wird „Spannungsbogigkeit“ genannt und führt besonders im Randbereich zu Warenungleichmäßigkeiten und Prozessproblemen. Die Gewebe weisen insbesondere
eine ausgeprägte Kantenwelligkeit auf, die zu Problemen in Weiterverarbeitungsprozessen (z. B. Beschichten) führt. Da ein individueller Fadenlängenausgleich der Kettfäden technisch nicht
realisierbar ist, wird ein System aus individuell regelbaren Teilkettbäumen entwickelt um die Kettspannung über die Webbreite
zu homogenisieren. Die Einflüsse unterschiedlicher Spannungsverteilungen auf die Gewebeeigenschaften werden untersucht
und Rückschlüsse gezogen. Zur Messung der Kantenwelligkeit
wird zudem ein spezieller Messrahmen entwickelt. Es wird nachgewiesen, dass die Kettspannungsanpassung insbesondere auf
die Ketteinarbeitung einen signifikanten Einfluss hat. Die Kantenwelligkeit kann zudem nachweislich deutlich reduziert werden.
(ITA, BMWi IGF 16382 N)
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Energieverbrauchsreduzierung durch verbesserte Ansteuerung von Stafettendüsen beim Luftdüsen-weben
Luftweben ist das produktivste, jedoch auch das energieintensivste Webverfahren. Die Energieintensität hängt bei diesem Verfahren im Wesentlichen von den gewählten Einstellungen der
Druckluftkomponenten (insbesondere der sog. Stafettendüsen)
ab. In diesem Forschungsvorhaben wird aus dieser Motivation heraus eine Einstellhilfe entwickelt und validiert, die Anwendern in
der Textilindustrie Energieeffizienzsteigerungen von bis zu 20 %
ermöglicht, ohne weitere technische Maßnahmen an den Produktionsmaschinen umsetzen zu müssen. Der Einstellhilfe liegt ein
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Modell des Schusseintrags zugrunde. Das Modell sowie die experimentelle Validierung wurden bereits in früheren Veröffentlichungen beschrieben. Das numerische Modell erlaubt bereits eine gute
Annäherung an die tatsächlich beobachteten Garngeschwindigkeiten während des Schusseintrags. Signifikante Abweichungen
sind in der Bremsphase des Garns zu beobachten, wenn sich das
Garn rückwärts bewegt. Die vorliegende Arbeit fokussiert auf Verbesserungen des Modells hinsichtlich der Dynamik in der Bremsphase. Darüber hinaus wird eine experimentelle Methode zur
Bestimmung des Luft-Garn-Reibungsverhaltens eingeführt, welches eine relevante Eingangsgröße für das Schusseintragsmodell
darstellt. Experimentelle und simulierte Ergebnisse werden einander gegenübergestellt und bewertet. (ITA, AIA, IEM, BMWi IGF
17408 N/1)
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Wirkkantfreie 3D-Bandgewebe – Erstellung von Funktionsmodellen für die Medizintechnik
Das Knie zählt zu den am häufigsten verletzten Gelenken des
Menschen. Mehr als die Hälfte dieser Verletzungen sind auf eine
akute destruktive Verletzung des vorderen Kreuzbandes zurückzuführen. Die Schützenwebtechnik bietet die Möglichkeit individuelle, patientenfreundliche und nicht alternde Implantate
herzustellen. Mit dieser einzigartigen Technik ist es möglich, 3DGewebe ohne Strukturdefekte wie Kanten zu produzieren. Aus den
mechanischen und medizinischen Eigenschaften von Kreuzbändern wurden Garn- und Gewebeeigenschaften definiert und in
eine Bandgewebestruktur transferiert. Eine Schützenwebmaschine wurde zur Verarbeitung von Baumaterialien wie PTFE modifiziert. Die mechanischen Eigenschaften des produzierten
Gewebes zeigen ein für den Anwendungsfall geeignetes Verhalten. In weiteren Untersuchungen konnte eine Biokompatibilität
der Gewebestrukturen bestätigt werden. (ITA, BMWi IGF 16322 N)
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Multi Non-Crimp : Komposites basierend auf non-crimp multilayer-Geweben
3D-Gewebe besitzen gegenüber konventionellen Geweben
Vorteile bzgl. Impactverhalten und Rissfortpflanzung. Leider besitzen 3D-Gewebe schlechtere statische Eigenschaften durch die
Einarbeitung des Polfadens. Die Mehrlagengewebe werden auf industriellen Teppichwebmaschinen hergestellt unter Einsatz von
Kettspannungssensoren und weiteren Maschinenmodifikationen.
Nach den Webversuchen werden die Gewebe imprägniert und in
einer Prüfserie auf ihre statischen, Impact- und Ermüdungseigenschaften getestet.
Nach der Definition der Bauteilanforderungen und Webparameter wird eine Webmaschine eingerichtet und modifiziert, um
Gewebe mit geringer Ondulation herzustellen. Der Verbund innerhalb der Textilstruktur wird dabei durch Polfäden gewährleistet.
Bei dem weiteren Vorgehen wird ein besonderes Augenmerk auf
die Entwicklung des Imprägniervorgangs gelegt, um höhere Produktionsgeschwindigkeiten und Faservolumenanteile zu erreichen. (ITA, BMWi ZIM KF2497129CJ2)
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Akustikdecke – Innovativer Schallabsorber als Raugewebe für
einen nachhaltigen Produktionsprozess
Lärm stört und mindert die Leistungsfähigkeit nicht nur in der
Arbeit sondern wirkt sich auch auf unser gesundheitliches Wohlbefinden aus. Schallwellen unterschiedlicher Frequenz stoßen auf
Gehör und Nervensystem. In Räumen, wo viele Menschen miteinander interagieren (Mehrpersonen- oder Großraumbüros) bedarf
es deshalb Schallschutz- oder Akustikelementen. Bisherige ProProjektförderung 2013
dukte auf Schaum- oder Vliesstoffbasis sind Ansätze zur Schallabsorption für Akustikelemente, die nach Kundenanforderungen
nicht hinreichend gut abschneiden. Ziel dieses Vorhabens ist die
Entwicklung eines Raugewebes, welches hohe Schallabsorptionsgrade und einen nachhaltigen und ökologisch unbedenklichen
Produktionsprozess aufweist. Ein Akustikelement aus Raugewebe
wird heute noch nicht hergestellt. Es handelt sich um ein komplett
neues, innovatives Produkt mit vielversprechenden Möglichkeiten
den Kundenanforderungen für Innereinrichtung und Heimtextilien
gerecht zu werden. Dafür wird im Projekt der methodische Ansatz
aus dem Product-Lifecycle-Management zur Gewährleistung eines
nachhaltigen Produktionsprozess genutzt. Als Anwendungs- und
Testszenario wird das Raugewebe im „Kundt`schen Rohr“ sowie
im „Hallraum“ geprüft, um den Einfluss von Materialparametern
und Flächenkonstruktionen auf den Schallabsorptionsgrad α zu
untersuchen. Darauf aufbauend erfolgt mit Auswertung der Akustikmessungen der Vergleich zu handelsüblichen Schallabsorbern
(ITA, BMWi ZIM KF2497132SL2)
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Biofibrocar – Kompostierbare Biopolymere für Anwendungen
im Fahrzeuginnenraum
Die Herstellung eines Textils für Fahrzeuginnenräume auf
Grundlage erneuerbarer, umweltbasierter synthetischer Fasern ist
Ziel des Projektes. Die auf Polymilchsäure basierenden Fasern
können die bisher genutzten Polyesterfasern anschließend ersetzen. Das biologisch wieder abbaubare Material erfüllt die an die
bisherigen Fasern gestellten Anforderungen oder übertrifft diese
sogar.
Nach einer einhergehenden Recherche zur Definition der detaillierten Anforderungen an die vorgesehenen Anwendungen
werden neue Biopolymere entwickelt, die zur Herstellung synthetischer, natürlich abbaubarer Textilfasern dienen. Diese werden
mittels des Schmelzspinnens hergestellt und weiter optimiert. Anschließend werden die entwickelten Fasern zu Geweben weiterverarbeitet, welche die speziell benötigten Eigenschaften des
Fahrzeuginnenraumes aufweisen. Abschließend findet eine Übertragung auf industriellen Maßstab sowie die Bewertung der Produktergebnisse statt. (ITA, EU Seven Framework Programm EU
315479)
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Mehrgreifer-Technologie zur Herstellung von 3D-Geweben
In einem internationalen Forschungsprojekt arbeiteten belgische und deutsche Partner gemeinsam an der Verbesserung von
Schutzwesten. Forscher des Instituts für Textiltechnik Aachen (ITA)
der RWTH Aachen University haben in Zusammenarbeit mit der
Universität und Fachhochschule Gent sowie Unternehmen aus der
Industrie Gewebe für ballistische Anwendungen in einem einstufigen Herstellungsprozess entwickelt. (ITA, BMWi InnoNet
16INE037)
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Woven Omega : Auslegung, Herstellung und Prüfung von gewebten Omega-Profilen mit gekrümmtem Abzug
3D-Weben stellt eine vielversprechende Methode zur Herstellung von gekrümmten Verstärkungsprofilen dar. Die Forschung
des ITA zielt darauf ab, auf herkömmlichen Bandwebmaschinen
realisierbare, gewebte 3D-Profilstrukturen für die Massenproduktion zu entwickeln. In dem öffentlich geförderten Projekt „Woven
Omega“ wird ein Omega-Stringer für die Druckkalotte des A380
als 3D-Gewebe neu entwickelt, produziert und getestet. In einer
parametrisch iterativen Berechnung werden, begleitet von statischen und dynamischen Versuchen, die geeignete Grundbindung
und die Bindungskombinationen des Stringers ermittelt. Die Stringer- Herstellung wird mechanisch und wirtschaftlich bewertet.
(ITA, BMWi ZIM KF2497120MF1)
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3D-Needle-Weave: Neuartige Nadeltechnologie zur Herstellung von 3D-Profilgeweben; 3D-Needle-Weave: Entwicklung
eines Bindungstool und Webversuche
Im Rahmen des Projektes 3D-Needle-Weave wird eine konventionelle Nadelwebmaschine so modifiziert, dass die mögliche
Komplexität der Bindungen deutlich erhöht wird. So können auch
komplexe Profilgeometrien mit hoher Produktivität gefertigt werden. Des Weiteren soll ein Auslegungstool entwickelt werden, das
zu einer gewünschten Profilgeometrie den entsprechenden Bindungsquerschnitt berechnet, auf dessen Basis die Bindungspatrone mit bereits verfügbarer Software erstellt werden kann. Zur
Bewertung der neuartigen Technologie werden schließlich Musterbindungen mit Hilfe des entwickelten Tools für drei Profilgeometrien entworfen und entsprechende Profile hergestellt. Die
gewebten Profile werden schließlich auf ihre Eigenschaften hin
untersucht. (ITA, BMWi ZIM KF2497135)
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Textilveredlung
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Schmutzabweisende Gewebe für CI-Berufsbekleidung mit
hohem Schweißtransportvermögen
Die Entwicklung von CI-Berufsbekleidung mit guten schmutzabweisenden Eigenschaften, einer hohen Pflegbarkeit und einem
gutem Tragekomfort war Gegenstand des Forschungsprojektes.
Dazu wurden verschiedene Woll/Polyestermischungen mit unterschiedlichen schmutzabweisenden Ausrüstungen (Fluorcarbonen,
Dendrimere mit und ohne Fluorcarbon, Sol-Gel-Produkte mit und
ohne Fluorcarbon) ein- und zweiseitig ausgerüstet. Für die einseitige Ausrüstung müssen neben den Ausrüstungsmitteln Verdickungsmittel verwendet werden, um ein vollständiges Benetzen
der Gewebe von beiden Seiten zu vermeiden. Dabei muss das Verdickungsmittel auf die schmutzabweisende Ausrüstungssubstanz
abgestimmt werden, um Nachteile im Aussehen wie z.B. Schleierbildung oder Beeinträchtigung im textilen Griff zu verhindern.
REM-Aufnahmen zeigen, dass die ein- und zweiseitigen Ausrüstungen mit den verwendeten Ausrüstungssubstanzen die Fasern
gut umschließen und dass es nicht zu Verklebungen und Ablagerungen zwischen den Fasern kommt. Die schmutzabweisenden Eigenschaften wurden mit Kontaktwinkelmessungen mit Wasser,
Sonnenblumenöl und Kondensmilch sowie mit dem Öltest und
dem 3M-Wasser/Alkoholtropfentest nachgewiesen. Weiterhin
wurde die Möglichkeit der Entfernung realer Flecken (Kaffee,
Milchkaffee, Ketchup, Honig, Motorenöl) untersucht, Durch die gewerbliche Wiederaufbereitung wird die schmutzabweisende Wirkung der Gewebe nur geringfügig beeinträchtigt wie die
Kontaktwinkelmessungen und die Entfernung realer Flecken zeigen. An ausgewählten Mustern wurde der Gesamttragekomfort
bestimmt. Es zeigt sich, dass der Gesamttragekomfort der ausgerüsteten Muster bei befriedigend liegt unabhängig von der Auf-
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tragsvariante und der Ausrüstungssubstanz. Bei den zweiseitigen
Ausrüstungen ist die thermophysiologische Note besser als bei
einseitigen Ausrüstungen. Beim hautsensorischen Tragekomfort
zeigen dagegen die einseitigen Ausrüstungen bessere Noten. Der
Tragekomfort wird vor allem durch den hohen Benetzungsindex,
der durch die schmutzabweisenden Eigenschaften verursacht wird,
bestimmt. Da die Schmutzabweisung nur bei diesem hohen Benetzungsindex möglich ist, ist eine deutliche Verbesserung der Tragekomfortnoten der ausgerüsteten Muster nicht möglich. Die
Rohgewebe wiesen alle eine gute Gesamttragekomfortnote auf.
Die elektrostatischen Eigenschaften wurden durch die verschiedenen Ausrüstungen ebenfalls nicht wesentlich verändert und hängen in erster Linie von dem verwendeten Rohgewebe ab. In
Trageversuchen wurden die Ergebnisse der Tragekomfortnoten bestätigt. Es werden keine signifikanten Unterschiede zwischen den
verschiedenen Ausrüstungen festgestellt. Für die Beurteilung von
schmutzabweisenden Geweben sollte ein neues Bewertungssystem etabliert werden, da diese Gewebe nach dem bestehenden Bewertungssystem immer gegenüber nicht ausgerüsteten Geweben
schlechter bewertet werden. Schmutzabweisende Gewebe mit der
Gesamtkomfortnote von 3 stellen sehr gute Produkte dar, da in diesem Falle aufgrund der geforderten Funktionalität, der Schmutzabweisung, keine bessere Gesamtkomfortnote erreicht werden
kann. (HIT, BMWi IGF 16365 N)
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Polyphosphazene als neuartige permanente Flammschutzmittel in der Textilveredlung
Trotz ihrer flammhemmenden Eigenschaften werden Polyphosphazene bis heute nicht als Flammschutzmittel in der textilveredelnden Industrie eingesetzt, da eine permanente Anbindung
bisher nicht gelang. Demnach war es das Ziel des Forschungsvorhabens, synthetische Wege zur gezielten Derivatisierung von
Polyphosphazenen aufzuzeigen, um sie über entsprechende Ankerfunktionen dauerhaft an unterschiedlichen textilen Substraten zu
fixieren und den Materialien somit flammhemmende Eigenschaften
zu verleihen. Dabei wurden unterschiedliche Derivate erfolgreich
synthetisiert. Eine allylfunktionalisierte Spezies konnte beispielsweise in hoher Auflage waschund abrasionsbeständig über eine
photochemische Aktivierung an textilen Materialien aus Polyester,
Baumwolle und deren Mischungen immobilisiert werden. Die derart
mit den neuartigen und halogenfreien Polyphosphazenen ausgerüsteten Textilien weisen signifikant flammhemmende Eigenschaften auf und bestehen unterschiedliche normierte Brandtests. Die
Forschungsergebnisse stellen somit einen innovativen Beitrag zur
Herstellung einer gänzlich neuartigen Klasse von flammhemmenden (und zudem halogenfreien) Produkten dar. (DTNW gGmbH,
BMWi IGF 16780 N)
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Polycarbodiimide als neuartige Vernetzer für die Textilveredlung
Polycarbodiimide werden bis heute trotz ihrer herausragenden
Eigenschaften nicht als Vernetzer in der Textilveredlung verwendet. Es war das Ziel des Forschungsvorhabens, die Basisparameter für den Einsatz dieser Spezies in textilen Prozessen zu
erarbeiten. Dazu wurden erfolgreiche Experimente bzgl. der Haftungsverbesserung von Beschichtungen zu Textilien sowie in der
Ausrüstung mit z.B. Polyelektrolyten und Enzymen durchgeführt.
Die Ergebnisse bieten Unternehmen der Branche die Chance, klassische Verfahren, wie etwa das Beschichten von Geweben mit Polyurethanen, sowohl aus ökologischer als auch wirtschaftlicher
Sicht zu verbessern. Es erschließen sich den Unternehmen gänzlich neue Produkte mit hohem Wertschöpfungspotential. Dazu
zählen z.B. Filtervliese zur Rückgewinnung von Wertmetallen oder
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neuartige Technische Textilien mit katalytischen Eigenschaften,
die im wirtschaftlich attraktiven Bereich der „Weißen Biotechnologie“ Verwendung finden können. (DTNW gGmbH, BMWi IGF
16884 N)
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Neue Möglichkeit zur Hochveredlung cellulosischer Textilien
Ein Nachteil von Baumwollgewebe ist die leichte Knitterbildung. Seit langer Zeit wird diese Tendenz durch die Vernetzung
der Celluloseketten durch verschiedene Vernetzungsmittel verringert. Die erfolgreichsten Vernetzer, die N-Methylolverbindungen,
enthalten allerdings Formaldehyd. Diese Verbindung wird mittlerweile als potenziell krebserregend eingestuft, sodass ihre Verwendung und Freisetzung aufgrund neuerer regulatorischer Vorgaben
problematisch ist. Im Rahmen des AiF-Projekts wurden carboxylierte Polyamine entwickelt, die zur Verbesserung der Antiknittereigenschaften von Baumwollgewebe genutzt werden können. Da
carboxylierte Polyamine auf einfachem Weg aus günstigen und in
Bulk-Mengen erhältlichen Ausgangschemikalien erhältlich sind
und der Ausrüstungsprozess durch Foulardieren und Fixieren erfolgen kann, stellt diese Methode eine vielversprechende Alternative zu bekannten Ausrüstungschemikalien dar. (DTNW gGmbH,
BMWi IGF 17082 N)
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Lineares Polyvinylamin für die Textilveredlung – Polare Oberflächenmodifizierung für Haftungsverbesserung, Antistatikausrüstung und Komplexbildung
Lineare Polyvinylamine sind industriell verfügbare und kostengünstige Bulk-Chemikalien, die in der Textilveredlung bisher
wenig Beachtung gefunden haben. Über einfache, textiltypische
Veredlungsprozesse lassen sich Polyvinylamine – je nach Anwendung – als Dünnschicht oder auch in hoher, vernetzter Auflage
dauerhaft an Polyestergeweben und -vliesstoffen immobilisieren,
wodurch die textilen Substrate neue Eigenschaften für eine Vielzahl von Anwendungen erhalten. Dabei liefert die Ausrüstung Materialien mit ausgezeichneten antistatischen Eigenschaften und
einer verbesserten Haftung zu Polyurethanbeschichtungen. Des
Weiteren konnte gezeigt werden, dass sich mit Polyvinylaminen
ausgerüstete Polyestergewebe mit hoher Waschbeständigkeit reaktiv färben lassen, woraus sich eine Alternative zur üblicherweise
angewendeten Dispersionsfärbung von Polyester ergibt. Die Etablierung reaktiver Gruppen auf der Polymeroberfläche ermöglicht
wiederum eine weitergehende Modifizierung. So wurde in richtungweisenden Versuchen untersucht, inwieweit sich eine Modifizierung von textilen Materialien mit Polyvinylamin grundsätzlich
dazu eignet, die Anzahl der reaktiven Stellen auf der Polymeroberfläche für eine weiterführende Funktionalisierung zu erhöhen. Beispielhaft wurde dies bereits erfolgreich an der Modifizierung von
Wolle mit anschließender Cyclodextrinausrüstung untersucht. Dem
entsprechend kann die am DTNW entwickelte Methode zur Immobilisierung von Polyvinylaminen auch als quasi universelle Vorfunktionalisierung
für unterschiedlichste textile Anwendungen angesehen werden. (DTNW
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Ionische Flüssigkeiten zur Ausrüstung von Polyester mit
cellulosischen Oberflächen
Ionische Flüssigkeiten sind als Lösemittel in den vergangen
Jahren in den Fokus des Interesses der Materialwissenschaften
gelangt. Es handelt sich dabei um Salze mit einem Schmelzpunkt
unterhalb von 100 °C. Als flüssige Salze haben sie keinen nennenswerten Dampfdruck und sind u.a. enorm temperaturstabil. Viele
ionische Flüssigkeiten besitzen hochinteressante LöseeigenschafProjektförderung 2013
ten für eine Vielzahl von Materialien unter anderem für solche, die
ansonsten als schwer- oder unlöslich in gängigen Lösemitteln gelten. So gibt es eine Reihe von ionischen Flüssigkeiten die in der
Lage sind große Mengen Cellulose ohne eine vorherige Derivatisierung zu lösen. Ausgehend von derartigen Lösungen ist es dann
möglich Synthesefasern wie z.B. Polyester mit cellulosischen
Oberflächen auszustatten. Die resultierenden, mit Cellulose ausgerüsteten PET-Gewebe sind ausgesprochen hydrophil und lassen
sich sehr leicht benetzen (Tropfeneinsinkzeiten < 10s). Die Feuchtigkeitsaufnahme der Produkte erhöht sich durch die Ausrüstung,
die Zunahme liegt bezogen auf die abgeschiedene Cellulose im
Bereich von 10 Gew.%. Die modifizierten PET-Fasern lassen sich,
im Gegensatz zur unmodifizierten Faser, mit klassischen Reaktivfarbstoffen färben, wobei die resultierende Farbtiefe mit der Celluloseauflage steigt. Die Ausrüstungen erweisen sich in Wasch- und
Scheuerversuchen als beständig. Untersuchungen des bekleidungsphysiologischen Komforts ergeben eine leichte Verschlechterung
der hautsensorischen Eigenschaften infolge der tendenziellen Versteifung bei hohen Celluloseauflagen. Der thermophysiologische
Komfort wird durch die Ausrüstung nicht beeinflusst. (DTNW
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Silikonausrüstung für verbesserte Griff- und Gleiteigenschaften unter Erhalt der hydrophilen Eigenschaften
Maßgeschneiderte, aktive Silikonstrukturen für eine permanente Ausrüstung aus wässriger Flotte von sowohl hydrophilen wie
auch hydrophoben Fasermaterialien für Baumwolle und Polyester
wurden entwickelt. Ausgangsprodukte wurden zur kovalenten
Anbindung an die Faseroberfläche von Baumwolle und für eine
kombinierte Anbindung an Polyester über multiple Wasserstoffbrückenbindungen, Polyelektrolytkomplexbildung und hydrophobe
Wechselwirkungen funktionalisiert. Durch Variation der Substitutionsmuster in den Seitenketten wurden maßgeschneiderte, funktionalisierte PDMS (Polydimethylsiloxane) generiert. Sowohl bei
den mit optimierten Triethoxysilanfunktionalisierten PDMS-PEGs
wie auch bei den mit Imidazolidinonfunktionalisierten PDMS ausgerüsteten Geweben wurden wäschestabile Filmdicken zwischen 4
und 10 nm erhalten. Bei Einhaltung eines ausgewogenen Verhältnisses von PDMS-Anteilen und Ankergruppen gelingt die nachhaltige und gleichmäßige Bindung von PDMS-Weichmachern über
multiple Wasserstoffbrückenbindungen und hydrophobe Wechselwirkungen an die Polyesteroberfläche. Für eine optimierte PDMSVerbindung wurde eine hohe Gleichmäßigkeit und Permanenz auf
Polyestergewebe nach 5 Wäschen bei 30°C bestätigt. Die optimierten PDMS beider Spezies zeichnen sich, in nur dünner Schicht appliziert, durch gute Hydrophilie aus. Auch tragen ihre funktionellen
Gruppen zur Verbesserung der Hydrophilie des Gewebes bei. Verminderte Hydrophilie infolge Alterungseffekt durch Umlagerung
langkettiger PDMS innerhalb des Films bei Lagerung ließ sich durch
Erhöhung der Anteile an hydrophilen Wiederholungseinheiten in
der Seitenkette vermeiden. Eine deutliche, durch die Länge der
PDMS-Schlaufen bestimmte, Verbesserung der Griffeigenschaften
bei Applikation dünner Schichten wurde bei Baumwolle wie auch
Polyester erreicht. Längere PEG–Seitenketten (17 PEG-Gruppen) erzielten etwas höhere Werte bei der Biegesteifigkeit und nicht ganz
so gute sprungelastische Eigenschaften wie kürzere PEG-Kette mit
7 PEG-Einheiten. Die Tragekomfortnote wird durch die Ausrüstung
mit optimierten PDMS-PEGs weder beim Polyester- noch beim
Baumwollgewebe signifikant verändert. Beim Baumwollgewebe
zeigt sich partiell eine sehr geringfügige Verschlechterung, der hautsensorische Komfort dagegen wird bei beiden Faserarten verbessert. Mit optimiertem PDMS-PEG ausgerüstetes Baumwollgewebe
genügt den Anforderungen der Norm DIN 10524:2004-05 Lebensmittelhygiene – Arbeitsbekleidung in Lebensmittelbetrieben. Die
maßgeschneiderten Verbindungen erzielten hohe Permanenz und
gute Griffeigenschaften bei Erhalt der Hydrophilie, dies bei PES
auch ohne vorherige Aktivierung der Oberfläche über eine Plasmavorbehandlung. Das Bindungskonzept lässt sich auch auf Erzielung
anderer Effekte, etwa hydrophober Eigenschaften, ausdehnen.
(DWI, BMWi IGF 16499 N)
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Photochrome Systeme zur Lichtregulierung durch Textilien
Textilien bieten die Möglichkeit zur Licht- und Klimaregulierung. Dies ist von besonderem Interesse im Innenraumbereich
(z.B. bei Vorhängen, Markisen); daneben finden Textilien auch im
Outdoor-Bereich (z.B. Schirme, Zelte, Sonnensegel, Planen, textile
Bauelemente) oder in technischen Bereichen (z. B. Geotextilien)
Anwendung zum Schutz vor starker Sonneneinstrahlung. Ziel des
Forschungsvorhabens war die Entwicklung von mikro- oder nanoskaligen photochromen Pigmenten zur Ausrüstung von Textilien,
die bei Lichteinfall die Lichtdurchlässigkeit wechseln und damit
eine Licht- und Klimaregulierung ermöglichen. Neuartige photochrome Polymerpartikel und photochrome Siliziumdioxid-Nanopartikel mit besseren Stabilitäten und leichterer Applikation auf
Textilien als der eingelagerten Farbstoffe wurden entwickelt. Die
Forschungsergebnisse zeigen, dass die Lichtbeständigkeit von
photochromen Farbstoffen stark gesteigert werden kann, indem
sie in eine anorganische oder organische Matrix eingelagert werden. Die Partikel unterliegen einem reversiblen Farbwechsel bei
Lichteinstrahlung und sind aus wässrigen Medien applizierbar.
Notwendig ist eine Erhöhung der Farbintensitäten durch Erhöhung
der Chromophor-Konzentration in den Pigmenten. Ferner wurden
Textilien mit photochromen Eigenschaften durch Applikation von
photochromen Farbstoffen, Polymerpartikeln oder Mikrokapseln
durch Beschichtung oder durch Zusatz zur Polymerschmelze im
Spinnprozess entwickelt. Nach Zusatz eines UV-Absorbers oder
eines Radikalfängers (sterisch gehindertes Amin) wurde eine Verbesserung der Photostabilität der untersuchten photochromen
Farbstoffe erzielt. (DWI, BMWi IGF 16630 N)
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Permanente Funktionalisierung von Textilien auf Basis modifizierter Nanoclays
Die Entwicklung von Beschichtungssystemen auf Basis nanoskaliger Schichtsilikate (Nanoclays und Pillared Clays) bzw. von Mikrogel- und Mikrogel-Komposit-Partikeln, welche sich durch ein
hohes Adsorptionsvermögen für organische Schadstoffe auszeichnen, war Gegenstand des benannten Forschungsvorhabens. Derart
beschichtete Textilien sollten anhand ihres Adsorptionsverhaltens
gegenüber organischen Modellverbindungen auf ihr Potenzial als
Schutztextilien gegen Xenobiotika geprüft werden. Unter Einsatz
unterschiedlicher Verfahren wurden modifizierte Nanoclays erhalten. Diese wurden sowohl auf ihr Adsorptionsverhalten überprüft,
als auch auf Ihre Eignung, permanent an textile Flächen gebunden
werden zu können. In der Prüfung des Adsorptionsverhaltens
kamen unterschiedliche organische Substanzen zum Einsatz, die
als Modelle für Xenobiotika dienten. Charakterisiert wurden die
Nanomaterialien mittels BET-Oberflächenanalyse, thermogravimetrischer Analyse sowie Röntgendiffraktometrie. Auf der Basis verschiedener Polyoxokationen wurden synthetisierte Pillared Clays
hinsichtlich ihrer Struktur sowie ihrer Wirkung als Adsorber untersucht. Die Materialien zeichnen sich durch hohe BET-Oberflächen
aus, deren Größe entscheidend vom Basis-Schichtsilikat abhängt.
Sie adsorbieren sowohl aus wässriger Phase als auch aus der Gasphase sehr selektiv unterschiedliche organische Verbindungen. Die
synthetisierten Absorberpartikel wurden einerseits mittels unterschiedlicher angepasster Sol-Gel-Bindersysteme, andererseits
über ein modifiziertes Thermosolverfahren auf Baumwollgewebe,
Polyestergewebe und Polyestervliese appliziert. In abschließen-
29
den Adsorptionsmessungen von Benzol und gravimetrischen Analysen zur Aufnahme von Toluol der ausgerüsteten Textilien zeigte
das Thermosolverfahren insbesondere für die Anbindung von modifizierten Clays auf Polyestervlies die besten Ergebnisse. Dies gilt
sowohl für Pillared Clays als auch für Alkylammoniumtensid-modifizierte Nanoclays. Die entwickelten Beschichtungen eignen sich
als Ausrüstung auf Schutztextilien zur Vermeidung von Xenobiotika-Kontakt auf der Haut, als Wohnraumtextilien zur Raumentgiftung oder als abschirmende Outdoortextilien wie Zelte oder
Planen. (DWI, FTB, BMWi IGF 16781 N)
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Hochfunktionale leitfähige Beschichtungen aus CNT/Polypyrrol-Kompositbeschichtungen für intelligente Textilien
Leitfähige Strukturen werden nach dem Stand der Technik
durch das Einarbeiten von metallischen Strukturen in das Grundtextil verwirklicht. Die Realisierung dieser Eigenschaften in einem
einzigen textilen Material durch die Verwendung von leitfähigen
Kunststoffen bietet ein enormes Potential im wachsenden Bereich
intelligenter Textilien. Im Gegensatz zu konventionellen Kunststoffen mit ihren charakteristischen Eigenschaften und typischen Anwendungsfeldern beispielsweise als Isolatoren, zeigen sogenannte
intrinsisch leitfähige Kunststoffe bezügliche der elektrischen Leitfähigkeit metallähnliche Eigenschaften. Dies wird durch sogenannte „Dotierungen“ des konjugierten Elektronensystems und
den dadurch entstehenden beweglichen Ladungsträger erreicht.
Als Alternative zu metallbasierten Systemen, in der Regel Metallfasern oder metallbeschichtete Synthetikfasern, kann eine leitfähige Beschichtung dienen, vorausgesetzt eine hohe elektrische
Leitfähigkeit und eine preisgünstige Herstellung sind realisierbar.
Neben den intrinsisch leitfähigen Polymeren kommen auch Kohlenstoffnanoröhrchen (Carbon Nanotubes, CNT) mit ihren bekannten, herausragenden Eigenschaften für diese Aufgabe in Betracht.
Jedoch können diese Systeme für sich alleine auf Grund von Defiziten bei der Leitfähigkeit und der Beständigkeit bzw. durch hohe
Herstellungskosten für sich alleine nicht mit Metallfasern konkurrieren. Aus diesem Grund wurde in diesem Projekt eine Kompositbeschichtung, basierend auf Polypyrrol (PPy) und Carbon
Nanotubes, auf einem Naturfaser-Textil untersucht. Dieses
Coating realisiert neben einer hohen elektrischen Leitfähigkeit
weitere Funktion wie beispielsweise eine homogene elektrische
Beheizbarkeit bis 80°C bei 12V und eine Abschirmung elektromagnetischer Strahlung um 99% in einer Textillage. (ITCF, DWI, BMWi
IGF 17109 N)
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Einsparung von Energie und Ausrüstungschemikalien bei der
Rückenbeschichtung von Teppichböden durch Einsatz atmosphärischer Plasmen
Bei der Herstellung getufteter textiler Bodenbeläge werden zu
Flächenerzeugung viele Polgarne in ein textiles Trägermaterial eingenadelt, die zur dauerhaften Verankerung der Polnoppen mithilfe
einer aufgerakelten Nassbeschichtung aus SBR-Latex rückseitig
mit dem Träger verbunden werden müssen. In einer standardmäßig
zweistufigen Beschichtung dient dabei ein Latex-Vorstrich der Polnoppenverfestigung, während ein anschließend nass-in-nass aufgetragener Kaschierstrich die Applikation eines Textilrückens
ermöglicht. Die Vernetzung des SBR-Latex aus Vor- und Kaschierstrich und die Verfestigung des gesamten Tuftingbelages erfolgt
in einem Trockner, den die beschichtete Ware anschließend bei
Temperaturen von ca. 120°C und Warengeschwindigkeiten von bis
zu 10 m/min durchläuft. Aufgrund des hohen Wasseranteils von
ca. 20-25 %, den ein Compound für einen Vor- bzw. Kaschierstrich
enthält und aufgrund der Nassauftragsgewichte von teilweise
über 800 g/m2 pro Strich, verbraucht der Trockenprozess sehr viel
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Energie. Durch Anwendung atmosphärischer Plasmen konnte ein
Verfahren entwickelt werden, mit dem die zweistufige Beschichtung aus Vor- und Kaschierstrich auf einen nunmehr einstufigen
Beschichtungsprozess reduziert werden konnte. In Versuchsreihen wurden Tuftingrohwaren hergestellt, die in unterschiedlichen
Konstruktionen und Materialzusammensetzungen industriell gefertigten Produkten entsprachen. Die Versuchswaren wurden
rückseitig mit verschiedenen Plasmadosen behandelt, um die
Oberflächen hinsichtlich einer Hydrophilierung und Steigerung der
Adhäsionskräfte für eine modifizierte Rückenbeschichtung zu präparieren. Anschließend wurden die Versuchswaren sowohl mit
Vorstrich und Kaschierstrich als auch nur mit Kaschierstrich beschichtet und mit einem Textilrücken versehen. Weiterhin wurde
eine EVA-Schwerbeschichtung eingesetzt, um ebenfalls einen
Plasmaeinfluss auf eine solche Beschichtungsart zu untersuchen.
Mithilfe verschiedener Analyse- und empirischer Untersuchungsmethoden wurden die unterschiedlich plasmabehandelten und
beschichteten Versuchswaren systematisch verglichen. Hierbei
wurden insbesondere die Polnoppenauszugskräfte, die Lagentrennfestigkeiten des Textilrückens sowie die Eigenschaften bei
mechanischer Belastung untersucht. Ferner wurden Kriterien wie
das Emissions- und Geruchsverhalten der Versuchswaren verglichen. Ergänzt wurden die Untersuchungen durch Schnelltests, mit
denen die Hydrophilierungs- und Adhäsionseffekte an den plasmabehandelten Trägermaterialien ermittelt werden konnten. Mithilfe von XPS-Messungen konnten erste Änderungen in der
atomaren Zusammensetzung der plasmabehandelten Versuchswaren nachgewiesen werden, die im Zusammenhang mit der Erzeugung funktioneller Gruppen zu sehen waren. Trotz einiger
materialbedingter Unterschiede zeigten die verschiedenen Untersuchungen durchgehend, dass plasmabehandelte Versuchsvarianten, die nur mit einem Kaschierstrich versehen waren, gleich
gute oder teilweise sogar bessere Resultate hinsichtlich der gestellten Kriterien erzielten, die sich aus den einzelnen Prüfanforderungen ergaben. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass
bei einer industriellen Umsetzung und Integrierung der Plasmatechnologie in den Beschichtungsprozess aufgrund einer dann
einstufigen Beschichtung erhebliche Energie- und Materialeinsparungen zu erwarten sind. Unter Berücksichtigung der Produktionsmengen in der Tuftingindustrie, des Einsparpotentials durch
eine reduzierte Beschichtung und der Investitionskosten ist insgesamt von kurzen Amortisationszeiten auszugehen. (TFI, FTB,
BMWi IGF 16875 N)
55
Funktionalisierung von Polyethylen mittels Atmosphärendruckplasma
Ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE) und Kohlenstofffasern besitzen als textile Werkstoffe exzellente mechanische
Eigenschaften, wie hohe Zugfestigkeiten und geringe Dehnung.
Hinzu kommen die hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen und biologischen Einflüssen, ein minimales Wasseraufnahmevermögen sowie gerade beim PE eine niedrige Dichte
und damit hohes Leichtbaupotential. Eine große Herausforderung
stellt jedoch die damit verbundene inerte Oberfläche dar, die das
Wechselwirkungsvermögen der Fasern und damit ihre Anwendungen in FVKs oder als Trägermaterial behindern. Im Rahmen des
Teilprojektes A2 wurden deshalb Methoden zur Aktivierung und
gezielten Modifikation der Faseroberflächen untersucht. Neben
dem nasschemischen HT-Verfahren, bei dem gezielt funktionelle
Gruppen physikalisch im Polymer verankert werden, wurden die
Oxifluorierung und die Atmosphärendruckplasmabehandlung als
effiziente und ökologische Gasphasenverfahren näher betrachtet.
Dabei umfassten die Arbeiten die Behandlung, die chemische und
physikalische Charakterisierung vor allem der Oberflächeneigenschaften sowie die mechanische Überwachung der ursprünglichen
Textileigenschaften. Anhand der Ergebnisse wurden die jeweiligen
Anlagenparameter optimiert und weitere Ansätze wie die Verwendung von reaktiven Substanzen und mögliche innovative Anwendungen angegangen, die im laufenden Folgeprojekt vertieft
werden. (ITM, Land Sachsen Sächsische Excellenzinitiative ECEMP
– A2 13996/2379)
56
Einflussfaktoren auf Emissionen bei der Flammkaschierung
Zur Herstellung von Kaschierverbunden aus Polyurethanschaumstoffen (PUR) und Textilien, Kunstleder oder Leder eignet
sich nach wie vor die Flammkaschierung als kostengünstiges effizientes Verfahren. Damit verbunden sind u.a. hohe Emissionen
von Cyanwasserstoff (HCN). Ein Verfahrenskonzept für ein biologisches Rieselbettfilter zur Cyanwasserstoff-Elimination wurde im
Labor- und Pilotmaßstab unter realen Bedingungen getestet.
Schließlich wurden zwei Anlagen im großtechnischen Maßstab
eingerichtet und über drei Jahre messtechnisch überwacht. HCNEmissionen zwischen 2 und 13 mg/m2 Cyanwasserstoff in der Rohluft (Spitzenwerte) konnten bis zur Nachweisgrenze von 0,58
mg/m2, mindestens jedoch unter den Grenzwert der TA-Luft gesenkt werden. Einflussfaktoren auf die biologische Eliminationsleistung wie Begleitsubstanzen, Nährstoffverfügbarkeit und
pH-Steuerung wurden ermittelt. Lang anhaltende niedrige Außentemperaturen unter -5°C wirkten sich negativ auf die Eliminationsleistung aus. Die emitierte Menge von Cyanwasserstoff konnte
einzelnen PUR-Schäumen zugeordnet werden. Weitere Untersuchungen versuchen, eine Senkung der HCN-Emissionen durch
Identifizierung der verantwortlichen Prozessparameter und durch
den Einsatz von niedrig emittierenden Schäumen zu erzielen. Die
Ergebnisse des FuE-Projekts erlaubten es, gezielt emissionsarme
Schäume (bezogen auf HCN-Emissionen) für die Produktion einzusetzen, um umweltfreundliche Schaumverbund-Produkte herzustellen. Darüber hinaus wurde mittels der biologischen
Abluftreinigung neben einer Verringerung von HCN-Emissionen
wirkungsvoll die Emission von Feinstäuben gesenkt. (STFI, BMWi
ZIM KF2034027HG1)
57
Entwicklung innovativer First-Layer-Textilien mit hygienischen
Schweißgeruchsmindernden Eigenschaften für die Anwendungen im Fashion- und Arbeitskleidungsbereich
Funktionsunterwäsche oder sogenannte First-Layer-Textilien
wurden bislang ausschließlich für den Sportbereich entwickelt
und optimiert. Neben funktioneller Sportbekleidung verlangt der
Markt zunehmend ein Äquivalent für den Fashion- und den Arbeitsbekleidungsbereich. Für diese Anwendungen sind Textilien
mit anderen speziellen Eigenschaften gefordert, die am Markt derzeit noch nicht erhältlich sind. In dem gemeinsamen Forschungsvorhaben sollen daher First-Layer-Textilien entwickelt werden, die
speziell auf die Bedürfnisse für den Fashion- und den Arbeitsbekleidungsmarkt zugeschnitten sind. Wichtige Kernaspekte des
Forschungsprojekts liegen in der geruchsreduzierenden Funktionalisierung der Textilien und einem effektiven Schweißmanagement für die genannte Zielgruppe. So werden nicht wie beim Sport
innerhalb kurzer Zeit (~2 h) große Mengen an wenig riechendem
Schweiß produziert, sondern über längere Zeit (~8 h) stärker riechender Schweiß. Zudem spielt in technischer Hinsicht die Gleiteigenschaft eine wichtige Rolle. So muss gewährleistet werden,
dass die erste an der zweiten Kleidungsschicht möglichst reibungsfrei vorbei gleitet. (HIT, BMWi ZIM KF2136724CJ2)
58
Entwicklung innovativer Konzepte für den Parasitenschutz
von Heimtextilien
Die Entwicklung von neuartigen Verfahren zur Parasitenschutzausrüstung von Textilien, in erster Linie zur dauerhaften Unterdrückung des Befalls von Wolltextilien durch Motten- und
Käferlarven, war Ziel der Arbeiten. Neben den üblichen synthetischen Insektiziden wurden auch unkonventionelle Wirkstoffe wie
z.B. ätherische Öle oder Pflanzenextrakte bzw. deren Aktivsubstanzen eingesetzt. Vierzehn synthetische und natürliche Insektenschutzmittel wurden ausgewählt und hinsichtlich des Potentials
einer Komplexierung und ihrer Freisetzung durch/aus Cyclodextrinen untersucht. Computergestützte Studien mittels Monte Carlo
Kraftfeld-Simulationen mit ausgewählten Insektiziden zur Komplexierung durch -Cyclodextrine wurden durchgeführt und eine
Rangliste zur Stabilität der Cyclodextrin-Insektizid-Komplexe erstellt. Experimentelle Untersuchungen zur Komplexierung und zur
Unterstützung der theoretischen Studien wurden zusätzlich
durchgeführt. Die untersuchten Insektizide und Öle bilden Cyclodextrin-Komplexe. Ferner wurden Studien zur Freisetzung der Aktivstoffe aus den Komplexen mittel Head-Space GC/MS-Analytik
durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Freisetzungsprozess von den Gastmolekülen und dem vorliegenden Wassergehalt
abhängen. (DWI, DTNW gGmbH, BMWi IGF 15123 N)
59
Modifikation von Oberflächen zur Steigerung der Haltbarkeit
von sol-gel-basierten Ausrüstungen
Die Ausrüstung von Textilien mit Sol-Gel-Beschichtungen wird
seit einigen Jahren intensiv verfolgt. Eine Vielzahl von bekannten,
aber auch neuen Ausrüstungseffekten können über diesen Ansatz
realisiert werden. Besonders interessant ist die Sol-Gel-Technik
wegen der Möglichkeiten, multifunktionelle Ausrüstungen zu
synthetisieren. Problematisch ist eine in vielen Fällen geringe Beständigkeit solcher Ausrüstungen, insbesondere gegenüber
Waschprozessen. Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden
davon ausgehend, Vorbehandlungsstrategien für textile Fasermaterialien, basierend auf synthetischen Polymeren oder aus Naturfasern, entwickelt, die die Haltbarkeit von Sol-Gel-basierten
Ausrüstungen verbessern. Im Rahmen der Arbeiten konnte gezeigt
werden, dass sich über die Etablierung geeigneter Anker die Beständigkeit von Sol-Gel-Ausrüstungen bzw. der daraus hervorgehenden Effekte verbessern lässt. Es lässt sich gleichzeitig zeigen,
dass die erzielten Verbesserungen sehr stark vom jeweiligen Sol
abhängen. Die erzielten Verbesserungen lassen sich bei einer gegebenen Kombination aus Vorbehandlung und Sol-Gel-Ausrüstung nicht zwangsläufig auf andere Sole übertragen. Analytische
Charakterisierungen weisen darauf hin, dass in vielen Fällen die
Beständigkeit der Beschichtungsnetzwerke selbst einen weit größeren Einfluss besitzt als die spezifische Anbindung an das Substrat. So zeigt sich bei verschiedenen Untersuchungen, dass die
Auflage der Sol-Gel-Beschichtung vor allem nach einer ersten Wäsche signifikant sinkt. Vielfach geht der durch die Ausrüstung erzielte Effekt jedoch nicht verloren. Dies deutet auf ein partielles
Auflösen der Beschichtungsmatrizes selbst hin, wovor die Anker
nicht schützen können, da deren Wirkung auf die Grenzfläche zum
Substrat beschränkt ist. (DTNW gGmbH, BMWi IGF 17065 N)
60
Textilien für die kosmetische und pharmazeutische Nutzung
Für die Nutzung von Cyclodextrinen als Ausrüstungschemikalien für Textilien, die eine kosmetische oder pharmazeutische Anwendung haben, ist es notwendig, die Komplexbildung der
Cyclodextrine mit relevanten chemischen Substanzen zu untersu-
31
chen und deren biologische Aktivität zu testen. Es konnte gezeigt,
dass Cyclodextrinkomplexe mit verschiedenen Antiseptika gute
antibakterielle Aktivitäten aufweisen und sich daher für den Einsatz in antibakteriellen Textilien eignen sollten. Da mittlerweile
eine Reihe von Methoden existieren, wie sich Cyclodextrinen auch
im industriellen Maßstab auf Textilien fixieren lassen, ist eine Entwicklung von neuen Produkten in den Bereichen Medizin, Technische Textilien und Kleidung möglich. (DTNW gGmbH, FKI, derma,
BMWi IGF 15997 BG/1)
61
Plasmaprozesse zur Gestaltung funktionaler Oberflächen
Die Bearbeitung von Oberflächen mit Plasmen ist bereits seit
einigen Jahren bekannt und Thema zahlreicher Forschungsarbeiten. Im vorliegenden Artikel wird eine Übersicht über die Möglichkeiten gegeben, durch Plasmen Funktionen unterschiedlicher Art
zu generieren. Betrachtet werden dabei sowohl Bekleidungs- als
auch Technische Textilien. Neben der reinen Plasmaoxidation werden auch Beispiele zur Plasmapolymerisation an Textilfasern
sowie Verfahrenskombinationen aus Plasmaaktivierung und chemischer Funktionalisierung beschrieben. Neben der nasschemischen Funktionalisierung werden bei letzteren auch die
Möglichkeiten zur Plasmaaktivierung/-funktionalisierung in der
Remote-Zone eines Atmosphärendruckplasmas beschrieben. Die
beschriebenen Ergebnisse basieren teilweise auch auf Ergebnissen der Projekte IGF-Nr. 12861 und IGF-Nr. 15118. (DWI, BMBF –
01RI0635A-C)
62
Kreative Tools für den Digitaldruck von smart fabrics
Der Kreativwirtschaft wird ein Werkzeug zur kreativen Zusammenarbeit und Produktion von smarten Textilien in Form einer Gestaltungssoftware sowie einem digitalen Drucker zur Verfügung
gestellt. Der digitale Drucker, welcher am ITA entwickelt wird, erlaubt es im Rolle zu Rolle Verfahren Textilien mit sichtbaren, hörbaren und fühlbaren smarten Funktionen auszustatten.
Dazu wird ein digitaler Drucker mit Druckköpfen für elektronische Pasten, einem Inkjet Kopf und entsprechenden Trocknungsaggregaten konzeptioniert, gestaltet, aufgebaut und in
Verbindung mit der Gestaltungssoftware in Betrieb genommen.
(ITA, EU Seven Framework Programm EU 610414)
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Textilmaschinen/
Prüfmethoden und -geräte
63
Grundlegende Untersuchungen zur konstruktiven und materialtechnischen Gestaltung von Kompressionstextilien mit minimierter Wärmstauneigung
Für medizinische Kompressionstextilien ist charakteristisch,
dass sie von Menschen direkt am Körper getragen werden, den
Wärmehaushalt des Menschen direkt am Körper beeinflussen und
somit Klimabereiche erweitern können, in denen Menschen komfortabel leben und arbeiten können. Ziel des Forschungsvorhabens
AiF 16943 N war es vor diesem Hintergrund, die Energieeffizienz
32
von diesen Textilien konstruieren zu können und dadurch die Wärmestauneigung zu minimieren.
Methodisch wurden dazu numerische Modelle zur vaso- und
sudomotorgeregelten Wärmeabgabe des Menschen entwickelt,
der Wärmetransfer in Textilien mittels verschiedener Labormessverfahren bestimmt und aus Korrelationsanalysen als Kenngrößen
abgeleitet.
Da chemische Eigenschaften der Fasern und die Porenstruktur
gleichermaßen die Energieeffizienz und den Wärmeenergietransfer in Textilien beeinflussen, wurde ein Messsystem entwickelt,
um das Porensystem von Textilien durch rationell skalierte Kennzahlen zu quantifizieren.
Die Untersuchungen umfassten 13 Musterreihen aus Gestricken und Gewirken, die sich hinsichtlich ihrer Faser-, Garn-, und
Gestrickkonstruktion in weiten Bereichen unterscheiden. Aus den
Ergebnissen wurden zahlreiche Konstruktionsmöglichkeiten abgeleitet, um die Energieeffizienz von medizinischen Kompressionstextilien weiter zu verbessern. (ITV, TFI, BMWi IGF 16943 N)
64
Ermittlung neuer Textilmaschinen-Oberflächenstrukturen zur
Verbesserung der Haft- und Gleitreibungsvorgänge von Fäden
Die in den deutschen Rundstrickbetrieben eingesetzten Fadenröhrchen schützen die Garne einerseits auf ihrem Weg zur
Strickmaschine vor Verschmutzung, erzeugen aber andererseits
Haftreibung zwischen Garn und Röhrchenwand. Die Folge sind
hohe Fadenzugkräfte, die in den Strickereien zu erheblichen technischen Problemen führen, wie Fadenblockaden oder Fadenbrüchen, und Produktionsausfälle und hohe Kosten verursachen. Aus
diesem Grund wurde das Forschungsvorhabens AiF 16942 N „Fadenleitvorgänge“ initiiert mit dem Ziel, das tribologische Verhalten
von Garnen und Fadenröhrchen systematisch zu untersuchen und
daraus Lösungsstrategien für die deutsche Maschenindustrie abzuleiten. (ITV, BMWi IGF 16942 N)
65
Thermische Charakterisierung dynamisch belasteter Kautschukwalzen
In Textilmaschinen sind vielfach schnell rotierende und dynamisch hochbelastete Kautschukwalzen zum Transport von Faserbändern im Einsatz. Infolge der auftretenden dynamischen
Beanspruchungen kommt es dabei häufig zu einem unerwünschten Wärmeaufbau und damit zu einem Temperaturanstieg der
Bauteile. Dies kann zu erheblichen Problemen im Betrieb der entsprechenden Maschinen führen. Durch Einbringen räumlich ausgeprägter textiler Draht-Strukturen kann der Wärmeaufbau
reduziert und die Wärmeableitung dieser Bauteile deutlich verbessert und somit die Leistungsfähigkeit der Maschinen erhöht
werden. Schwerpunkt der Arbeiten stellt dabei die Ertüchtigung
eines Versuchsstandes für reproduzierbare Messungen des
Erwärmungsverhaltens der Bauteile dar. Mit den an diesem
Versuchsstand gewonnenen Versuchsergebnissen wird ein thermodynamisches Bilanzmodell erstellt, das es ermöglicht, verschiedene Lösungsansätze miteinander zu vergleichen und
gezielt innovative Lösungsansätze zu entwickeln. Im Rahmen der
Projektbearbeitung werden auf Basis dieser Ergebnisse neuartige
Kautschukwalzen umgesetzt und bezüglich ihres Erwärmungsverhaltens charakterisiert. Vielversprechende Lösungsansätze wurden am Ende des Projekts unter industrienahen Bedingungen
erprobt und bewertet. (ITM, BMWi ZIM KF2048921WZ0)
66
Reibungsfreie Drallerteilung auf Basis Supraleitungstechnologie
unter Berücksichtigung der Fadendynamik an Textilmaschinen
Das Ringspinnverfahren ist das meist eingesetzte Spinnverfahren weltweit um das Kurzstapelfasergarn herzustellen. Trotz
geringer Wirtschaftlichkeit ist das Ringspinnverfahren aufgrund
der hohen Garnqualität und der Flexibilität gegenüber dem Rotorspinn- und Luftdüsenspinnverfahren vorherrschend. Zur Reduzierung bzw. Eliminierung des produktivitätsbegrenzenden Faktors
des Ringspinnverfahrens – Reibung zwischen Ring und Läufer,
wurden in der Vergangenheit alternative Konzepte umgesetzt, die
jedoch nur einen geringen Einfluss auf die Produktivität ausüben.
Zur Realisierung der reibungsfreien Lagerung des Ring-Drallelementes bieten sich supraleitende Magnetlager an. Das Ziel des
Forschungsvorhabens besteht darin, die theoretischen und experimentellen Grundlagen für die Einführung eines supraleitenden
Magnetlagers (SML) als Ring-Drallelement-System von Textilmaschinen zu erforschen. Die Anwendung des Prinzips der Supraleitung kann die wissenschaftlichen Grundlagen für Textilmaschinen
mit kontaktfreiem Lauf, stabiler Lagerung vom Stillstand bis zur
Höchstgeschwindigkeit und unter Verzicht auf Regelungs- und
Sensoreinheiten legen. Dies soll eine höhere Produktionsgeschwindigkeit als bisher bekannte Arbeitsweisen an der Ringspinnmaschine ermöglichen. Durch theoretische Modellierung,
Simulation und messtechnische Untersuchungen unter dynamischen Bedingungen werden die textiltechnologischen und die
physikalischen Grenzen dieser neuen Technologie ermittelt. Die
Wechselwirkungen der Prozess-, Technologie- und Supraleitungsparameter werden evaluiert und daraus die Gesetzmäßigkeiten
für das SML-Ring-System abgeleitet. (ITM, DFG – CH174/33-1)
67
Prüfverfahren und Methoden zur Charakterisierung der Drapierbarkeit von technischen Textilien
Das Ziel des Projektes war es, eine Methode zur Charakterisierung des Drapierverhaltens von Multiaxialgelegen mit Hilfe optischer Messtechniken zu entwickeln. Das im Projekt entwickelte
Prüfgerät DRAPETEST ist inzwischen durch Textechno am Markt
verfügbar und wird in der Textilbranche eingesetzt. Es wurden zahlreiche Erkenntnisse zum Umformverhalten von Gelegen gewonnen,
die zur objektiven Beurteilung der Drapierfähigkeit und des Verhaltens des Verstärkungstextils verwendet werden konnten.
(FIBRE, BMWi ZIM VP2444802DF9)
68
Entwicklung innovativer Färberspulen zur Kostensenkung in
der Spulenfärberei und in der Flächenbildung mit Hilfe eines
praxisgerechten Ansatzes
Ziel des Vorhabens ist es, den Ausschussanteil bedingt durch
Färbespulfehler um bis zu 30 % zu senken. Die Dichteverteilung
von Färbespulen beeinflusst entscheidend die Färbequalität. Dichtemessungen werden zurzeit nur indirekt und subjektiv durchgeführt. Sie geben die tatsächliche Dichteverteilung nur ungenau
wieder. Zudem wird lediglich die Einzelspule betrachtet, und nicht
die Spulensäule. Im Forschungsprojekt wird zur Erarbeitung einer
praxisgerechten Lösung erstmals die Dichte der Spulensäule erfasst. Es werden Druckmessungen mit Hilfe von Foliendrucksensoren und einer speziellen Druckmessnadel durchgeführt.
Ausgehend davon wird erarbeitet, wie die Dichteverteilung der
einzelnen Spulen in der Färbesäule sein muss, um in der Färbesäule eine möglichst homogene Dichte zu erreichen. In enger Kooperation mit der Industrie werden die Ergebnisse unter
industriellen Bedingungen für Baumwoll-Spinnfasergarne validiert. (ITA BMWi IGF 17514 N)
69
Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“
Das Flächengewicht ist ein wesentliches Qualitätskriterium für
Gewebe. Es wird nach DIN EN 128181 mittels Wägung bestimmt.
Die Überwachung und Regelung des Flächengewichts auf einer
Webmaschine ist mit einem Röntgensensor möglich. Das genutzte
Röntgenmesssystem stammt von der Firma BST ProControl Rengsdorf GmbH, Rengsdorf. Es besteht aus einem Sender und einem
Empfänger. Er wird mit einer Beschleunigungsspannung von unter
5 kV betrieben und darf daher in Deutschland genehmigungsfrei
eingesetzt werden. Aufgrund der Positionierung des Sensors ergibt sich eine große Totzeit für die Regelung. Im Rahmen der vorgestellten Untersuchungen ist daher in einer Regelung ein
Smith-Prädiktor genutzt worden. Die Validierung der Regelung
zeigt gute Ergebnisse, ein gewünschtes Flächengewicht wird mit
einer Genauigkeit von 3 % innerhalb von weniger als 30 s erreicht.
(ITA DFG EXC 128)
70
Entwicklungs- und Prüfzentrum für innovative Textilien im Automobilinnenraum: Automotive Interior Center (AIC)
Im Rahmen des Projektes wird ein Kompetenzzentrum für Automobilinnenräume (AIC) in NRW aufgebaut. Ein Kernziel des AIC
ist die Entwicklung und anschließende Nutzung eines Prüfstandes,
der die systematische Ermittlung des Einflusses von textilen Innenraumkomponenten auf das gekoppelte akustische und thermische
Komfortempfinden von Fahrzeuginsassen ermöglicht. Weiterer Bestandteil ist die Bestimmung von Materialkennwerten für die gezielte Auslegung von Textilien, um so maßgeschneidert unter
anderem akustische und thermische Anforderungen zu erfüllen.
Das Projekt beinhaltet weiterhin die prototypische Produktion von
neuartigen Innenraumtextilien einschließlich hybrider Systeme
(z.B. Mehrschichtverbünde). Zur Erreichung der Projektziele werden bereits am ITA vorhandenen textilen Produktionsketten im Labormaßstab (Stichwort AIP: Automotive Interior Prototyping)
ergänzt und für textile Komponenten im Innenraum (z.B. Hybridstrukturen aus neuartigen 3D-Gestricken und Vliesstoffen) erweitert und angepasst. Des Weiteren werden für die gezielte und
systematische Auslegung der Textilien Komponentenprüfstände
aufgebaut, mit denen eine Prüfung der thermischen, akustischen
und textilen Eigenschaften möglich ist. Diese Schnelltests ermöglichen eine frühzeitige Einschätzung der Performance von neuartigen Innenraumtextilien und beschleunigen so den gesamten
Entwicklungsprozess. Parallel zu den Schnelltestmethoden werden
die Innenraumtextilien in Computersimulationen nachgebildet, um
die Entwicklung der Textilien zu unterstützen. Die entwickelten Produkte werden im Automotive Interior Center ganzheitlich bewertet.
Gestellte Kriterien sind unter anderem die Funktionsintegration,
Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit (bspw. Recyclingeignung) der
neuen Innenraumtextilien. (ITA EU Seven Framework Programm
310139902)
71
Automatisierte Bestimmung der Biegesteifigkeit von Fasern –
AutoBend
Es wurde ein automatisiertes Prüfverfahren zur Bestimmung
der Biegesteifigkeit von Fasern entwickelt. Hierfür wurden zwei unterschiedliche Methoden, die vibroskopische und die Kompressions-Steifigkeitsbestimmung entwickelt, die als Erweiterung in
einem Prüfgerät der Firma Textechno H. Stein GmbH & Co. KG, Mönchengladbach eingesetzt werden können. Ein solches modifiziertes
Prüfgerät wurde beim Firmenpartner aufgebaut und validiert. Die
Auswahl der Methode zur Biegesteifigkeitsbestimmung erfolgt in
33
Abhängigkeit der Fasermerkmale. Für sehr feine oder gekräuselte
Fasern liefert die vibroskopische Biegesteifigkeitsbestimmung die
besten Ergebnisse der Fasersteifigkeit, während für dicke, ungekräuselte Fasern die Kompressions-Steifigkeitsbestimmung besser
geeignet ist. In der Veröffentlichung wurde die Anwendung der
Kompressions-Steifigkeitsbestimmung für Glasfaserfilament gezeigt und evaluiert. (ITA BMWi ZIM KF2197104MU2)
Durch den Einsatz der neuen, flexiblen Führungselemente aus
Faserverbundwerkstoff ergeben sich für die Betreiber der Tuftingmaschine folgende Vorteile: kein Ölverlust und kein Verschleiß. Dies
bedeutet keine Verschmutzung der Ware und somit kein Ausschuss
beim Veredeln/Beschichten. Weiterhin entfallen Wartungsarbeiten
und Material für den Austausch der Lager und Dichtungen. (TFI
BMWi ZIM KF2559202)
72
Entwicklung einer auf die Verarbeitung von Kohlenstofffilamentgarn angepassten Oberflächenstruktur auf Basis einer Strukturhartchromschicht – Chromosphere; Entwicklung einer Strukturhartchromschicht für die Carbonverarbeitung – Chromosphere
Die Verarbeitung von Carbongarnen zu textilen Flächen ist mit
deutlichen Einbußen bezüglich der Prozessgeschwindigkeit und
mit erhöhter Garnschädigung verbunden. Um eine akzeptable Qualität des hergestellten textilen Halbzeugs zu gewährleisten, ist es
notwendig, die Produktionsgeschwindigkeit erheblich zu reduzieren. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer an die Verarbeitung von Kohlenstofffilamentgarn angepassten Oberfläche aus
Strukturhartchrom um die Prozessgeschwindigkeiten zu erhöhen.
Dazu wird im Rahmen des Projekts ein materialübergreifendes
Bewertungsschema entwickelt. Die labortechnischen Kennwerte
werden dazu ebenfalls ermittelt. Das ITA ermittelt mittels Reibwertprüfstand das reale Reibverhalten der fadenkontaktierenden
Elemente. Basierend auf diesen Eingangsparametern wird ein Bewertungsschema entwickelt. Durch das Bewertungsschema wird
die Oberflächenstruktur fadenkontaktierender Elemente mittels
Strukturhartchrom an die Verarbeitung von Carbonfasern angepasst. (ITA BMWi ZIM KF2497143CJ2)
73
Neues Maschinenkonzept für den Tuftingprozess unter Einsatz von Faserverbundbauteilen – zirkularTUFT
Die Aufgabenstellung des Projektes war die Entwicklung und
Herstellung neuer Führungselemente auf Basis der Faserverbundtechnik (FVW) für die Nadelbarre einer Tuftingmaschine. Diese sollen die buchsengelagerte Linearführung ersetzen und gleichzeitig
eine zirkulare Nadelbewegung realisieren.
Das TFI hat die an der Nadelbarre auftretenden Belastungen
und Kräfte im Labor- und Technikumsmaßstab analysiert. Diese
waren für die Entwicklung eines lagerlosen Führungselementes
aus FVW an Tuftingmaschinen notwendig. Die Ergebnisse wurden
aufbereitet und den Projektpartnern übergeben. Es wurden für
zwei unterschiedliche Maschinentypen die Bewegungskurven der
Nadelbarre simuliert, die sich durch den Einsatz von flexiblen Führungselementen aus FVW ergeben. Auf Basis der Simulationen
wurden zwei Konzepte zur Umsetzung entwickelt. Nach der Umsetzungsphase durch die beiden Projektpartner wurden die realen
Bewegungen an den Labormaschinen des TFI analysiert. Es zeigt
sich, dass für Maschinen mit Einzelexzenter eine elliptische (zirkulare) Kreisbahn der Nadeln vorliegt. Für Maschinen mit Kipphebelansteuerung wird eine sichelförmige Bewegung mit geringer
Auslenkung erreicht.
Durch die zirkulare Nadelbewegung bewegt sich die Nadel bei
der Interaktion mit dem Greifer auf diesen zu. Es konnte hierdurch
die Amplitude der Greiferbewegung auf 50 % reduziert werden.
Trotz dieser Reduzierung blieben die Prozesssicherheit und der
Warenausfall gleich.
Die Führung der Nadelbarre durch die neuen FVWElemente bedeutet, dass die bisherigen Stößel, Führungsbuchsen und Dichtelemente nicht mehr benötigt werden. Darüber hinaus entfällt im Falle
von Kipphebelmaschinen noch eine weitere Gelenkverbindung an
jedem Stößel. Die Kraftübertragung in Richtung der Nadel erfolgt
nun geradlinig in einem Bauteil ohne weitere Querkräfte.
34
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74
Neuartige Flachkulierwirkmaschine zur Herstellung regulärer
Strukturen mit biaxialem Schusseintrag
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde eine neue Generation der Flachkulierwirkmaschine entwickelt, welche für die Fertigung von technischen Textilien eingesetzt werden kann. Das
Verfahren bietet durch die Modifikation der Maschinentechnik nun
die Möglichkeit, zusätzlich zu den Maschenfäden auch Funktionsfäden im Flächengebilde zu integrieren. Die Funktionsfäden verlaufen orthogonal zueinander und folgen im Warenrandbereich
der gewünschten Kontur der Textilfläche. Das Kernstück der neuen
Maschinenkonstruktion bilden die Wirkorgane und die Antriebe
für die Funktionsfäden. In Versuchen wurde die maschinelle Fertigung von Kulierwirkwaren mit orthogonaler Materialintegration
nachgewiesen. Wesentliche Vorteile dieser Technologie, im Vergleich zu anderen Maschenbildungsverfahren, werden in folgenden Faktoren gesehen:
• extrem schonende Materialverarbeitung aufgrund der speziellen Tempi der Maschenbildung: Einschließen, Fadenlegen, Kulieren, Vorbringen, Pressen, Auftragen und Abschlagen.
• absolut gestreckte, ondulationsfreie und schonende Einbindung der Funktionsmaterialien und Hochleistungsfäden in 0°- und
90°-Richtung. Die unterbrechungsfreie Führung von Verstärkungsfäden entlang der Kontur der Textilien ist insbesondere für die
Fertigung von Textilhalbzeugen zweckmäßig. Neben einer Warenrandverstärkung, kann so eine kraftliniengerechte Anordnung der
Verstärkungsfäden erfolgen. Ein Ausfransen der Warenränder
beim Drapieren und damit verbundene Festigkeitsverluste der
Halbzeuge in diesen Bereichen, werden vermieden. Neben der Reduzierung von Materialkosten können Konfektionszeiten und -kosten reduziert werden. Das Verfahren erlaubt ferner das Einarbeiten
von Funktionsöffnungen. Auch hier werden die orthogonalen
Fäden nicht geschnitten. Die Zielstellungen des Forschungsprojektes wurden erreicht. (STFI BMWi InnoKom Ost MF100003)
75
Neue Konzepte für Feuerwehrschutzkleidung mit verbesserter
physiologischer Funktion
Die Entwicklung einer physiologisch funktionellen Feuerwehrschutzkleidung und deren dazugehörige Wiederaufbereitungsverfahren unter Erhalt der Schutzfunktion nach DIN EN 469 und der
Gebrauchstauglichkeit waren Gegenstand des Forschungsvorhabens. Hierzu wurden durch Messungen mit den Hautmodell und
der thermischen Gliederpuppe anhand fünf zertifizierter Materialaufbauten die thermophysiologischen Möglichkeiten und Grenzen von in der Praxis eingesetzten Feuerwehrschutzkleidung
aufgezeigt. Es zeigte sich, dass vor allem im Hinblick auf höhere
Schwitzraten die Feuerwehrschutzkleidungen ein Optimierungspotenzial besitzen. Da allerdings die Schutzfunktion die höchste
Priorität besitzt, weisen die fünf Materialaufbauten zufriedenstellende thermophysiologische Eigenschaften auf. In Trageversuchen
mit Probanden konnte zudem aufgezeigt werden, dass schon ab
Außentemperaturen von > 10°C mehr Schweiß produziert wird als
von der Feuerwehrschutzkleidung aufgenommen und weitertransportiert werden kann. Es werden bisher ca. 65% der produzierten
Schweißmenge evaporiert und durch den Materialaufbau nach
außen geleitet. Der zurückbleibende Schweiß befindet sich hauptsächlich in der Einsatzjacke sowie Jeans und Baumwollhemd, welche im Rahmen des Trageversuchs als Unterbekleidung getragen
wurden. Um das Feuchtigkeitsmanagement von Feuerwehrschutzkleidung zu optimieren wurden funktionelle Unterbekleidungen
hinsichtlich ihrer thermophysiologischen und hautsensorischen
Eigenschaften charakterisiert. Hierbei erwiesen sich drei funktionelle Unterbekleidungen (Aramid, Aramid/PTFE sowie Baumwolle)
als besonders geeignet zur Kombination mit den Materialaufbauten. Um die Feuchtigkeitsverteilung innerhalb des Lagenaufbaus
bei den Messungen mit dem Hautmodell besser verfolgen zu können, wurden zwischen jede Textillage ein Feuchtigkeitssensor integriert. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass für einen
optimalen Feuchtetransport innerhalb der Materialkombination,
die Feuchtigkeiten von Unterbekleidung und Futterstoff ähnlich
sein sollten. Dies spricht für einen guten Feuchtigkeitstransport
von Unterbekleidung zu Futterstoffgewebe. Des Weiteren ist es von
Vorteil, wenn die Feuchtigkeit im Futterstoff etwas geringer ist als
die der Unterbekleidung, so kann kontinuierlich Feuchtigkeit vom
Futterstoffgewebe aufgenommen und an die weiteren Textillagen
abgeben werden. Bei den Messungen der Pufferwirkung von Wasserdampf konnte trotz guter Feuchtigkeitsverteilung in den hautnahen Textillagen keine Verbesserung durch Kombination mit
funktioneller Unterbekleidung erzielt werden, da der Feuchtigkeitstransport durch die Membran (Nässesperre) limitiert wird. Jedoch
konnte bei allen Materialaufbauten durch Kombination mit funktioneller Unterbekleidung die Pufferwirkung gegen flüssigen
Schweiß deutlich gesteigert werden. Diese Ergebnisse konnten
ebenfalls bei einem neuen Materialaufbau mit Station Wear
und/oder funktioneller Unterbekleidung beobachtet werden.
Durch Trageversuche mit dem optimierten System, bestehend aus
Feuerwehrschutzkleidung und funktioneller Unterbekleidung,
konnten die Ergebnisse der Hautmodellmessungen validiert werden. Neben der Optimierung des Feuchtemanagements von
Feuerwehrschutzkleidung wurde gezeigt, dass sich eine Hydrophobierung bei jedem Wasch-Trocknungs-Zyklus negativ auf die
thermophysiologischen Eigenschaften von Feuerwehrschutzkleidung auswirkt. Durch Anpassung des Verfahrens, wobei nur bei
jedem 5.ten Wasch-Trocknungs-Zyklus hydrophobiert wird, können die thermophysiologischen Eigenschaften deutlich länger erhalten bleiben. (HIT BMWi IGF 16676 N)
76
Potenzial nano-modifizierter Thermoplastfasern zur Fertigung
von Hochleistungsfaserverbundbauteilen
Bekannte Verfahren zur Herstellung von endlosfaserverstärkten Kunststoffen sind das Tailored Fibre Placement (TFP) und das
Tow Placement (TP) Verfahren. Aufgrund der prozessbedingten
Nachteile wie z.B. die Limitierung in der Lagenanzahl und Faserschädigung durch den Nähprozess bei TFP bzw. beim TP sind nur
große in-plane Radien umsetzbar. Durch vorimprägnierte Faserbündel, kann bei diesen Verfahren nicht das komplette Leichtbaupotential ausgenutzt werden und die Flexibilität wird herabgesetzt.
Im neuen Tow Placement Verfahren können die Vorteile beider Verfahren kombiniert werden, um das volle Potential dieser Verfahren
besser auszunutzen. Dies erfolgt über den Einsatz von nano-funkProjektförderung 2013
tionalisierten Thermoplastfasern, die mittels Induktion zum Aufschmelzen gebracht werden und als Bindefasern dienen. Zum Einsatz kommen nano-funktionalisierte Hybridrovings aus PEEK – und
Kohlenstofffasern. Mit den am FIBRE im Schmelzspinnverfahren
hergestellten MagSilica®-PEEK-Fasern konnten mittlere Aufheizgeschwindigkeiten von 680 K/s bis zum Erreichen des vollständigen
Aufschmelzens von 360 °C erzielt werden. Beginnend von Raumtemperatur erfolgt das Aufschmelzen der Matrix innerhalb von ca.
0,5 s. Eine etwaige Schädigung der Matrix durch den hohen Energieeintrag konnte mittels DSC-Analysen nicht nachgewiesen werden. Aufgrund des kraftflussgerechten Ablegens eignet sich das
Verfahren besonders gut für hoch beanspruchbare Komponenten,
Verstärkungen für Krafteinleitungsregionen oder Struktureinlegern
für Spritzgussapplikationen. Durch das Ablegen auf Endkontur bietet dieses Verfahren ein hohes Potential für Rahmenstrukturen und
bionisch optimierten Strukturen. (FIBRE, TFI BMWi IGF 16827 N)
77
Drapiereffektor zur automatisierten Fertigung anspruchsvoller
Faserverbundstrukturen
Die Automatisierbarkeit, hohe Flexibilität und Einfachheit der
Konstruktion ermöglicht vielfältige Anwendungen in verschiedenen Branchen. Der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen kann
durch den Einsatz eines automatisierten Drapierroboters erweitert
werden. Der entwickelte Drapierendeffektor basiert auf dem Prinzip eines anschmiegsamen Kissens mit integrierten Heizelementen. Das entwickelte Gerät zeichnet sich aus durch:
• Flexible Einsetzbarkeit
• Automatischen Ablauf
• Hohe Qualität der gefertigten Preforms.
(FIBRE, DWI BMWi IGF 16705 N)
78
Auswirkung superhydrophiler Top-Coats auf das Abreinigungsverhalten beschichteter Gewebe
Ziel der beschriebenen Untersuchungen war es, beschichtete
Gewebe insbesondere die den Markt dominierenden PVC-beschichteten Planen, Bänder, (Dach)Membranen – mit mikrorauen,
hydrophilen Acrylatschichten zu versehen, um so extrem hydrophile Eigenschaften zu erzielen. Vordergründig zielte die „Superhydrophilie“ auf die Verringerung der Anhaftung kritischer
Schmutzpartikel wie z.B. Dieselruß ab. Zur Gestaltung der Oberflächentopographie wurde ein spezielles zweistufiges UV-Härteverfahren der aufgetragenen Acrylatschicht („photonische
Mikrofaltung“) eingesetzt. Die Untersuchungen haben gezeigt,
dass dieses Verfahren ein geeigneter Weg zur Schaffung der angestrebten Oberflächeneigenschaft ist. Die Superhydrophilie wird
hierbei durch das Zusammenwirken der freien Oberflächenenergie
des (grundsätzlich hydrophilen) Acrylatsystems und der durch den
Härtungsprozess erzeugten Mikrorauigkeit bestimmt. Die erzielbaren Wasserkontaktwinkel sind – soweit überhaupt messbar –
kleiner als 10°. Im Rahmen der vorliegenden Publikation wurde
darüber hinaus erstmals gezeigt, dass auch der „umgekehrte“
Weg, mikroraue, aber ursächlich nur leicht hydrophile oder gar hydrophobe Oberflächen chemisch nachzubehandeln, geeignet ist
superhydrophiles Verhalten zu erzeugen. Zur Nachbehandlung
wurden photochemische oder plasmabasierte Funktionalisierungen betrachtet. (DTNW gGmbH BMWi IGF 16038 BG)
79
Einsatz von Metallgarnen in 3D – Gewirken für Anwendungen
im Bereich der Schutztextilien
Insbesondere in den Bereichen Forstwirtschaft, im Fleischereihandwerk und im Recyclinggewerbe werden Textilien mit schnitt-
35
hemmenden Eigenschaften eingesetzt, um die arbeitenden Personen vor Gefahren zu schützen. Nachgefragt werden zunehmend
multifunktionelle Textilkonstruktionen die z.B. neben dem Schnittschutz auch eine Polsterwirkung (Prallschutz) aufweisen und gute
bekleidungsphysiologische Eigenschaften besitzen. Diese Eigenschaften werden bis auf den Schnittschutz von Abstandsgewirken
erfüllt. Es wird über erste Ergebnisse zum Einsatz von Metallgarnen in Abstandsgewirken insbesondere über die Verarbeitungsmöglichkeiten von „kritischen“ fadenförmigen Materialien mittels
Doppelrascheltechnik zur Erhöhung des Schnittschutzes in
Abstandsgewirken berichtet. Durch umfangreiche Analysen zum
Fadenlauf, insbesondere zum Reibungsverhalten und Spannungsverhalten der unterschiedlichen Fadenmaterialien sind gute
Ergebnisse im Wirkprozess erzielt worden. Besonders hervorzuheben ist, dass die Drahtmaterialien nach Modifikation des Fadenlaufes gut zu Maschen geformt werden können. Die verarbeitbare
Drahtstärke ist vergleichsweise gering, jedoch wird durch die feine
Nadelteilung an der Maschine eine hohe Materialdichte im Gewirke
erreicht. Zusätzliche Schnitthemmung wird durch die gleichzeitig
eingearbeiteten hochfesten Aramid-Garne erzielt. Die Feinheit der
Maschen trägt wesentlich zu hoher Flexibilität und Drapierbarkeit
bei – eine sehr wichtige Voraussetzung für einen hohen Tragekomfort. Weitere Optimierungsarbeiten hinsichtlich der Fadenzuführung an der Maschine und der Modifikation und Präparation der
eingesetzten Funktionsgarne werden im Fortgang des Projektes
durchgeführt. (TITV, STFI BMWi IGF 17424 BR/1)
80
Integrierbarer faserbasierter Hydrogel-Sensor zur Überwachung des pH-Werts in Wunden
Im Rahmen der interdisziplinären Forschungstätigkeiten werden
miniaturisierte textilbasierte Sensoren für medizinische Anwendungen entwickelt, welche insbesondere für das kontinuierliche
Monitoring chronischer Wunden genutzt werden können. Für die
aus medizinischer Sicht angestrebte längere Verweilzeit von
Wundverbandsystemen auf der Wunde ist ein sensorbasiertes
Wundmonitoring unerlässlich, um bei Störungen im Heilungsprozess mittels gezielter Therapiemaßnahmen auf Basis objektiver
Messdaten zeitnah eingreifen zu können. Darüber hinaus trägt
das Wundmonitoring zum besseren Verständnis der Zusammenhänge zwischen dem Wundheilungsverlauf bzw. der Wundheilungsstörung und relevanten Wundparametern (u.a. pH-Wert,
Konzentration der neutrophilen Abwehrzellen, Temperatur, Konzentration reaktiver Sauerstoffspezies) bei. Die entwickelten textilbasierten Wundmonitoringsensoren werden durch geeignete
textiltechnische und chemisch/physikalische Beschichtungsverfahren konstruktiv als Mehrschichtfadensensor ausgelegt und
basieren auf messtechnischen Verfahren der Impedanz-, Redoxpotential- und der rein resistiven Widerstandsbestimmung. (ITM,
TITV BMWi IGF 17826 BR)
81
Verfahrensmodifikationen zur Verbesserung der Kosteneffizienz bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Bauteile mittels Vakuuminfusion
Ziel des Projektes war es, ein flexibles und universell einsetzbares Verfahren zur Herstellung geometrisch-komplexer Preforms
für die Weiterverarbeitung im Vakuuminfusionsverfahren (Prozesskette Preforming – Vakuuminfusion) zu entwickeln. Dazu wurden
die benötigten Werkzeuge, Hilfsmittel und textilrelevanten Prozessschritte so gestaltet, dass eine signifikante Kostenreduktion durch
eine effiziente Bauteilfertigung mit Vakuumtechnologie möglich
ist. Die Entwicklungen wurden simulationsgestützt betrieben. Die
Beschleunigung der Entwicklungsprozesse sowie der zu verrichtenden Arbeitsschritte (darunter Lagefixierung, Zwischenkompak-
36
tierung, Infiltrationsaufbau) dient der Verkürzung der Prozesszeiten bei gleichzeitig verbesserter Reproduzierbarkeit und führt zu
einer höheren Bauteilqualität. Des Weiteren wurde durch eine bauteilangepasste Bereitstellung der Zubehörmaterialien eine Ressourcen schonende Produktionsweise ermöglicht. Für KMU ergibt
sich damit die Chance, Bauteile für verschiedenste Industriebereiche leichtbaugerecht zu konstruieren, die Vielfalt der textilen
Verstärkungsstrukturen gezielt einzusetzen sowie die gesamte Prozesskette für Kunststoffbauteile anzubieten und sich in diesem zukunftsträchtigen Markt zu etablieren. (ITM BMWi IGF 16808 BR)
82
Multifunktionale Fertigteile aus textilbewehrten mineralischen
Baustoffverbunden
Das Vorhaben beschäftigte sich mit der Entwicklung und Realisierung multifunktionaler Bauelemente aus einem neuartigen mineralischen Verbundwerkstoff, bestehend aus einer hochfesten
tragenden Textilbetonschicht und einer funktionalen Schicht aus
haufwerksporigem Leichtbeton, welche die bauphysikalischen
Funktionen hinsichtlich Brand- und Schallschutz übernimmt. Die
entwickelten räumlich geformten Elemente können in den
verschiedensten Bereichen als raumabschließende Bauteile eingesetzt werden und kombinieren die gestellten sicherheitstechnischen und komfortorientierten Aspekte mit einer hohen Flexibilität
an architektonischen Gestaltungsmöglichkeiten, was die Nutzungsqualität von Gebäuden erheblich verbessert und auch bei Investoren und Sachversicherern von zunehmendem Interesse ist.
Mit den erzielten Projektergebnissen konnte gezeigt werden, dass
sich multifunktionale Baustoffverbunde, die aus einer hochfesten
Tragschicht aus Textilbeton und einer Schicht aus haufwerksporigem Leichtbeton bestehen, sehr gut als tragende klein- und mittelformatige Leichtbauelemente eignen und dabei gleichzeitig
bauphysikalisch notwendige Funktionen des Brand- und Schallschutzes übernehmen können. Dabei wurden für definierte Einsatzszenarien geeignete und eigenschaftskompatible beton- und
textilseitige Materialpaarungen herausgearbeitet, umfangreich labortechnisch untersucht und wissenschaftlich bewertet. Im Ergebnis der Forschungsarbeiten wurden Demonstratorbauteile für ein
raumabschließendes Deckenelement hergestellt, mit denen die
Funktionstüchtigkeit, Tragfähigkeit, Maßhaltigkeit und die Eignung
als Brand- und Schallschutzelement im baupraktischen Einsatz
durch zahlreiche Untersuchungen nachgewiesen wurde. Weitere
potentielle Anwendungsbereiche eröffnen sich z. B. für Fassadenelemente und Lärmschutzwände. (ITM, INST.BAU, ika BMWi Zutech
329 ZBR/1)
83
Technologieentwicklung zur prozessintegrierten Fertigung von
hochfesten Membranen mit kraftflussgerechter Gestaltung auf
Basis der Multiaxial-Nähwirktechnik
Die Forschungsarbeiten umfassen Weiterentwicklungen des
textilen Festigkeitsträgers in Form von Bi- und Multiaxialgelegen für
hochfeste Membranen, die anstelle bisher üblicher Gewebe zum
Einsatz kommen können. Basierend auf einer erweiterten Multiaxial-Nähwirktechnik ist eine beanspruchungs- und weiterverarbeitungsgerechte Herstellung textiler Festigkeitsträger mit offener und
geschlossener Struktur für Membranen in Form von Bi- und Multiaxialgelegen realisierbar. Hierbei lassen sich verschiedene Fadenlagenschichtungen, -orientierungen sowie gradierte Bereiche infolge
Manipulation zusätzlicher Kettfäden umsetzen. Ein Linecoater ermöglicht die maschinelle Beschichtung des Textils für Baumembranen. Für Segelmembranen eignet sich das Laminierverfahren. Die
entwickelten Beispielstrukturen erreichen das Kennwertniveau vergleichbarer, kommerziell verfügbarer Membranen. Von Vorteil sind
die Zusatzmöglichkeiten zur verwendungsangepassten StrukturProjektförderung 2013
ausbildung. Für den Membranzuschnitt eignet sich ein Universalcutter. Die Konfektionierung ist mittels Nähen, Schweißen und Kleben realisierbar. Inwieweit sich eine prozessintegrierte
Membranfertigung als günstig erweist, hängt von den Membrananforderungen ab und ist produktspezifisch zu entscheiden. Erweiterte Einsatzbereiche für die entwickelten Strukturen zeichnen sich
über das Textile Bauen und den Hochleistungssegelsport hinaus
bei der Abdeckung von Behältern, in der Nutzschifffahrt und im
Nutzfahrzeugbau ab. Die Ergebnisse sind aber auch bei der Fertigung maßgeschneiderter Textilhalbzeuge zur Kunststoffverstärkung
und Betonbewehrung anwendbar. (ITM BMWi IGF 17241 BR)
84
Spreizen von Carbonfaser-Heavy Tows und deren Weiterverarbeitung
Basierend auf einem weiterentwickelten Spreizrad sowie einer
modifizierten Spreizeinrichtung, bestehend aus Vorlage-, Fadenspannungsregulier-, Heiz-, Fixier- und Wickeleinheit, steht eine
Technologie zur Verfügung, mit der ein sehr sicheres, schonendes
und variables Spreizen von Carbonfaser-Heavy Tows realisierbar
ist. Das Spreizergebnis hängt maßgeblich vom Ausgangszustand
des vorgelegten Heavy Tows ab. Bei guter Qualität lassen sich
gleichmäßige Spreizbänder herstellen, wobei sich bei Feinheiten
um 3200 tex eine Endbreite von 30 mm als vorteilhaft erwiesen
hat. Solche Bänder ermöglichen die Bildung von Spreizlagen mit
Flächenmassen von ca. 100 g/m2 und Lagendicken um 0,1 mm. Zur
Charakterisierung sowohl einzelner Spreizbänder als auch daraus
durch Wickeln hergestellter Flächen eignen sich Zugprüfungen an
Proben im eingeharzten Zustand unter Anwendung des Resin
Transfer Moulding (RTM)-Verfahrens. Die erreichten Kennwerte
zeigen, dass von Spreizlagen eine vergleichbare Verstärkungswirkung zu erwarten ist, wie von ungespreizten Heavy Tow-Lagen.
Erstere bieten zusätzlich den Vorteil zur Masseverringerung und
Dickenreduzierung im späteren Bauteil. Durch Kombination von
Kettfadenvorlagen, die aus Spreizbändern gebildet wurden, mit
herkömmlichen Verstärkungsfadenlagen lassen sich unter Nutzung der Multiaxialkettenwirktechnik neuartige Textilhalbzeuge
für Faserverbundwerkstoffe fertigen. Anwendungen werden im
Sportgeräte- sowie Automobilbau, aber auch im Bereich dynamisch belasteter Maschinenelemente sowie der Strukturbauteile
im Nutzfahrzeugbau gesehen. Des Weiteren sind Einsatzbereiche
etwa beim Textilen Bauen in Richtung neuartiger Membranstrukturen erkennbar, die auf den neuen Möglichkeiten zur Ausbildung
des textilen Festigkeitsträgers beruhen. Insgesamt wird deutlich,
dass ein effizientes Verfahren zum Spreizen von Heavy Tows verfügbar ist, von dem sowohl die KMU der Textil- als auch der Faserverbundwerkstoffindustrie profitieren können. (ITM BMWi IGF
16421 BR)
85
Integrale Motorhaubensysteme für den Fußgängeraufprallschutz
Ziel des Projekts ist die Entwicklung losgrößengerechter, integraler Motorhaubensysteme mit einstellbaren Dämpfungseigenschaften für den fahrzeugseitigen Fußgängerschutz sowie mit
integrierter Schall- und Wärmedämmung durch den Einsatz anwendungsgerecht ausgelegter Abstandstextilien. Nach Ableitung
der Systemanforderungen an ein Motorhaubenkonzept am Beispiel des Volkswagen Golf V werden geeignete Simulationsmodelle
für die Originalhaube hinsichtlich des Fußgängerschutzes erstellt.
Diese werden anhand durchgeführter Versuche an Originalhauben
validiert und charakterisiert. Auf dieser Grundlage erfolgen die Erarbeitung und Bewertung unterschiedlicher Motorhaubenkonzepte sowie die Auswahl von Vorzugslösungen. Parallel dazu
werden die textilen Technologien zur Entwicklung gestrickter und
gewirkter Abstandsstrukturen erarbeitet. Die Schwerpunkte der
Entwicklungen liegen dabei auf guten Aufprall- und guten thermischen und akustischen Dämpfungseigenschaften. Verschiedene
Prüfverfahren für die Untersuchung der Abstandstextilien werden
dazu angepasst bzw. weiterentwickelt. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen werden Vorzugsvarianten ausgewählt und
numerisch sowie technologisch beschrieben. Dazu wird ein geeignetes Materialmodell zur Beschreibung der Eigenschaften beim
Fußgängeraufprall generiert und eingesetzt. Die heute bestehenden Anforderungen an den Fußgängerschutz konnten mit dem
Stand der Technik zum Zeitpunkt der Projektbeantragung nicht erreicht werden. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen aber
erhebliche Fortschritte gegenüber diesem Stand. Anhand der
Funktionsmuster wird deutlich, dass auf Basis der im Projekt erzielten Ergebnisse eine deutliche Verbesserung des FGS in Kombination mit thermischer und akustischer Dämpfung erreichbar
ist. Die erzielten Ergebnisse lassen sich auch auf andere Impaktbzw. Crashanwendungen aus den Bereichen Fahrzeug- und Personenschutz sowie aus dem Sport und Freizeitbereich übertragen.
(ITM, ITA, ika BMWi Zutech 314 ZBG)
86
Entwicklung eines innovativen chemisch-flocktechnischen
Verfahrens zur Veredlung von Kunststoffoberflächen mit hoher
Energieeffizienz und Qualität
Bei der elektrostatischen Beflockung werden kurz geschnittene Fasern auf ein mit Klebstoff versehenes Substrat appliziert.
Der Klebstoff ist dabei das verbindende Element zwischen Flockfaser und Substrat. Stand der Technik sind wasserbasierte Dispersionsklebstoffe. Nachteilig sind die lange Trockenzeit bis 40
Minuten, die eine Integration in die angrenzenden Prozessschritte
erschwert, sowie der hohe Energiebedarf für die Härtung. Im Forschungsvorhaben wurden neue Reaktivklebstoffen für die Beflockung sowie energiesparende Härtungstechnologien entwickelt.
Es sind 100 %-Systeme herstellbar, die sich ebenso wie Dispersionen applizieren lassen. Energie wird nur zur Initiierung der Härtungsreaktion benötigt. Dies wurde thermisch, im elektrischen
Wechselfeld und mit Hilfe von UV-Licht realisiert. Besonders energiesparend ist die Elektronenstrahlhärtung in Kombination mit
den neuen Reaktivklebstoffen. Die Technologien erlaubten Härtungszeiten zwischen 1 bis 10 Sekunden bei einem Energieeinsatz
von nur noch ca. 1 % des bei Dispersionsklebstoffen üblichen Bedarfs. Die Ergebnisse lassen sich in der Flockindustrie, aber möglicherweise auch in angrenzenden Bereichen der Textilindustrie
nutzen. (ITM BMWi IGF 17061 BR)
87
Entwicklung von Profilbandgewebe aus Hochleistungs-Filamentgarnen
Die schädigungsarme und produktive Verarbeitung von Hochleistungs-Filamentgarnen im Schusssystem von SpulenschützenBandwebmaschinen spielt für die Anwendbarkeit der mit dieser
Technologie herstellbaren Strukturen eine übergeordnete Rolle.
Ziel des Forschungsprojektes war die Schaffung der technischen
und technologischen Voraussetzungen für die Herstellung komplexer 3D-Gewebestrukturen aus Hochleistungsfilamentgarnen.
Als wesentlicher Parameter für die Herstellbarkeit der Strukturen
sind die Entwicklung eines neuartigen Schusseintragssystems,
die Entwicklung der hochkomplexen Bindungen, die Breithaltung
der Strukturen mittels Kantendraht und die Verarbeitung der
Schuss- und Kettfadensysteme mit niedrigen Fadenzugkräften zu
nennen. Mit der Fertigung der Funktionsmuster (Kreis-zu-DoppelT-Profil, 12-armiges Sterngewebe und Doppelschlauchgewebe)
wird das Potential der Spulenschützen-Bandwebtechnik für neue
Einsatzbereiche verdeutlicht. (ITM BMWi IGF 16957 BR)
37
88
Kleinlumige Blutgefäße auf Basis von neuartigen resorbierbaren Biomaterialien für das Tissue-Engineering
Ziel dieses interdisziplinären Vorhabens ist es, kleinlumige
Blutgefäße auf Basis von neuartigen resorbierbaren Biomaterialien für das Tissue-Engineering zu entwickeln. Die entwickelten
Blutgefäße sollen nanoskalige fibrilläre Strukturen aufweisen,
welche für die Besiedlung mit humanen mesenchymalen Stammzellen vorteilhaft und für die direkte klinische Anwendung geeignet sind. Das Forschungsziel des ITM ist die Entwicklung von
dreidimensionalen tubulären Scaffolds mittels Elektrospinning.
Um einen biomemetischen Aufbau der Blutgefäße zu realisieren,
werden zwei natürliche Biomaterialien (z. B. Chitosan und Polylactid) kombiniert. Hierzu wird am ITM eine neue Mixing-Elektrospinning Technologie entwickelt. Diese Technologie ermöglicht
einen Hybridaufbau sowohl in der Materialebene und als auch in
der Strukturgeometrie (Poren und Faserdurchmesser). (ITM Internationales Projekt – STNP 09-BIO938-02)
89
Verbundwerkstoffe für den Hybrid-Leichtbau auf Basis gewebter metallischer Halbzeuge
Ziel des Projekts B2 „CoMeT“ des Spitzentechnologieclusters
ECEMP ist die systematische technische sowie technologische Entwicklung von belastungsgerecht ausgelegten multifunktionalen
Mehrkomponentenverbundhalbzeugen sowie der dazu benötigten
Fertigungstechnologien. Durch die konsequente Weiterentwicklung anforderungsgerechter metallischer oder hybrider textiler
2D- oder 3D-Verstärkungsstrukturen werden innovative komplexe
anforderungsgerechte Leichtbauprodukte ermöglicht. Es werden
drahtverstärkte Magnesium-Leichtbauwerkstoffe oder MetallSandwich-Verbunde mit 3D-Gewebe-Kernen entwickelt. Derartige
dreidimensionale textilbasierte zellulare Verstärkungsstrukturen
stellen eine neue Art metallischer Werkstoffe dar und weisen ein
besonderes Eigenschaftsprofil, gekennzeichnet durch hohe
spezifische mechanische Kennwerte, gute Impact- und Crasheigenschaften sowie eine hohe Gestaltungsfreiheit hinsichtlich Materialauswahl und belastungsgerechter Strukturarchitektur auf.
Das im ECEMP-Teilprojekt B2 „CoMeT“ verfolgte Herstellungsverfahren von 3D-Drahtstrukturen über einen eigens angepassten und
modifizierten Webprozess stellt ein Alleinstellungsmerkmal dar
und eröffnet durch die Nutzung und gezielte Weiterentwicklung
eines etablierten Fertigungsverfahrens deutliche wirtschaftliche
Vorteile in der Halbzeugherstellung und Verbundbauteilfertigung.
Die Kombination von metallischen, hybriden bzw. textilen Verstärkungs- bzw. Funktionsstrukturen zu neuartigen Verbunden im
Multimaterialdesign schafft verbesserte Möglichkeiten für den ingenieurmäßigen Leichtbau, besonders im Maschinen-, Anlagenund Fahrzeugbau. Um effiziente Leichtbauprodukte bereitstellen
zu können, müssen die neuartigen Verbundwerkstoffe incl. ihrer
Verstärkungsstrukturen beanspruchungsgerecht ausgelegt werden. Dies wird durch die Erarbeitung geeigneter Berechnungs- und
Simulationskonzepte erreicht, die sowohl eine effiziente virtuelle
Halbzeugentwicklung als auch die Auslegung crash- und impactbeanspruchter Verbundstrukturen ermöglichen. Dabei werden die
einzelnen Aufgabenstellungen im Bereich der textilen Fertigung,
des Fügens von Drahtstrukturen, der Wärmebehandlung sowie der
Verbundbauteilfertigung konstruktiv und technologisch bearbeitet
und umgesetzt. Die Fertigungsstudien münden in der Herstellung
beanspruchungsgerechter Demonstratorbauteile. Das Potential
dieser Demonstratoren soll abschließend unter praxisnahen Belastungen nachgewiesen werden. (ITM Freistaat Sachsen – B2
CoMeT 13922/225)
38
90
TiCEM-Verbundmaterialien auf der Basis textiler Strukturen
aus Titandraht und resorbierbaren mineralischen Knochenzementen für die Herstellung neuartiger Knochenimplantate
Im Rahmen des Projektes soll ein innovatives Verbundmaterial
zur Reparatur und Regeneration von Knochenfrakturen bestehend
aus metallischer textiler Verstärkung auf Basis von Titandrähten
und einem Matrixmaterial (Calciumphosphat-Zementen) entwickelt werden. Die Ti-Drahtverstärkung soll als strukturierte Formen
zur Aufnahme hauptsächlich von Zugkräften und Biegebelastungen zum Tragen kommen. Unterschiedliche Strukturen werden
entwickelt und als Verbund mit den Magnesium-Calciumphosphat-Zementen charakterisiert. Die Entwicklung der Ti-Drahtverstärkung erfolgt am ITM mit Hilfe verschiedener Techniken (wie
das Flechten und die Flachstricktechnik) unter Variationen der
Strukturauslegung sowie des Durchmessers des Ti-Drahthalbzeuges. Die Verbundeigenschaften zwischen dem Titandraht und dem
Magnesium-Calciumphosphat-Zement soll charakterisiert und gegebenenfalls durch Oberflächenmodifizierungen der Titandrähte
optimiert werden. (ITM BMWi ZIM KF2048917MK0)
91
Organisch geformte Textilbetonelemente für Segmentbauweise
Das ZIM-Vorhaben beschäftigte sich mit der Entwicklung und
Realisierung einer Prinziplösung zur Herstellung von Gebäuden,
die sich vielgestaltig aus elementaren Segmentbauteilen zusammensetzen lassen. Das einzelne Bauteil besteht aus tragfähigem
Textilbeton und ist mehrfach gekrümmt. Die zum Erreichen dieser
Zielsetzung vorgenommene Bauteilentwicklung beruht auf einem
ganzheitlichen, interdisziplinären Ansatz. Das Ziel des im vorliegenden Sachbericht betrachteten Teilprojektes bestand in der
Entwicklung und Bereitstellung textiler Bewehrungen aus Carbonfilamentgarnen, die sämtliche Zugkräfte im Betonbauteil abtragen
und somit dessen Tragverhalten maßgeblich bestimmen. Die Entwicklung der hochfesten beschichteten Textilien für die Bewehrung zweifach gekrümmter Betonbauteile erforderte neben einer
geometrischen und statischen Auslegung der Textilien sowie
deren technischer Umsetzung auch die Erarbeitung geeigneter
technologischer Parameter für die Strukturbeschichtung. Hierbei
galt es einerseits, die Materialeffizienz für die eingesetzten Hochleistungsgarne sicherzustellen und anderseits eine für die Betonage ausreichende Verfestigung bei gleichzeitigem Erhalt des
textilen Charakters der Bewehrung zu erreichen. Für die Textilbereitstellung bildeten zudem die Realisierung zweidimensionaler
Strukturabwicklungen der dreidimensionalen Bauteiloberflächen,
die Integration von zusätzlichen Carbonfilamentgarnen in der gitterförmigen Grundstruktur für hochbeanspruchte Bauteilbereiche
sowie die daran anknüpfende Konturierung zu textilen Halbzeugen weitere Teilaufgaben. Die Bereitstellung derartiger Bewehrungstextilien und die Ermittlung zugehöriger Strukturkennwerte
schufen die Voraussetzung für die Durchführung der baustoffsowie technologieorientierten Arbeiten der beteiligten Kooperationspartner. (ITM BMWi ZIM KF2048916KI0)
92
Textile Chitosan-Hybrid-Trägerstrukturen für die Hartgeweberegeneration
In diesem Forschungsprojekt arbeitet das ITM zusammen mit
dem Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien in Dresden (MBZ)
zusammen. Ziel ist die Entwicklung einer offenporigen Textilstruktur, die optimale Einwachs- und Besiedlungsbedingungen für knochenbildende Zellen aufweist und somit für das Tissue-Engineering
geeignet ist. Die Net-Shape-Nonwoven-Technologie ermöglicht die
Verarbeitung von Kurzfasern in Strukturen mit beliebiger Geometrie.
Chitosan-Mikrofasern werden an definierten Stellen schichtweise
verfestigt. Dies führt zur Bildung einer offenporigen inneren Struktur. Diese ist optimal für das Durchwachsen von knochenbildenden
Zellen geeignet. Mit einer prozessintegrierten Elektrospinning-Einheit kann der Scaffold durchgehend mit Nanofasern funktionalisiert
werden und somit das Oberflächenvolumen erhöht werden, was zu
einer verbesserten Zelladhäsion führt. (ITM DFG – CH174/24-1)
93
Modellierung und Simulation von neuartigen textilbasierten
adaptiven Faserkunststoffverbundstrukturen mit Formgedächtnislegierungen
Leichtbaustrukturen sind aufgrund der zahlreichen Möglichkeiten zur anforderungsgerechten Gestaltung und der gezielten Auswahl an Hochleistungsfaserstoffen, wie Glas und Carbon und deren
Verarbeitung zu Verstärkungshalbzeugen und Faserkunststoffverbunden (FKV) besonders leistungsfähig. Durch die Entwicklung
von FKV mit adaptiven Eigenschaften werden Leichtbaustrukturen
realisierbar, die sowohl ein hohes mechanisches Kraftaufnahmevermögen besitzen, als auch in der Lage sind, ihre mechanischen
Eigenschaften, wie Geometrie und Steifigkeit, äußeren Einflüssen anzupassen. Im Rahmen der Grundlagenforschung werden
neuartige adaptive FKV entwickelt, die auf textilen Verstärkungshalbzeugen basieren, in die Aktoren aus Hybridgarnen mit Formgedächtnislegierungen (FGL-HG) integriert werden, um aktorisch
wirkende FKV-Bauteile zu realisieren. Das Ziel der Forschungsarbeiten ist die Schaffung der wissenschaftlichen Grundlage
sowie die Realisierung und Prüfung von adaptiven FKV, die auf
strukturintegrierten FGL-HG und duroplastischen Matrixsystemen
basieren. Ein Hauptziel dabei ist die Entwicklung von textil verarbeitbaren fadenförmigen Aktoren, die während des textilen Flächenbildungsprozesses in die Verstärkungsstruktur integriert
werden können. Durch den Einsatz der Friktionsspinntechnologie
DREF 2000, werden FGL Drähte (Kernkomponente) mit einem textilen Schutzmantel aus Glasfaser (Mantelkomponente) umsponnen. Dadurch sollen die Aktoren vor dem direkten Kontakt mit der
Matrix geschützt werden. Dies ist wichtig, um die freie Beweglichkeit der Aktoren innerhalb des Verbundes zu gewährleisten, so
dass das Verformungspotential der FGL effektiv genutzt werden
kann. Außerdem ist es notwendig Schädigungen zu verhindern,
die durch mechanische Spannungen zwischen Aktor und Verbund
entstehen, um die Gebrauchsfähigkeit der FKV-Strukturen sicherzustellen. Durch die Modellierung und Simulation des Bauteilverhaltens soll dabei der experimentelle Aufwand minimiert werden.
(ITM DFG – CH174/23-1)
94
Textilverstärkte Verbundkomponenten für funktionsintegrierende Mischbauweisen bei komplexen Leichtbauanwendungen
Im Sonderforschungsbereich 639 „Textilverstärkte Verbundkomponenten für funktionsintegrierende Mischbauweisen bei
komplexen Leichtbauanwendungen“ werden an der Technischen
Universität Dresden die wissenschaftlichen Grundlagen und Methoden zur Entwicklung und Nutzung neuartiger Textilverbunde für
innovative Mischbauweisen erarbeitet. Textile Halbzeuge bieten
ein hohes Potential zur Anpassung der Werkstoffstruktur an die
Bauteilgeometrie und die auftretenden Belastungen und sind damit
prädestiniert für Anwendungen im Leichtbau, die komplexe Anforderungen erfüllen müssen. Insbesondere der funktionsintegrierende Leichtbau mit textilen Verbundwerkstoffen in Mischbauweise
bietet zahlreiche Vorteile, z. B. hohe Festigkeit und Steifigkeit bei
geringem Gewicht sowie gute Dämpfungs- und Crasheigenschaften.
Im Mittelpunkt der dritten Projektphase (Demonstratorphase) werden die erarbeiteten Fertigungsverfahren zu robusten Prozessen für
reproduzierbare Bauteileigenschaften weiterentwickelt. Die textilen
Verstärkungsstrukturen mit hoher Lagenanzahl werden dabei auf
ein anforderungsgerechtes Crash-/ Impaktverhalten im Verbund
sowie für die Funktionsintegration bzw. -applikation vorbereitet. Darüber hinaus werden Formgebungsmöglichkeiten zur Erzeugung
von near-net-shape-Preforms auf Basis von Hybridgarn-Mehrlagengestricke sowie integrale doppelt gekrümmte Schalenstrukturen
mit Rippen auf Basis von gewebten Halbzeugen entwickelt. Durch
Konfektionierungsprozesse werden darüber hinaus Präzisionssteigerungen bei der nähtechnischen Montage sowie lokale Anpassungen für Verbindungs- und Krafteinleitungszonen sowie für
Crashelemente und funktionsintegrative Compliantstrukturen untersucht. (ITM, ILK DFG – SFB 639 – TP A2, A3, B1, T2)
95
Entwicklung verfahrenstechnischer Grundlagen zur Flächenbildung von Fadenlagennähwirkstoffen mit 3-D Geometrie
Gegenstand des Projektes sind Grundlagenuntersuchungen
zur Umsetzung offener Fadenlagennähwirkstoffe mit dreidimensionaler Geometrie, die auf Grund ihres beanspruchungsgerechten Strukturaufbaus und unter Minimierung der zur Herstellung
notwendigen Arbeitsschritte die Basis für komplexe Strukturbauteile bilden. Den Ausgangspunkt für die Forschungsarbeiten bildet
die Nähwirktechnologie, ein Verfahren zur Herstellung ebener,
bahnförmiger Textilien für technische Einsatzzwecke. Auf Basis
einer neu entwickelten verfahrenstechnischen Lösung wird diese
Technologie grundlegend erweitert, so dass sowohl zweidimensionale (z. B. schrauben-, kreis- oder bogenförmige) als auch
räumliche (z. B. tunnelförmig gebogene, rotationssymmetrische)
textile Netzstrukturen mit veränderlichem Aufbau realisiert werden, die in dieser Form mit keinem bekannten Verfahren erzeugt
werden können. Diese sind sehr gut als Verstärkungskomponente
für komplex geformte Verbundwerkstoffe mit mineralischer oder
kunststoffbasierter Matrix, zur Bewehrung von Holzverbundbauteilen sowie für die Elastomerverstärkung geeignet. (ITM DFG –
CH174/20-1)
96
3D-Bauteile aus Blech und Textil durch umformende Verbundherstellung
Hybridverbunde aus Metallblech und thermoplastischem endlosfaserverstärktem Kunststoff (FKV) verfügen über ein hohes
Leichtbaupotential, da so die Vorzüge beider Werkstoffklassen optimal ausgenutzt werden können. Vor dem Hintergrund der Integration zusätzlicher Funktionen in derartige Hybridverbunde
ergeben sich neben dem vergleichsweise geringen Gewicht weitere aus der FKV-Komponente resultierende Vorteile, wie ausgezeichnete mechanische und akustische Eigenschaften, ein hohes
thermisches Dämmungsvermögen sowie ein gutes Crash- und Impactverhalten. Im Fokus des Forschungsprojektes lag die Entwicklung eines kostengünstigen, serienfähigen Fertigungsverfahrens
für komplexe 3D-Hybridverbundbauteile aus Metallblech und FKV.
Durch die Interdisziplinäre Zusammenarbeit des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM), des
Instituts für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik (IWM)
und des Instituts für Festkörpermechanik (IFKM) konnte im Rahmen der Forschungsaktivitäten die gesamte Prozesskette betrachtet werden. In diesem Forschungsprojekt wurde die Entwicklung
eines neuartigen einstufigen insitu-Umform-Füge-Verfahrens zur
Herstellung von Hybridverbundbauteilen erfolgreich abgeschlossen. Schwerpunkte waren dabei die Werkzeugauslegung, die Prozessführung, die Entwicklung angepasster Verstärkungstextilien,
die haftungsgerechte Oberflächengestaltung der Halbzeuge sowie
die Entwicklung von Methoden zur Bauteilauslegung. Der innovative Ansatz für die Hybridverbundherstellung liegt in der gemein-
39
samen Umformung und Verbundbildung in einem variothermen
insitu-Umform-Füge-Werkzeug aus den beiden Halbzeugen
hybridgarnbasiertes Verstärkungstextil und Metallblech. Im Werkzeug erfolgt das Umformen der Halbzeuge, durch Temperaturbeaufschlagung das Aufschmelzen der Thermoplastfasern des
Verstärkungstextils und das Benetzen die Verstärkungsfasern.
Gleichzeitig erfolgt über den thermoplastischen Matrixwerkstoff
ohne zusätzlichen Klebstoffeinsatz die Verbindung zum Metallblech. Durch gezielte Oberflächenbehandlungen von Metallblech
und Verstärkungstextil werden bestmögliche mechanische Verbundeigenschaften erzielt. Potenzielle Anwendungen von Hybridverbundbauteilen bestehen u. a. im Fahrzeug- und Maschinenbau,
z. B. für tragende Strukturen und Außenhautbauteile. (ITM BMWi
Zutech 377 ZBR)
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Verbundstrukturen mit Sicherheitsfunktionen
In verschiedenen Bereichen der Wirtschaft sind Textilstrukturen
gefragt, die einen hohen Schutz vor Vandalismus und Diebstahl
bieten, gleichzeitig ein niedriges Flächengewicht aufweisen und
Überwachungsaufgaben übernehmen. Eine derartige Funktionskombination ist in am Markt verfügbaren schnittfesten Textilien
bisher nicht vorhanden. Deshalb wurden im vorliegenden Forschungsprojekt neuartige, sensorisch aktive, schnittfeste Textilverbünde für Applikationen in transportablen Behältern entwickelt,
die sich durch die Kombination hochfester Fadenmaterialien mit
textilintegrierten leitfähigen Sensorsystemen auszeichnen. Zur anforderungsgerechten und beschädigungsfreien Verarbeitung der
elektrisch leitfähigen Sensoren waren an den textilen Versuchsmaschinen verschiedene maschinenbauliche Anpassungsmaßnahmen erforderlich. Diese betrafen den Mäanderschusseintrag von
90°- Schussfadenmaterialien und die Zuführung der Sensoren in
0°- Richtung sowie den Gewirkeabzug. Die Maßnahmen konnten
erfolgreich umgesetzt werden. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit der Aggregate wurde mit der beschädigungsfreien Verarbeitung von sensorischen Materialien erbracht. Die entwickelten
Musterstrukturen unterscheiden sich im Materialeinsatz, der
Anordnungsdichte der Fäden, der Maschenlänge, der Sensormaterialien und Sensoranordnung sowie der genutzten Verbundgewirkegrundtextilien. Alle geplanten Musterstrukturen konnten auf
den modifizierten Maschinen erzeugt werden. Die leitfähigen Sensoren sind nach der Textilintegration voll funktionstüchtig. Die
Funktionskontrolle erfolgte mittels Widerstandsmessung (Multimeter). Im Vergleich der Schnittfestigkeiten und Flächengewichte
ist zu bemerken, dass Proben mit integrierten Edelstahldrähten
und Gewebegrundstrukturen besonders hohe Schnittfestigkeitswerte von durchschnittlich 70 N und maximal 145 N, bei Flächengewichten von ca. 300 g/m2 erzielen. Als Resultat des
Forschungsprojektes liegen Textilstrukturen vor, die sowohl durch
Kombination von Sensorik als auch durch anforderungsgerecht
angeordnete Textilmaterialien und Beschichtungen einen verbesserten Schutz gegen Diebstahl und Vandalismus bieten. Der Funktionsnachweis der Strukturen wurde durch die Entwicklung einer
Sensoreinheit mit Alarmfunktion und Signalweiterleitung an ein
Mobilfunkgerät erbracht. (STFI BMWi InnoKom Ost MF 110014)
98
Drahtstickerei für Leistungselemente
Ziel des Verbundprojekts „Drahtstickerei“ ist die Entwicklung
einer Technologie zum Besticken von mineralischen Platten mit
duktilen Drähten im Unterfaden (2-Fadensystem) zur Herstellung
von elektrischen Heizelementen. Für Heizmodule, bei denen Abstandspfosten oder Durchbrüche in den Modulen gefordert sind,
stößt die bisher eingesetzte Wickeltechnologie an fertigungstechnische Grenzen: Auf Grund der Störkonturen kann die Modulfläche
40
nicht optimal ausgenutzt werden. Eine radiale Führung der Heizdrähte ist nur sehr begrenzt möglich. Dies steht einer weiteren Miniaturisierung und energieeffizienten Ausnutzung der zur
Verfügung stehenden Modulfläche entgegen. Angestrebt wird eine
Endlosverarbeitung von (duktilen) Drähten bis Ø 0,8 mm als Unterfaden im Zweifadensystem mit möglichst gestrecktem Einlauf.
Darüber hinaus werden klassische Stickgründe verlassen und direkt auf technische flächenstabile mineralische Platten mit einer
Stärke von bis zu 4 mm, gestickt. (STFI BMBF 03WKCE05A)
99
Laserstrukturierte textile Schaltungsträger (LaTeST)
Textile leitfähige Substrate für sogenannte Smart Textiles,
können gegenüber gewöhnlichen starren oder flexiblen Leiterplatten Vorteile aufweisen: sie sind biegeweicher, drapierbar und
unempfindlicher gegen Biegewechselbeanspruchung. In diesem
wissenschaftlichen Vorprojekt wurde gezeigt, dass sich aus laserdirekt-strukturierbaren Textilien mit laseraktivierbaren Polymeren
durch Metallisieren der aktivierten Strukturen sogenannte textile
Platinen mit flexiblen, noch gering dehnbaren sowie strukturelastischen Eigenschaften herstellen lassen. Dies konnte beispielsweise
an Demonstratoren, einem Gewebe mit aktiven elektronischen Bauteilen, gezeigt werden. Wichtige Ergebnisse sind die Verarbeitung
von aktivierbaren Polymeren zu Fasern, Verstrecken der Fasern zu
Garnen, die Herstellung textiler Flächen aus laseraktivierbaren
Fasern, die Aktivierung dieser Flächen mit der LPKF-Laserstrukturierung sowie die anschließende chemische Metallisierung zu leitfähigen textilen Strukturen. Diese strukturiert metallisierten
textilen Flächen konnten mit elektrischen Bauteilen beispielhaft
bestückt und gelötet werden. (ITV BMBF Microsystemtechnik/ IKT
2020 16SV5064)
100
Systemintegrierte sensorische Schutzkleidung für Feuerwehr
und Katastrophenschutz – Erfassung und Weitermeldung von
physiologischen Zustandsparametern und Umgebungsbedingungen mit Ortung zur Einleitung von Hilfsmaßnahmen
Ziel des Vorhabens war die Entwicklung einer systemintegrierten sensorischen Arbeits- und Schutzbekleidung mit einem bekleidungsintegrierten Erfassungs- und Kommunikationssystem
zur Einsatzunterstützung und Einleitung von Hilf- und Rettungsmaßnahmen für Feuerwehr und Katastrophenschutz. Dazu wurden
am ITV sensorische textile Halbzeuge für Unterwäsche und
Schutzbekleidung entwickelt. Diese wurden von Projektpartnern
in die persönlichen Schutzausrüstungen (PSA) für Feuerwehr und
Katstrophenschutz bzw. sensorischer komfortabler Unterwäsche
bekleidungstechnisch integriert und mit tragbaren Modulen für
die Erfassung und Auswertung der Sensoren und der Ortung verbunden. Der zusätzliche Funktionsumfang der PSA umfasst dabei
Sensoren für die Erfassung von Umgebungsbedingungen (Temperatur, Schadstoffe) und textilintegrierte Sensoren zur Erfassung
von Vitalparametern der Einsatzkraft. Über Entscheidungsalgorithmen werden für jede Einsatzkraft die unmittelbare Gefährdung
und der aktuelle Vital-Status der Einsatzkraft berechnet. Ergibt
sich aus der Berechnung der Entscheidungsalgorithmen eine Gefahr, wird die Einsatzkraft optisch und akustisch gewarnt. Der Status bzw. eine Gefährdung wird über eine Kommunikation an die
Leitstelle übertragen. Über diese Kommunikation kann die Leitstelle zusätzlich Warnungen oder Alarmierung an die Einsatzkraft
schicken. Tritt eine Gefährdung ein, werden Hilfs- und Rettungsmaßnahmen durch ein Ortungssystem (geo-referenziert in Gebäuden) unterstützt. Über ein User-Interface wird kontinuierlich die
aktuelle Position und der Status aller Einsatzkräfte der Einsatzleitung dargestellt. Für die medizinische Gefährdungsanalyse werden die Parameter Atemfrequenz, Körpertemperatur, Aktivität,
sowie EKG kontinuierlich mit Hilfe einer sensorischen Unterwäsche erfasst. Die textilintegrierte Sensorik der Demonstratoren
überstand Prüfungen wie Thermo-Man®-Test, Regenturmtest und
Waschversuche. Die Demonstratoren wurden in praktischen Einsatzszenarien und in Brandcontainern von Feuerwehren getestet
und auf ihre Einsatztauglichkeit überprüft. (ITV BMBF Microsystemtechnik/ IKT 2020 13N9902)
101
Nano-funktionalisierte Implantate für den Regenerationsprozess von Nervenleitschienen
Nach einer Durchtrennung müssen Nerven ab der Trennstelle
komplett wieder bis zum Zielorgan (z.B. einem Muskel) auswachsen.
Dies wird meist durch die Bildung von Narbengewebe verhindert.
Am ITV wurde eine mikroporöse resorbierbare Kapillarmembran
entwickelt, die die Trennstelle entsprechend schützt. Zusätzlich
wurden mikrostrukturierte Filamente mit Längsrillen entwickelt
(sternförmiger Faserquerschnitt), die den auswachsenden Neuronen eine Orientierende gibt und das Auswachsen beschleunigt.
Im aktuellen EU-Projekt (ERA-Net) wurden für die zusätzliche Beschichtung der Nervenleitschienen erfolgreich resorbierbare Mikrokapseln entwickelt, die siRNA-Moleküle freisetzen, um die
Aktivitäten der Zellen im Regenerationsprozess gezielt zu beeinflussen. (ITV BMBF EURO STARS 13N11037)
102
Systemintegrierte Kleidung zur kontinuierlichen Erfassung und
Transfer von Informationen und Aktivitäten von Risiko- und
pflegebedürftigen Personen
Im Rahmen des Projektes wurden Kleidungsstücke entwickelt,
die über eine Kommunikationseinrichtung, Sensoren zur Erfassung von Vitalparametern und Umweltdaten sowie Aktoren verfügen. Diese stellen im Zusammenwirken eine telemedizinische
Lösung dar, die eine Überwachung, die Notfallerkennung und eine
Notfallreaktion ermöglichen. Das System ist modular aufgebaut
und kann in drei Stufen an die Bedürfnisse des Trägers angepasst
werden. Das erste Modul ist für Personen entwickelt, die gesundheitlich nicht auffällig oder gefährdet sind, aber ein erhöhtes Bedürfnis nach Sicherheit haben. Dazu wurde ein System zur Lageund Bewegungserkennung in das Kleidungsstück integriert sowie
ein Notrufsystem entwickelt. Das zweite Modul für Personen mit
akuten gesundheitlichen Problemen im Herz-Kreislaufbereich
überwacht zusätzlich EKG und Atmung. Dies kann durch das dritte
Modul erweitert werden, das tragbare Komponenten zur teilautomatischen bzw. automatischen Defibrillation enthält, das vom
zweiten Modul im Notfall aktiviert wird und vor Ort durch einen
Helfer oder aus der Ferne durch ein Notrufzentrum ausgelöst werden kann. Alle Module sind musterhaft realisiert und erprobt worden. Die Ergebnisse liefern einen aktiven Beitrag in den Bereichen
Sicherheit, Telemedizin und aktive Notfallversorgung. (ITV BMBF
Microsystemtechnik/ IKT 2020 16SV3485)
103
Auswirkungen von Umwelteinflüssen und Schäden auf das
Ausbreitungs- und Dämpfungsverhalten von Lamb-Wellen in
Faserverbundwerkstoffen
Eine der größten Hürden auf dem Weg zu einem einsatzfähigen Structural-Health-Monitoring-System, das auf Lamb-Wellen
basiert, ist die Schwierigkeit, dass die Lamb-Wellen-Ausbreitung
und -Dämpfung nicht nur von örtlich begrenzten Schädigungen
beeinflusst wird, sondern von vielen weiteren Faktoren. Diese Einflussgrößen schließen Temperaturänderungen, Feuchteabsorption, mechanische Belastungen, Spannungsabbau und viele
andere Faktoren ein. In dieser Arbeit werden einige von den HürProjektförderung 2013
den identifiziert, die bei bewährten Methoden zur Überwachung
von metallischen Strukturen auftreten, wenn sie mit faserverstärkten Kunststoffen angewandt werden. Es werden Wege für ihren
Nachweis aufgezeigt und eine Methode vorgestellt, mit der sie
überwunden werden können. Es werden dafür verschiedene Signalverarbeitungsmethoden zur Informationsgewinnung aus dem
ganzheitlichen Signal des Structural-Health-Monitoring-System
oder von einzelnen Frequenzkomponenten verglichen. Die Methode und ihre Fähigkeit, einen Schaden zu entdecken und ihn
von Signalveränderungen, die zum Beispiel durch die Lagerung
des Bauteils im Klima entstehen, zu unterscheiden, werden bewertet. Dazu wird eine anisotrope polymere Faserverbundstruktur
in variierenden Behandlungszuständen für die Untersuchungen
verwendet. Weiter wird eine polymere Faserverbundstruktur mit
einem Versteifungselement verwendet. Das Versteifungselement
verursacht Reflexionen und Modenkonversionen von Lamb-Wellen. Der Nutzen der Methode und ihre Grenzen unter realistischen
Bedingungen werden beurteilt, um den weiteren Forschungsbedarf zu ermitteln. (FIBRE DFG Sonderforschung DFG HE 2574/181 und 18-2)
104
Kolipri
Hohe Materialkosten und fehlende hochautomatisierte Fertigungsprozesse zeigen sich auch weiterhin als Herausforderung für
einen weitverbreiteten Einsatz von Faserverbundwerkstoffen. Die
Entwicklung automatisierter bis hin zu kontinuierlichen Herstellungsverfahren ist daher ein wesentlicher Ansatz zur Reduzierung
der Bauteilkosten. Das hier vorgestellte Verfahren zum kontinuierlichen Vorformen trockener textiler Halbzeuge ermöglicht eine Endlos-Fertigung längsgekrümmter Faservorformlinge als Grundlage
für Faserverbundversteifungsprofile. Multiaxial verstärkte Gelege
werden kontinuierlich zusammengeführt und sowohl der Profilquerschnitt als auch eine (veränderliche) Längskrümmung eingestellt. Zur automatisierten Qualitätssicherung wird erstmals eine
bildgestützte Echtzeit-Überwachung der kontinuierlich verarbeiteten multiaxial verstärkten Faserhalbzeuge integriert. Dabei konnte
bei verschiedenen Prozessgeschwindigkeiten von bis zu 2 m/min
gezeigt werden, dass sowohl die Faserorientierung als auch weitere textile Defekte und Fremdkörper in Echtzeit analysiert werden
können. (FIBRE BMWi Verbundprojekt 20W1112C)
105
Hochtemperaturisolation mit ölabweisenden Eigenschaften
Ziel des Projektes war die Entwicklung einer technologisch
neuen Hochtemperaturisolation mit ölabweisenden Eigenschaften
für den Hochtemperaturbereich oberhalb 350°C. Angestrebt
wurde eine Oberflächenveredelung für Fasern, Garne und textile
Flächen, vorrangig aus Glas und anderen anorganischen Materialien, mit einer oberhalb 350°C thermisch stabilen, oleophoben
Modifizierung, um die Aufnahme von Ölen zu verhindern bzw.
deutlich zu reduzieren. Dabei wurden die klassisch eingesetzten
Fluorcarbonbeschichtungen, die im Falle einer Überhitzung durch
thermische Zersetzung toxische Fluorverbindungen bildeten,
durch eine ungiftige, stabile Modifizierung ersetzt. Für die Erzeugung oleophober Oberflächen mit hoher Temperaturbeständigkeit
wurden im Projekt 4 Lösungsansätze verfolgt: 1. Strukturierung
durch kommerziell erhältliche Mikro- und Nanoteilchen, 2. Hydrophile Strukturierung durch Ätzprozesse, wie z.B. Nasschemischund Gasphasenprozesse, 3. Ausrüstung der Gewebe mit kommerziell erhältlichem Bis-(Pentafluorophenyl)-Dimethoxysilan zur Erzeugung einer niedrigenergetischen Oberfläche, 4. Kombination
der Ansätze 1 bzw. 2 mit der niederenergetischen Beschichtung
aus Ansatz 3. Hierzu wurden am DWI die physikalisch/chemischen
Grundlagen für eine Hochtemperatur-Oleophobierung von Fasern
41
und textilen Flächengebilden entwickelt. Als erfolgversprechendster Ansatz erwies sich am Ende des Projektes die Strukturierung
mit Partikeln, mit dem Oberflächen erzeugt werden konnten, die
besonders bei sehr hohen Temperaturen (>300°C) gute Ölabweisende Eigenschaften zeigten. (DWI BMWi ZIM KF2618603HGO)
106
Entwicklung von funktionssicheren und rationellen Verbindungstellen zwischen marktüblichen Drahtmaterialien und hochleitfähigen knickbruch-beständigen Konstrukten – TexConn
In vorliegendem INNOWATT- Projekt wurden neuartige textilkompatible Technologien für elektrisch leitfähige Verbindungen
entwickelt und erprobt, die an der Schnittstelle Textiles Substrat
und herkömmliches Drahtmaterial höchstmögliche Funktionssicherheit und Standzeiten im Gebrauch garantieren und durch
eine ökonomische Herstellungsweise gekennzeichnet sind. Die
Verbinder haben dabei die Aufgabe, elektrische Ströme bzw. auch
Informationen und Datensignale zu übertragen. Die realen wirtschaftlichen Bedingungen der Kontaktierungstechnik, sowie die
textilen Gegebenheiten bestimmen die perspektivischen Möglichkeiten der Entwicklung von Kontaktierungslösungen. Die
Möglichkeiten für neuartige Verbindungssysteme wurden unter Berücksichtigung der Prinzipien der Qualitätssicherung und allgemeine Messverfahren der Qualitätskontrolle bewertet. Testversuche
an verschiedenen Materialkombinationen wurden durchgeführt
und die Verbindungstechnologie optimiert. Anschließend wurde
die Erprobung der Verbindungsstellen unter realistischen Einsatzbedingungen durchgeführt. Aus einer großen Bandbreite von Verbindungstechniken wurde für Verbindungen an drahtförmigen
leitfähigen textilen Konstrukten eine Verbindungstechnik herausgearbeitet. Diese stellt eine wirtschaftliche und industriell umsetzbare Möglichkeit für die Herstellung von textilen leitfähigen
Verbindungen dar. Die industrielle Umsetzbarkeit ist mit dem dargestellten Verfahren und der Gerätetechnik durchführbar. Diese
sichert eine hohe Effektivität und Qualität, die hauptsächlich im
Prozess und im Werkzeug liegt. Die benötigten Verbindungselemente werden im Prozess aus Vormaterial in einem einzigen Arbeitstakt geschnitten, vorgeformt und gefügt. Es handelt sich
dabei um eine praktikable Technik mit einer hohen Zuverlässigkeit. (TITV BMWi InnoWatt IW080179)
107
Funktionalisierung textiler Oberflächen unter Nutzung des
CVD-Verfahrens
CVD-Technologien (chemical vapour deposition) unter Normaldruck haben sich auf planaren Flächen aus Glas,- Keramik- und
Kunststoffsubstraten zur Erzeugung neuer Eigenschaften etabliert.
Beispiele sind kratzfeste oder antimikrobiell wirksame Oberflächen
sowie funktionelle Schichten zur Verbesserung der Haftfestigkeit
in Verbunden. Die Behandlung temperaturempfindlicher Substrate
stellt diese Technologie jedoch vor eine neue Herausforderung. Im
Rahmen des Wachstumskerns J-1013 sind CVD-Technologien zur
Oberflächenfunktionalisierung auf textile Substrate übertragen
worden. Mittels CVD werden SiOx-Nanoschichten durch den Einsatz eines Precursors unter Normaldruck appliziert. Über diese
Startschicht wird eine chemisch-physikalisch einheitliche Oberfläche unabhängig vom Substrat geschaffen, die als Haftschicht für
die Funktionsschicht dient. Dabei können Fadenmaterialien und
Flächenware aus Natur- sowie Chemiefasern behandelt werden.
Die Verfahrensparameter zur Erzeugung dieser Nanostartschichten
werden an die eingesetzten Substrate in Bezug auf Material, Konstruktion und Oberflächengeometrie angepasst. Durch Kombination von CVD-Verfahren unter Normaldruck und traditioneller
textiler Ausrüstung können an die Oberflächen unterschiedlichster
Substrate, von der Naturfaser bis hin zu technischen Hochleis-
42
tungsmaterialien, weitere Funktionsschichten kovalent angebunden werden. (TITV BMBF – 03WKBR11D)
108
Korrosionsstabile textilbasierte Solarzellen
Für die Energieversorgung flexibler Mikrosysteme beim Einsatz
in technischen Applikationen und smarten Textilien sind anpassungsfähige Lösungen nötig. Nur textile Strukturen widerstehen
den mechanischen und chemischen Belastungen, denen beispielsweise Berufs- und Freizeitbekleidung oder aber medizinische Textilien täglich ausgesetzt sind. Die Adaption von elektronischen
Komponenten in textile Flächen wird hier früher oder später an ihre
Grenzen stoßen. Es geht folglich zunehmend darum, textilbasierte
Konzepte für Einzelkomponenten der Mikrosysteme zu entwickeln.
Dies beginnt bei einfachen Bauelementen bis hin zur Energieversorgung mittels einer korrosionsstabilen textilen Solarzelle wie im
Projekt KorTeSo. Im Ergebnis des Vorhabens stehen, neben einer
textilen Solarzelle für den Aufbau von autarken Mikrosystemen
und den textilbasierten Einzelkomponenten wie den photosensitiven, halbleitenden, ionisch leitfähigen und elektrokatalytischen
Garnen, auch die bei der Übertragung von neuartigen Oberflächentechnologien auf Textilien gesammelten Erfahrungen zur
Verfügung. Des Weiteren kann ohne eine textilbasierte Energieversorgung die textile Mikrosystemtechnik keine in sich geschlossenen Lösungen und erst recht keine am Markt platzierbaren
Lösungen anbieten. Die textilbasierte Solarzelle ist auf dem Weg
zu diesem Ziel ein wichtiger Schritt. Durch die Kombination textiltechnologischer Verfahren mit solchen aus der Halbleiterindustrie
zur elektrochemischen Oberflächenmodifikation sowie der Abscheidung funktioneller Schichten auf textile Substrate aus der
Gasphase eröffnen sich neue Potenziale und Einsatzgebiete für
textile Strukturen. (TITV BMBF – 16SV4043)
109
Verarbeitung von unkonventionellen Naturfasern für die Anwendung in thermoplastischen Biokompositen
Ziel dieser Arbeit ist es in einer dreistufigen Analyse zu beurteilen, ob und wo ein Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen im
Automobilinnenraum möglich und sinnvoll ist. Dabei werden die
ökonomischen und ökologischen Aspekte der Bio-Composites
sowie deren Materialeigenschaften untersucht. Die ökologische
Performance der Werkstoffe wird anhand einer Recherche beurteilt. Darüber hinaus wird durch eine Kostenanalyse analysiert,
wie hoch die Kosten für nachwachsende Rohstoffe im Vergleich zu
klassischen Werkstoffen sind. Durch eine Marktanalyse wird ermittelt, welche Anwendungen den Einsatz von Bio-Composites
erlauben und welche Werkstoffeigenschaften für diesen Verwendungszweck relevant sind. In einer abschließenden Versuchsreihe
werden Composites aus Naturfasern in Kombination mit thermoplastischen Fasern hergestellt um die Materialkennwerte und Leistungsfähigkeit der unterschiedlichen Werkstoff-Paarungen zu
vergleichen. Basis dieser Verbundwerkstoffe bilden Vliese, die
durch zwei unterschiedliche Herstellungsverfahren hergestellt
werden. Der Einfluss der Herstellungsverfahren sowie die Auswirkungen unterschiedlicher Maschinenparameter auf die Performance der Composites werden dabei ebenfalls erfasst. Zudem
wird überprüft, inwieweit die aus der Recherche hervorgegangenen Anforderungen an den Werkstoff für beispielhafte Anwendungen erfüllt werden können. (ITA, ITV BMWi Cornet 48 EN)
110
Richtlinien für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen
Das Ziel des Projekts war die Entwicklung von Richtlinien für die
Herstellung von Faserverbundwerkstoffen (mit Fokus auf Flüssigimprägnierverfahren), welche KMU bei der Entwicklung von
Verbundprodukten unterstützen. Ziel war es, Richtlinien und Werkzeuge zu entwickeln, die Konstrukteure zur richtigen Mischung von
Produktgeometrie, Materialauswahl und Produktionsprozess führen und dabei auch die Preform- sowie die Nachbearbeitungsprozesse betrachten. Mit Hilfe dieser Richtlinien sollten Konstrukteure
und Produktionsleiter in der Lage sein, die am besten geeigneten
Produktionsprozessschritte für die Herstellung einer Faserverbundstruktur auszuwählen, die Beziehung und Wechselwirkungen
zwischen der Materialauswahl und den Produktionsschritten zu berücksichtigen, die entsprechenden Werkzeuglösungen, wie z. B.
Formmaterial, Formtyp und Verbrauchsmaterialien auszuwählen,
die richtigen Nachbearbeitungsprozesse zu identifizieren sowie
eine etwaige Abschätzung der Kosten für ein Bauteil in Faserverbundbauweise durchzuführen. Basierend auf Literaturrecherchen,
Beratung durch Industriepartner, Laborforschung und Fallstudien
wurde eine Entscheidungshilfe für die Herstellung von Faserverbundbauteilen in Flüssigimprägnierverfahren sowie ein Werkzeug
zur Kostenabschätzung entwickelt. Der Umfang wurde auf drei Prozesse beschränkt: Vakuumunterstützte Harzinfusionsverfahren
(VARI), Resin Transfer Moulding (RTM) und RTM–light. (PUK, ITA AiF
Cornet 53 EN/1)
111
Entwicklung selbstverstärkender Verbundmaterialien aus biobasierten Rohstoffen
In allen Polymerverbundwerkstoffen, sind sowohl Verstärkungs- und Matrixphasen durch die passenden Polymere vorgegeben. In selbstverstärkenden Polymerverbundwerkstoffen (SRPC),
bilden die gleichen Polymere oder Polymerfamilien die Verstärkungs- und Matrixphasen. SRPCs haben bessere mechanische Eigenschaften verglichen zu den üblichen Polymerplatten, da ihre
Polymerorientierung in der Endstruktur erhalten bleibt. Da zudem
nur eine einzige Polymerfamilie benutzt wird, ist das Recyceln am
Lebensende des Produktes wesentlich einfacher und attraktiver
verglichen zu allen faserverstärkten Verbundwerkstoffen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, aus dem biobasierten Polymer
PLA selbstverstärkende 100% recyclebare und biologisch abbaubare Faserverbundwerkstoffe zu entwickeln. Der neue Werkstoff
wird dabei im Vergleich zu einem üblichen SRPC-Bauteil mindestens die gleichen mechanischen Eigenschaften erfüllen. (ITA BMWi
Cornet 90 EN)
112
Prozessintegration der lokalen Binderapllikation beim automatisierten textilen Preforming für Schalenstrukturen
Mit dem ITA-Preformcenter steht am ITA der RWTH Aachen University eine flexible Fertigungszelle für textile Preforms für Faserverbundwerkstoffe zur Verfügung. Im Rahmen des Projektes wurde
das ITA-Preformcenter um ein System zum automatisierten Auftrag
von Bindermaterialien und zur Aktivierung von Binderpreforms erweitert. Die Wirkzusammenhänge zwischen Parametern der Binderaktivierung und den mechanischen Eigenschaften der textilen
Preforms werden identifiziert. Eine beispielhafte Prozesskette zur
Herstellung von Binderpreforms mit den beiden Systemen wird beschrieben. Im Rahmen einer technisch-wirtschaftlichen Bewertung
kann gezeigt werden, dass das Verfahren die kostengünstige Herstellung von vorfixierten komplexen Preforms erlaubt. (ITA, TITV
AiF Cluster 16428 N)
113
Verfestigung von Textilverbünden mit Polypropylen-Nanofaserschichten für Oberflächenfilter
Feinstfasern haben großes Potential in Anwendungsgebieten
wie der Filtration, da mit ihnen feinere Partikel aus dem Medium
herausgefiltert werden können als mit konventionellen Fasern. Bei
der Ver- bzw. Befestigung von Feinstfaserlagen auf Textilien
kommt es jedoch meist zur Verstopfung von Poren oder zur Zerstörung der Feinstfasern. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist
deshalb die mechanische Stabilisierung von Textilverbünden aus
einem Trägertextil und Feinstfaservlies aus PP für den Einsatz in
der Oberflächenfiltration. Dadurch kann der Einsatz von PP als
Feinstfaser in der Filtration und in anderen Anwendungsgebieten
ermöglicht werden. Für das Erreichen des Ziels bieten sich auf
Basis des Stands der Technik die thermische Verfestigung an,
deren Potential im Rahmen des Forschungsvorhabens für die mechanisch stabile Verbindung der Verbundkomponenten genutzt
wurde. Eine besondere Herausforderung ist dabei das Fügen der
textilen Flächen ohne Versiegelung ihrer Porenstruktur, um Druckverluste des Filtermaterials während des Betriebs des Filters sicher ausschließen zu können. Zu diesem Zweck erfolgt das
Auftragen des Klebstoffes und des Absorbers für die thermische
Verfestigung mit Hilfe eines Elektrosprühkopfes, um so feinste
Bindepunkte zu realisieren. Bei der thermischen Verfestigung wird
im Anschluss an den Absorberauftrag auf eine Trägerschicht die
Feinstfasern auf das Vlies abgelegt und abschließend mit einem
Laserstrahl verschweißt. (ITA, DWI, IEM BMWi IGF 16632 N/1)
114
Prozessentwicklung zur automatisierten Fertigung von CFKProfilen
Im Bereich des Textilmaschinenbaus werden Faserverbundkunststoffe in schlanken, profilartigen hochdynamisch bewegten
Maschinenelementen wie Nadelbarren erfolgreich genutzt. Die derzeit eingesetzten Verfahren zur Herstellung von Faserverbundkunststoff-Barren sind sehr zeitintensiv und basieren gewöhnlich
auf standardisierten Faserhalbzeugen. Der Leichtbaugrad ist infolge einer nicht optimal ausgenutzten Faserorientierung beschränkt.
Ferner ist die Reproduzierbarkeit der Bauteileigenschaften durch
manuelle Prozessschritte limitiert und gewöhnlich eine arbeitsintensive Nachbearbeitung der Barren zur Integration von Krafteinund -überleitungselementen erforderlich. Das Ziel des Projektes
ist die Entwicklung und der prototypische Aufbau einer Prozesskette zur kontinuierlichen Herstellung von Hohlprofilen aus Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK). Bei diesem Prozess werden
Hybridgarne auf einen Kern geflochten. Die Hybridgarne werden
im Commingling-Verfahren aus Thermoplast- und Carbonfasern
hergestellt. Das Hybridgeflecht wird in einem Walzumformwerkzeug aufgeschmolzen, umgeformt und konsolidiert, so dass ein separater Infusionsprozess nicht notwendig ist. Ein weiterer Vorteil
ist die Vermischung von Verstärkungsfaser und Matrix direkt auf
Faserebene. Weiterhin lassen sich während des Flechtprozesses
Inserts lastgerecht in das Bauteil integrieren. (ITA, TFI BMWi Zutech
405 ZN/1)
115
NanoOrgano – Drapierfähige Halbzeuge aus nanomodifizierten Hybridgarnen für die Herstellung von faserverstärkten
thermoplastischen Bauteilen
Eine vielversprechende Technik zur Herstellung thermoplastischer Verbundbauteile basiert auf Hybridgarnen. Die Hybridgarne
werden dabei zu semi-imprägnierten thermoplastischen Preforms
in Form von Geweben und Gelegen weiterverarbeitet. Diese können im Anschluss in einem Schritt konsolidiert werden. Die Qua-
43
lität der Filamentverteilung im Garnquerschnitt muss bekannt
sein, um die mechanischen Eigenschaften der Verbundbauteile
definieren zu können. Zur Bestimmung der Garnverteilung über
der Länge des Garns wird in dieser Veröffentlichung eine neue
Methode vorgestellt. In dieser Methode wird der Index k_(b,yarn)
eingeführt, der die Vermischung mit einem konkreten Wert beschreibt. Dieser Durchmischungs-Index kombiniert die bereits
existierenden Koeffizienten der lateralen und radialen Verteilung
der Fasern im Querschnitt des Hybridgarns. In diesem Paper wird
diese neue Analysemethode detailliert erläutert, wobei als Beispiel Hybridgarne auf Basis von Glasfasern und Polyamidfilamentgarnen (PA6) dienen. Aufgrund der Kombination der Garnanalyse
entlang der Garnachse und dem Garnquerschnitt erlaubt diese
Methode zum ersten Mal einen zuverlässigen Vergleich der Durchmischungsqualität in commingelten Garnen für thermoplastische
Verbundwerkstoffe. (ITA BMBF – 03X0058)
116
Neue Prozessketten für endlosfaserverstärkte Kunststoffbauteile: Integration von Preformen, Imprägnieren, Formen und
Vernetzen
Die Forschergruppe FOR 860 mit dem Titel „Neue Prozessketten für endlosfaserverstärkte Kunststoffbauteile: Integration von
Preformen, Imprägnieren, Formen und Vernetzen“ betrachtet die
Fertigung von endlos faserverstärkten Kunststoffbauteilen (FVK)
ganzheitlich vom Roving bis zum finalen Bauteil mit der wesentlichen Zielsetzung der Erhöhung der Serienfähigkeit der eingesetzten Fertigungsverfahren. Dabei werden 3 Prozessketten erforscht,
die alle mit der Herstellung von Faserpreforms beginnen. Die Erforschung der Herstellung von Faserpreforms findet am Institut
für Textiltechnik (ITA) statt. Anschließend folgen den Prozessketten entsprechend die Teilprojekte, in denen am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) unterschiedliche Imprägnierstrategien,
Form- und Vernetzungsvorgänge betrachtet werden. Übergreifend
bearbeitet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie
(IPT) alle Fragestellungen, die die Handhabung und Werkzeugtechnik betreffen. (ITA DFG – FOR 860 TP 1)
117
Kompositstrukturen mit integrierten Wärmemanagement
In temperaturbeanspruchten Bereichen werden Faserverbundkunststoffe (FVK) lediglich eingeschränkt genutzt. Eine dauerhafte
Temperaturbeständigkeit der polymeren Komponente ist bei Temperaturen bis max. 250 °C gegeben. Viele Polymere wie Thermoplaste erweichen schon bei deutlich geringeren Temperaturen
oder die Polymere degradieren im Falle von Duroplasten. Anwendungen in denen Wärme aktiv geleitet werden muss, wie z. B. bei
Wärmetauschern, Gehäusen für elektronische Bauteile, werden
derzeit nur eingeschränkt aus FVK hergestellt. Dies liegt daran,
dass die Materialkombination aus Polymeren und Hochleistungsfasern im Vergleich zu Metallen nur eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Ein Grund ist die isolierende Wirkung der
polymeren Komponente. In der Kombination der beiden Verbundwerkstoffe dominiert diese isolierende Wirkung. Im Projekt wurden FVK im Hinblick auf ihre wärmeleitenden Eigenschaften
untersucht und ein Grundverständnis für die Wirkzusammenhänge aufgebaut, um FVK nachfolgend gezielt für Wärmeleitaufgaben einzusetzen. (ITA DFG – GR1311/28-1)
118
Zentrum für Filtrationsforschung und funktionalisierte Oberflächen in NRW – ZF3
Durch photochemische Verfahren können funktionelle Dünnschichten von wenigen Nanometer Dicke dauerhaft z. B. auf Poly-
44
merfaseroberflächen etabliert werden. Der grundsätzliche Prozess
stellt sich als UV-Bestrahlung des Substrates in Anwesenheit funktioneller Reaktivmedien dar. Charakteristisch für die Reaktivsysteme (z.B. Allyle) sind ein oder mehrere endständige Gruppen, die
durch UV-Licht oder Radikale vernetzt werden können. Im Rahmen
der beschriebenen Untersuchungen wurden über die UV-induzierte Polymerisation von organischen Monomeren wie Diallylphthalat (DAP), Tetraallyloxyethan (TAE) und Pentaeritritholtriacrylat
(PETA) dünne Schichten mit Dicken kleiner 400 nm auf Filterfasern
etabliert werden. Die so ausgerüsteten Fasern zeigten – ähnlich
einem Elektret – Ladungsremanenz. Bereits die dünnste poly-TAESchicht wies nach ca. 10 min noch signifikante Restladung auf. Die
Perspektiven dieses Ansatzes sind im Bereich der Filtration noch
nicht abschließend zu klären. Die Ladungsspeicherung ist im Vergleich zu konventionellen Elektreten wie Carnaubawachs noch zu
gering. Es eröffnen sich über den Rahmen des ZF3 durchaus Perspektiven im Bereich der textilen Elektronik, organischer Leuchtdioden (OLEDs), der Energiespeicherung u.ä. (DTNW gGmbH Land
Nordrhein-Westfalen – 28 03 641 02)
119
Immobilisierung von Organokatalysatoren an polymeren Trägern
Die Effizienz vieler chemischer Prozesse basiert auf dem Einsatz von Katalysatoren, die die Geschwindigkeit einer chemischen
Reaktion durch das Absenken der Aktvierungsenergie drastisch
erhöhen können. Für viele Anwendungen werden diese in eine
feste Matrix eingebunden (immobilisiert), was eine Wiederverwendung oder aber auch einen dauerhaften Gebrauch in Durchflussreaktoren erlaubt. Konventionelle Trägermaterialien basieren
beispielsweise auf Mineralien, Aktivkohle oder auch synthetischen Polymeren. Allerdings ist deren Herstellung bzw. Beaufschlagung mit einem Katalysator zumeist sehr aufwendig und
kostspielig. Im Vergleich dazu sind textile Trägermaterialien (z.B.
aus Baumwolle, Polyamid oder Polyester) sehr preiswert. Die flexible, durchströmbare Konstruktion von Geweben ermöglicht die
Auskleidung von Reaktoren jedweder Geometrie, einen hohen
Substratumsatz und eine einfache, rückstandslose Entfernung
nach Gebrauch. Darüber hinaus lässt sich die aktive Oberfläche
von Textilien einfach über die Wahl des Faserdurchmessers einstellen. Das am DTNW zunächst für Biokatalysatoren entwickelte
Konzept wurde nun in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Kohlenforschung (Mülheim/Ruhr) erfolgreich auf organische Katalysatoren ausgeweitet. Die entwickelten textil-fixierten
Organokatalysatoren zeigen auch nach über 250 Zyklen eine nahezu unverminderte katalytische Aktivität für enantioselektive Reaktionen, die vor allem bei der Produktion von Arzneimitteln oder
Feinchemikalien von hohem Interesse sind. Die herausragenden
Forschungsergebnisse bilden den Startschuss für eine gänzlich
neue Klasse Technischer Textilien mit weitgefächerter Anwendungsbreite und Perspektive in Pharmazie, Chemie und Biochemie. (DTNW gGmbH BMWi Zutech 436 ZN)
120
Verkupfern textiler Materialien
Metallisierte Fadenmaterialien bilden die Grundlage für die
optimale Integration mikroelektronischer Bauteile und Mikrosystemtechnik in Textilien. Im zweiten Teil des Thüringer Verbundvorhabens zum Verkupfern textiler Materialien ist die Technologie zur
Herstellung hochleitfähiger verkupferter textiler Polyestermaterialien mit den Schwerpunkten des stromlosen und galvanischen
Verkupferns an Gestricken und der Rückgewinnung des verkupferten Fadens optimiert und um den Schritt der galvanischen
Hochveredlung am Faden ergänzt worden. Anhand der im ersten
Teilprojekt gewonnenen Erkenntnisse erfolgt die Herstellung, Inbetriebnahme und Optimierung von Spezialanlagen zur RealisieProjektförderung 2013
rung der Verkupferungsschritte. Prinzipiell wird dem Markt der
leitfähigen textilen Materialien mit verkupferten Fadenmaterialien
auf Polyesterbasis ein alternatives Material zu bekannten silberhaltigen textilen Garnen und Drahtmaterialien angeboten. Mit
Mustergarnen sind Versuche zur Anwendung in Heiztextilien und
als Zuleitungen für elektrische Geräte durchgeführt worden. Der
über das entwickelte Verfahren erzielte elektrische Widerstand
der verkupferten Fadenmaterialien liegt momentan etwa in dem
Bereich von 100 – 600 Ohm/m. Die gegenwärtigen Leitfähigkeiten
ermöglichen nach Optimierung der Verarbeitbarkeit prinzipiell die
Anwendung in textilen Heizflächen (100 bis 400 Ohm/m für ca.
400 W/m2 Wärmestrahlung). Für die Anwendung in textilen elektrischen Zuleitungen, der Steuerungstechnik und Sensorik werden
jedoch sehr viel höhere Leitfähigkeiten notwendig, die für die verkupferten Fäden bisher nicht erreicht worden sind. (TITV Land Thüringen Thüringer Verbundprojekt 2008 VF 008)
121
Entwicklung von Adapterelementen für eine textilkompatible
elektrische Verbindungstechnik
Die Aufgabenstellung des Verbund- Projektes bestand darin,
ein mit leitfähigen Strukturen versehenes textiles bandförmiges
Gebilde zur Signalübertragung mit einem Verbindungsstecker zu
versehen. Der Stecker wird mit einem komplexen Mikrospritzgießprozess in einem Stück hergestellt. Die leitfähige Kontaktstruktur
und das umgebende Gehäuse bestehen aus artverwandtem
Kunststoff. Für die Kontaktstruktur wurde ein elektrisch leitfähiges
und spritzgießtechnisch verarbeitbare hochgefüllter Compound
entwickelt. Als Grundstruktur wurde die Form eines USB-Steckers
gewählt. Mit den Funktionsmustern konnte gezeigt werden, dass
es möglich ist, mit einem kunststofftechnischen Verbundprozess
komplette Steckerstrukturen zu erzeugen und damit leitfähige textile Strukturen zu kontaktieren. Die mehrspurigen Bänder sind für
Bussysteme gut geeignet. Die innen liegenden leitfähigen Strukturen der Bänder sind gegeneinander und nach außen isoliert, im
Verlauf rapportorientiert mechanisch entkoppelt. Damit sind die
Stecker direkt am und in der näheren Steckerumgebung hoch
knickbruchbeständig und im Ganzen besonders zugfest. Sie sind
durch Material und Formgebung besonders für oftmalige Betätigung geeignet. Die Ankontaktierung der elektrisch leitfähigen textilen Bänder mit den leitfähigen Kontaktstrukturen erfolgt direkt
durch einen Mikro-Spritzgießprozess in einer ersten Sequenz. In
der darauf folgenden Stufe wird die leitfähig mit dem Textil verbundene Kontaktstruktur im gleichen Werkzeug zur Fixierung und
für die spätere Handhabung beim Gebrauch mit einer mikrospritzgießtechnisch und zugfest angespritzten Gehäusestruktur mit
einem speziellem Knickschutz und hoher Abzugsfestigkeit versehen. Mit konventioneller Technik hergestellte Steckeranschlüsse
an leitfähige Textilien sind mit vergleichbaren Eigenschaften nicht
herstellbar. Durch die Möglichkeit mehrkanaliger Auslegung, unterstützt durch die immanenten Eigenschaften des Gesamtsystems ist auch Anwendungen in der ESD-Technik, auch unter
Reinraumbedingungen – mit Codiermöglichkeiten und Personenerkennung möglich. (TITV BMWi Zutech 354 ZBG)
122
Bauweisen für CFK-Aluminium-Übergangsstrukturen im
Leichtbau (Schwarz-Silber)
In Leichtbaustrukturen finden zunehmend Kombinationen von
Verbundwerkstoffen und Metallstrukturen Verwendung, um die
Bauteileigenschaften an die lokalen Anforderungen anzupassen.
Derzeit erfolgt das Verbinden dieser Komponenten über ein adhäsives oder mechanisches Fügen. Insbesondere im Hinblick auf
gewichtsoptimierte, integrale Strukturen mit verbesserten mechanischen Eigenschaften sind jedoch neue Konstruktions- bzw. FügeProjektförderung 2013
situationen von Interesse. Ziel des Projektes ist es, integrale Übergangsstrukturen zwischen Aluminium und CFK zu entwickeln, die
zu einer Reduzierung von Gewicht, Bauraum, der Fertigungsschritte und Vorteile der optimierten Krafteinleitung führen. Zur
Entwicklung einer integralen CFK-Aluminium-Bauweise werden sowohl Ansätze für formschlüssige wie auch für stoffschlüssige Fügeverbindungen untersucht. In der abgeschlossenen ersten Phase
wurden drei neuartige Verbindungsstrukturen grundlegend charakterisiert. Zwei ausgewählte Typen davon werden nun in der
zweiten Projektphase weiterentwickelt. Das Projekt bedient sich
unterschiedlichen fachlichen Disziplinen, die von ausgewiesenen
Instituten aus den Bereichen Produktionstechnik, Werkstofftechnik
und Strukturmechanik bearbeitet werden. Typische Anwendungsmöglichkeiten liegen in Produkten im Luft- und Raumfahrzeugbau
(z.B. Seitenruderaufhängung, Sandwichplatte, Rumpfsegment), im
Fahrzeugbau (z.B. CFK-Dach, Achslenker)und im allgemeinen Maschinenbau (z.B. Hydraulikelemente, Gelenkarme von Robotern,
Krafteinleitungen). Daneben kann eine weitere Motivation solcher
Hybridwerkstoffe die Einstellung einer definierten thermischen
Ausdehnung sein (z.B. in Heat-Pipes von Satelliten, Teleskopen
oder Textilmaschinen). (FIBRE DFG Sonderforschung FOR 1224)
123
Reparatur struktureller Bauteile aus faserverstärktem Kunststoff mit zusätzlicher Vernähung der Fügestelle
In Leichtbaustrukturen aus Faserverbundkunststoffen (FVK)
treten in den Füge- und Verbindungszonen zweier Komponenten
oftmals kritische Spannungen auf. Aufgrund von Steifigkeitsübergängen und den damit einhergehenden Spannungsspitzen treten
an diesen Stellen oftmals die ersten Schädigungen im Betrieb auf.
Fasergerechte Klebeverbindungen – sowohl zwischen zwei FVKKomponenten als auch zwischen FVK und Metall – versagen unter
Überlast in der Regel plötzlich und ohne vorheriges erkennbares
Schadenswachstum.
Der Vortrag stellt für zwei ausgewählte Beispiele von FVK-Klebeverbindungen innovative Verfahren mit zusätzlicher formschlüssiger Kraftübertragung vor, welche die ertragbare Last der Fügung
erhöhen und das Versagensverhalten positiv beeinflussen.
Ausgehend davon werden Möglichkeiten aufgezeigt, durch
eine textilbasierte Strukturüberwachung die Betriebssicherheit
der Fügung weiter zu erhöhen. (ITA, HAW BMWi IGF 17972 N/1-2)
124
Entwicklung eines Mikrowellen-gestützen Pultrusionsverfahren
zur Herstellung von garnbasierten thermoplastischen Bauteilen
Innerhalb des Projektes wird eine Technologie für die Herstellung von endlosfaserverstärkten thermoplastischen Bauteilen im
Pultrusionsprozess entwickelt. Grundlage der neuen Entwicklung
ist die Nutzung von Mikrowellenstrahlung zur Konsolidierung der
faserverstärkten thermoplastischen Bauteile. Der reine Thermoplast kann ist für Mikrowellenstrahlung durchsichtig und kann
somit nicht auf diese Weise geschmolzen bzw. konsolidiert werden. Aus diesem Grund werden dem Thermoplast Nanopartikel,
welche mittels Mikrowellen anregbar sind, mittels Compoundieren
zugesetzt. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Qualität der Partikelverteilung auf der Mikro- und Makroebene des Composites. Eine
Voraussetzung für die homogene Verteilung der Nanoferrite auf
der Mikroebene ist die Herstellung agglomeratfreier Nanocompounds und nanomodifizierter Polypropylen(PP)-Garnen. Als Zielwert wird ein mittlerer Äquivalentdurchmesser der Agglomerate
in den Compounds kleiner als 300 nm gesetzt. Zur Erhöhung der
Spinnstabilität werden Spinnpakete mit praxisrelevanten Standzeiten realisiert und nanomodifizierte Filamentgarne hergestellt.
Die Filamenteigenschaften und Nanopartikelverteilung in der
Querrichtung des Filaments sind so zu verbessern, dass das
45
gleichmäßige Erwärmen der thermoplastischen Matrix bei der Pultrusion gesichert ist. Die Realisierung einer neuartigen Prozesskette für die Pultrusion von thermoplastischen Bauteilen, mit der
eine Produktionsgeschwindigkeit von mind. 2 m/min ist Ziel des
Projektes. Standzeiten der Pultrusionsanlage durch das Auffüllen
des Harzbades entfallen und eine kontinuierliche Produktion ist
möglich. (ITA BMWi ZIM KF 2497137VT2)
125
Beschreibung des Verhaltens crashbelasteter Strukturen aus
textilverstärkten Kunststoffen auf Basis geflochtener Preforms
unter Berücksichtigung grundlegender Werkstoffprüfungen
und deren Abbildung in der Simulation
Prüfverfahren zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens von
geflochtenen FVK-Strukturen werden entwickelt, um daraus die
beschriebenen notwendigen Werkstoffkennwerte zu ermitteln.
Dazu wird das Versagensverhalten geflochtener FVK zunächst
theoretisch betrachtet, um geeignete Prüfverfahren auszuwählen
und anzupassen. In modifizierten quasistatischen Zugversuchen
und dynamischen Crash-Versuchen werden sowohl Flachproben
als auch rohrförmige Prüfkörper untersucht. Damit werden zwei
Grenzfälle der Prüfverfahren betrachtet, um das Verformungs- und
Bruchverhalten derartiger Strukturen zu beschreiben. In den Versuchsreihen werden der Flechtwinkel und die Feinheit von Carbonfasern variiert. Der Einfluss des Flechtwinkels wird, aufbauend auf
den Vorarbeiten, ausschließlich an Proben mit biaxialer Struktur
untersucht. Die Werkstoffkennwerte ermöglichen die Entwicklung
einer Modellierung für die FEM. Die Modellierung beinhaltet sowohl ein geeignetes Materialmodell für die Geflechtstruktur als
auch einen Modellierungsansatz zur Darstellung der Auflösung
des Lagenaufbaus (Delamination). Die Ergebnisse der Versuche
und der Simulation werden für den Aufbau eines Daten- und Auslegungstool genutzt, in dem die gemessenen Materialeigenschaften und die Simulationsdaten hinterlegt werden. Zukünftig
können Strukturen im Vorfeld entsprechend des realen Belastungsfalls ausgelegt sowie ihre Versagensmechanismen und das
Crashverhalten vorhergesagt werden. (ITA, ika BMWi IGF 467 ZN)
126
POLEOT – Drucken von Lichtemittierenden Schichten auf leitfähigen Textilien
Leuchttextilien lassen sich auf unterschiedliche Weise realisieren. Verschiedene Demonstratoren, welche am Institut für Textiltechnik entwickelt wurden, werden kurz vorgestellt:
1.) Leuchtjacke:
• Integration von Leiterbahnen und einer LED-Matrix in einer
herkömmlichen Jacke
2.) Leuchtkissen:
• Integration einer LED-Matrix in ein Kissen, welches per WLAN
und einer App angesteuert werden kann
3.) Projektvorhaben POLEOT:
• Drucken von Aktivschichten, um auf leitfähigen Textilien elektrolumineszente Flächen zu applizieren
• Erhalt der Flexibilität durch transparente Mikrowellen-PlasmaBarriereschichten
• Ziel: kontinuierliche Rolle-zu-Rolle-Fertigung von großformatigen Beleuchtungselementen. (ITA, IPFD BMWi Cornet 94 EN)
127
KoSTBar – Kontinuierliche Fertigung von 3D-Smart TextilesBandgewebe am Beispiel funktionalisierter Evakuierungsmatten
Bettlägerige Menschen in Krankenhäusern oder Pflegeheimen
sind insbesondere in Gefahrensituationen bei Brandunfällen exis-
46
tenziell auf fremde Hilfe angewiesen. In solchen Situation können
Menschenleben durch den Einsatz von Evakuierungsmatten, die
immer fest unter der Matratze liegen, gerettet werden.
Im Brandfall sind die Aufzüge zumeist defekt oder nicht zu nutzen, so dass die Rettung zunehmend aufzugsunabhängig durch
die Treppenhäuser erfolgen muss. Mithilfe der Evakuierungsmatten kann bereits eine einzelne Pflegekraft eine bettlägerige Person
sehr schnell und problemlos evakuieren – sowohl horizontal als
auch vertikal über Stufen. Obwohl Evakuierungsmatten wichtige
Instrumente im Rettungskonzept einer Pflegeeinrichtung sind,
werden sie aus Kostengründen vielfach nicht angeschafft. Es fehlt
an zusätzlichem Nutzen für die Institutionen und Anwender.
In dem vom BMBF geförderten KMU-innovativ Projekt „KoSTBar“ ist es daher das Ziel, Evakuierungsmatten mit zusätzlichen
Funktionen auszustatten.
Hierzu werden die Evakuierungsmatten in ihrer charakteristischen Rettungsbestimmung um die Funktionen der Positions- und
Anti-Dekubitusüberwachung erweitert, sodass eine Einheit entsteht, die für die Pflegeeinrichtungen einen wegweisenden Dreifachnutzen aufweist: Sturzvorbeugung, Dekubitus-Prophylaxe
und Rettungsfunktion.
Mithilfe von textilbasierter Sensorik auf Basis von leitfähigem
3D-Bandgewebe werden kapazitive Drucksensoren in die mit fünf
zusätzlichen Gewebekanälen ausgestattete Evakuierungsmatte
eingearbeitet. Die Drucksensoren alarmieren frühzeitig, wenn ein
sturzgefährdeter Patient sich in Richtung der Bettkante bewegt
(Sturzprohylaxe). Darüber hinaus messen die Sensoren die Druckverteilung und protokollieren bei Dekubitus-Patienten die Umlagerungen (Dekubitus-Prophylaxe). Ein Algorithmus läuft als
Rechenleistung im Hintergrund der Messung mit. Alarmiert wird
über die in den Einrichtungen vorhandenen Rufsysteme. (ITA
BMWi Inno Regio 16SV5852K)
128
Energieaktive, textilbewehrte Betondachelemente
Im BMWi-Projekt „EnTex“ wird ein textilbewehrtes Betondachelement entwickelt, welches durch die Integration einer Solarthermieanlage Energie für das Gebäude generiert. Dabei wird ein
Kapillarrohrsystem in die Deckschicht aus Textilbeton eingebracht,
um die vom Bauteil absorbierte, solare Wärme mit Hilfe des Flüssigkeitsmediums dem Gebäude zur Verfügung zu stellen. Die gestalterische Integration des Solarabsorbers ist dabei der
innovative Kern des Forschungsvorhabens. Des Weiteren bietet
das Dachelement neben der Energiegewinnung noch weitere Vorteile für den Kunden (z. B. gute thermische Isolationswerte). Die
in Sandwichbauweise entwickelten Dachelemente sind zudem
großformatig (max. 2 x 1 m), sodass die Dacheindeckung eines
großflächigen Daches in relativ kurzer Zeit durchgeführt werden
kann. (ITA BMWi Inno Regio FKZ 0327881B)
129
Leise innovative Deckschicht auf Kunststoffbasis
Die Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit einer Straßeninfrastruktur ist von zentraler wirtschaftlicher und gesellschaftlicher
Bedeutung. Das zunehmende Verkehrsaufkommen führt zu einer
steigenden Belastung von Umwelt und Bevölkerung. Neben den
Abgasen bildet der Lärm die wesentliche Quelle der Beeinträchtigung. Straßenlärm ist nicht nur lästig, sondern auch gesundheitsschädlich.
Im Rahmen des von der Bundesanstalt für Straßenwesen geförderten Projektes „LIDAK“ besteht das Ziel eine lärmreduzierte
Fahrbahndeckschicht zu entwickeln, die auf Kunststoffen basiert
und mit einer textilen Struktur verstärkt wird.
Die entwickelte Deckschicht soll mindestens die Gebrauchseigenschaften und die akustischen Vorzüge eines offenporigen
Asphaltes besitzen, diesen in der Haltbarkeit jedoch deutlich
übertreffen. Die Deckschicht wird in einem mehrschichtigen Aufbau konzipiert. Eine obere Texturschicht reduziert die Schallentstehung, während eine darunter befindliche, offenporige Schicht
zusätzlich Lärm absorbiert. Die Schichten der Fahrbahn werden
industriell vorgefertigt, aufgerollt und auf den vorhandenen Unterbau schubfest appliziert. Dies ermöglicht eine qualitätsgesicherte Herstellung in stationären Produktionsanlagen bei
gleichzeitig verkürzter Ausbringzeit gegenüber konventionellen
Fahrbahnsystemen. (ITA BAST Kochanek BNBest-BASt 09 FE
88.0108/2011)
130
PROETEX Protection e-Textiles: Micro-nanostrukturierte Fasersysteme
Während der letzten zehn Jahre ist die Forschung über intelligente Textilsysteme stetig vorangeschritten. Heutzutage konzentriert sich die Wissenschaft auf die vollständige Integration von
Elektronik in Textilien. Um Komponenten innerhalb des Systems
miteinander zu verbinden müssen Textilstrukturen mit elektrisch
leitenden Eigenschaften ausgestattet werden.
Für flexible Solarzellen oder Fasertransistoren werden elektrisch leitende Beschichtungen aufgetragen. Transistoren, die als
elektrische Schalter agieren, sind unerlässlich für die Realisierung
vollständig integrierter intelligenter Textilsysteme. Durch stromlose Abscheidung von Pyrrol oder Kupfer auf Polyesterfasern wird
die Leitfähigkeit erreicht. Hierdurch wird eine DC- leitfähige GateElektrode erzeugt. In dieser Arbeit wird die Entwicklung der GateSchicht für die Transistorfaser beschrieben.
Es werden pH-Wert und die optimaler Reaktionszeit sowie die
Wirkung der Variation der Fasern hinsichtlich ihres Durchmessers
untersucht. Die Herstellung einer reproduzierbaren Poly pyrrolschicht wurde erreicht. Die ideale Reaktionszeit betrug 180 Minuten
bei einer Temperatur von 278K. Das stromlose Kupferbeschichtungsverfahren auf der Polypyrrolschicht zeigte optimale Ergebnisse, wenn das Substrat 6 Minuten lang bei einem pH-Wert von
13 in das Plattierungsbad eingetaucht wurde. Die Analysen mittels Widerstandsmessungen wurden erfolgreich abgeschlossen.
(ITA EU Sixth Framework Programm FP6-2004-IST-4 Contract no.
026987)
131
Smart RopEx – Anzeige des Versagenszeitpunktes synthetischer geflochtener Seile durch integrierte textilbasierte Monitoringsysteme
Seile aus Hochleistungsfasern sind für viele Einsatzzwecke
besser geeignet als Drahtseile, denn sie besitzen eine vier bis fünffach höhere spezifische Festigkeit und sind dabei etwa um ein
Drittel leichter.
Seile verschleißen äußerlich durch Abrieb, der durch verschiedene Ursachen ausgelöst wird, und innerlich durch unterschiedliche, schwankende Krafteinwirkungen. Damit ist der Verschleiß von
Seilen ein komplexes und bislang nicht vollständig verstandenes
System unterschiedlicher Wechselwirkungen. Die Ablegereife (das
Erreichen der Verschleißgrenze) ist für Seile nicht objektiv definiert,
sondern wird von Gutachtern visuell beurteilt und kontrolliert. Aufgrund eines Erfahrungsdefizits mit der Ablegereife von synthetischen Seilen werden diese Seile stark überdimensioniert,
außerordentlich vorsichtig begutachtet und zu früh abgelegt.
Im Projekt „Smart RopEx“ ist das Ziel die Vorhersage des Versagenszeitpunkts synthetisch geflochtener Seile anhand integrierter textilbasierter Monitoringsysteme, um die verbleibende
Nutzungsdauer des Seiles anzuzeigen und damit die effiziente Erneuerung des Seils zu ermöglichen. Damit wird ein ökonomisch
optimales Kosten-Nutzen-Verhältnis erzielt und ökologisch der
Produktlebenszyklus bestmöglich genutzt. (ITA BMBF Verbundprojekt W4TEX003)
132
Entwicklung eines neuartigen hochproduktiven Verfahrens zur
Herstellung von textilen Preforms für Faserverbundwerkstoffe
Für die automatisierte Weiterverarbeitung von textilen Preforms stellen Fügeverfahren zur Vorfixierung eine Schlüsseltechnologie dar. Im Projekt „Preformnähen“ wird gemeinsam mit
einem Industriepartner eine Anlage entwickelt, mit der textile Preforms hochproduktiv nähtechnisch gefügt werden können. Mittels
eines robotergeführten Endeffektors zur Handhabung werden textile Zuschnitte, metallische Inserts und Subpreforms automatisiert
gegriffen und im Nähfeld eines Portalsystems abgelegt. Anschließend werden die Elemente mit einer textilen Trägerstruktur vernäht. Es wird am Beispiel einer Demonstratorgeometrie aus dem
Automobilbereich aufgezeigt, dass das Verfahren die wirtschaftliche Herstellung vernähter Preforms ermöglicht. (ITA BMWi ZIM
KF2497125PK1)
133
Herstellung eines Druckbehälters im Umflechtprozess
Wasserstoff gilt als ein möglicher alternativer Kraftstoff für Automobile. Die effiziente Speicherung kann unter hohem Druck in
Behältern aus faserverstärktem Kunststoff erfolgen. Aktuell werden die Behälter im Nasswickelverfahren hergestellt. Eine Alternative bietet das Flechtverfahren, welches geringere Fertigungszeiten
ermöglicht und in der Großserienfertigung eine höhere Produktivität zulässt. Beim Flechten gibt es jedoch sowohl in der Auslegung
als auch in der Umsetzung des Prozesses noch Defizite. Die Materialkennwerte und -modelle sind unvollständig und die Machbarkeit bezüglich des Überflechtens des stark veränderlichen
Durchmessers ist nicht gewährleistet.
Ein neuen Konzepts für die Herstellung faserverstärkter Hochdruckbehälter zur Speicherung von Gasen wird entwickelt. Ziel ist
die Auslegung, Simulation und Verifikation eines faserverstärkten
Hochdrucktanks, dessen tragende Faserstruktur im Umflechtverfahren hergestellt wird. (ITA BMWi ZIM Koop KF2497138GB2)
134
Verifikation innovativer Design- und Herstellungskonzepte für
Rumpfabschnittselemente
Die Fertigung von Strukturbauteilen für die Luftfahrt aus Faserkunststoffverbunden findet auch heute größtenteils im Prepreg- und RTM-Verfahren statt. Nachteilig an diesem Verfahren
sind die langen Zykluszeiten von mehreren Stunden pro Bauteil,
um ein sicheres und homogenes Aushärten der duroplastischen
Matrix zu gewährleisten.
Im Rahmen des LuFo IV – Projekts „VIA – Hybrid“ werden neue
Technologien zur Fertigung von CFK-Komponenten am Beispiel
einer Fensterrahmenbaugruppe erarbeitet und erprobt. Das Demonstratorbauteil besteht aus einem endlosfaserverstärkten
Struktureinleger, der durch Spritzguss mit funktionsintegrierten
Strukturen kombiniert und verstärkt wird. Durch den Einsatz thermoplastischer Matrix-Systeme und der Kombination des Thermoform- und Spritzgießprozesses wird eine erhebliche Verkürzung
der Zykluszeit gegenüber der derzeitigen RTM-Fertigung ermöglicht. Zudem lassen komplexe dreidimensionale Versteifungen,
wie Rippen, umsetzen, für die eine Endlosfaserverstärkung unwirtschaftlich wäre.
Für das Preformings werden trockene textile Halbzeuge aus
Carbon- und Thermoplastfasern aus PEEK verarbeitet. Dabei werden die PEEK- und C-Fasern im TFP-Hybridroving-Verfahren parallel
abgelegt. Außerdem werden hybride Gelege drapiert, die PEEK-
47
und C-Fasern beinhalten. Die hybriden Preforms werden im darauffolgenden Thermoformprozess zu Struktureinlegern vorkonsolidiert. Anschließend werden sie partiell mit kurzfaserverstärktem
Kunststoff angespritzt.
Mit dem Verfahren wird gezeigt, dass durch die Verwendung
hochfester thermoplastischer Materialien Primärstrukturen für die
Luftfahrt in hohen Stückzahlen leichtbaugerecht, in hoher Qualität
und wirtschaftlich gefertigt werden können. (FIBRE BMWi Luftfahrtforschung VIA-LUFOIV 4-249-098)
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Umweltschutz, Arbeitsschutz,
Verbraucherschutz
135
Schutzbekleidung gegen Laserstrahlung
Die Anwendungen von handgeführten Lasergeräten (HLG) zur
Materialbearbeitung nehmen kontinuierlich zu. Ausgehend von
Geräten zum Feinschweißen werden HLG heute unter anderem
zum Schweißen, Schneiden, Auftragsschweißen, Härten und Reinigen eingesetzt. Die Einsatzfelder der HLG sind unter anderem
der Automobilbau, der Maschinen- und Werkzeugbau. Die Sicherheit von HLG ist eine grundlegende Anforderung. Jedoch bestehen
hinsichtlich der sicherheitsgerechten Konstruktion wie auch des
sicheren Betriebs eine Reihe offener Fragestellungen. In einem
ersten Schritt wurden verschiedene am Markt verfügbare technische Textilien und Leder, die als Hitze- und Flammschutz-Bekleidung Verwendung finden, untersucht. Zum Vergleich wurde
typische Arbeits- und Freizeitbekleidung (aus Baumwolle) mit einbezogen. Die Untersuchungen beinhalteten verschiedene Prüfverfahren und -kriterien, um das Verhalten der Schutzsysteme zu
bewerten, unter anderem Transmission der Laserstrahlung, Entflammbarkeit des Schutzsystems, Lochbildung und nachfolgender
Durchtritt von Laserstrahlung sowie Wärmetransport zur Haut. Zur
Beurteilung der Gefährdung und Risiken für die Haut werden die
Ergebnisse mit den Grenzwerten für die maximal zulässige Bestrahlungsdichte für die Haut durch Laserstrahlung (MZBHaut
gem. DIN EN 60825-1) und dem Stoll/Chianta Kriterium für das
Auftreten Verbrennungen 2. Grades durch Wärmetransport vom
Schutzsystem an die Haut vergleichend gegenüber gestellt. (STFI
EU Seven Framework Programm FP7 – NMP2-SE-2009-229165
(CP-TP 229165-2))
136
Ganzheitliche energetische Betrachtung von Wäschereien
Im Projekt erfolgt die ganzheitliche energetische Betrachtung
von Wäschereien als Lösungsansatz für prozessintegrierte Energieeinsparung zur nachhaltigen Steigerung der Energieeffizienz von Wäschereien. Bisher konnten zwar für einzelne Bearbeitungsphasen
bzw. Maschinensysteme unterschiedlichste Energieeinsparmaßnahmen durch konstruktions-, verfahrensund steuerungstechnische Neuentwicklungen umgesetzt werden, es wurde dabei
jedoch nur in Ansätzen deren Auswirkung auf vor- und nachgeschaltete Bearbeitungsstufen und -verfahren berücksichtigt. Ebenfalls unberücksichtigt bei Energieeinsparmaßnahmen blieben die
Dampferzeugung und -versorgung der Maschinen oder die Integration von zunehmender direkter dezentraler Beheizung von Wäsche-
48
reimaschinen. Schließlich existieren kaum Energieflussbetrachtungen in Wäschereien (z. B. als anwenderfreundliche Software), die
einen nachträglichen Einbau neuer Maschinen oder Technologien
mit integrierten Energieeinsparmaßnahmen in die vorhandene Maschinentechnik einer Wäscherei erlauben. Ziel des Projektes ist es
daher, weitere Möglichkeiten zu Energieeinsparung und Prozessoptimierung unter Berücksichtigung von Wäschelogistik, Maschinentechnik, Aufbereitungsverfahren sowie aller Wasser- und
Energieströme (einschließlich Erzeugung und Verteilung von
Dampf und Druckluft, Raumheizung, Beleuchtung etc.) in typischen
Wäschereien unterschiedlicher Struktur aufzuzeigen. Dabei soll die
bisherige Wäschequalität erhalten oder weiter verbessert werden.
(wfk DBU – 28612-02)
difizierung mit hydrophobierenden Reagenzien erfolgte die gezielte Einstellung der Oberflächenparameter für die Biofilmbildung.
Im Ergebnis der Arbeiten liegt eine umfangreiche Datenbasis für
eine gezielte Applikation geometrischer 3D-Konstruktionen aus
textilen Fasermaterialien für den Einsatz als Trägermaterialien in
Bioreaktoren mit großem Oberfläche-Volumen-Verhältnis vor. Der
Funktionsnachweis des Schadstoffabbaus konnte anhand der Testung des Abbaus von Toluol im Labormaßstab erbracht werden. Die
textile 3D-Strukturen können äußerst variabel strukturiert werden
und sind gegenüber konkurrierenden Biofilmträgern kostengünstig
herstellbar. (TITV BMWi Zutech 277 ZBG)
137
Untersuchung zur Freisetzung von Nano-Silber-Partikeln aus
Textilien unter Gebrauchsbedingungen
Ziel des Vorhabens war es, für Silbernanopartikel (Ag-NP)
grundlegende Daten zu Verhalten, Verbleib und Wirkung in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen zu erarbeiten sowie unter
Berücksichtigung der Vorgehensweise nach REACH eine exemplarische Risikobewertung durchzuführen. Ag-NP werden aufgrund
ihrer bakteriziden Eigenschaften bereits in zahlreichen Produkten
des täglichen Lebens eingesetzt, wobei steigender Verbrauch zu
erwarten ist. In diesem Projekt sollte in einem interdisziplinären
Ansatz eine Brücke zwischen Grundlagenerarbeitung und Praxisrelevanz geschlagen werden. Hierzu wurden zum einen freie AgNP mit klar definierten Eigenschaften und zum anderen reale
Ag-NP enthaltene Produkte, im speziellen Textilien in exemplarischen Nutzungsszenarien untersucht werden, um anschließend
in einer Risikoanalyse zusammengeführt zu werden. Es sollten
Methoden entwickelt werden, die den Nachweis von Ag-NP sowie
die Beurteilung ihres ökotoxikologischen Gefährdungspotentials
in relevanten Umweltmedien bzw. –kompartimenten ermöglichen.
Die Zusammenarbeit erfolgte in enger Kooperation zwischen Wissenschaft, Industrie und Umweltbehörden, um eine umfassende
praxisrelevante Gefährdungsabschätzung zu ermöglichen und
neue Erkenntnisse für die Entwicklung neuer, sicherer Produkte
mit Ag-NP zu liefern. (HIT BMBF – 03X0091B)
138
Entwicklung von 3D-Textilien mit sehr großen reaktiv wirksamen Oberflächen für modulare Bioreaktorsysteme zur biologischen Abwasserreinigung
Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung
textiler 3D-Strukturen, die als Träger für Biofilme zur mikrobiologischen Abwasserbehandlung geeignet sind. Textile Träger bieten
sich hierbei besonders an, da durch eine freie Mikrostrukturierung
der Fäden in Form von Geweben, Gewirken, Geflechten oder Gestricken ein sehr großes Oberflächen-Volumen-Verhältnis erzielt
werden kann. Bei ausreichend hoher und stabiler Biofilmbildung
auf den textilen Fadenoberflächen, verbunden mit einer entsprechend hohen mikrobiologischen Abbaurate von Schadstoffen sind
somit kostengünstige Trägermaterialien mit frei skalierbaren Volumina in Reaktorgefäßen möglich, die als dezentrale Abwasserreinigungsanlagen eingesetzt werden können. Hierzu waren
verschiedene Faserstoffe zu testen und geeignete Oberflächenmodifizierungen zu entwickeln. Die Untersuchungen wurden anhand
eines mikrobiologischen Modellsystems (Pseudomonas putida)
und unter Benutzung von Toluol als Modellschadstoff durchgeführt. Neben Untersuchungen an planaren Oberflächen der Textilausgangsmaterialien in Fließkammersystemen erfolgten hierbei
Biofilmstudien in Laborsäulenreaktoren, gekoppelt mit einer fluoreszenzoptischen Detektion der Biofilme. Durch die Variation der
Oberflächenenergie anhand der Materialauswahl sowie durch MoProjektförderung 2013
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Maschenwarenbildung
139
Technologische und konstruktive Entwicklung eines Langschusseintragssystems mit variabler Schusslänge und
Schussfolge an Kettenwirkmaschinen zur Integration von
Funktionsgarnen
Technische Textilien mit Mehrfachfunktionen besitzen ein großes Zukunftspotential, weil sich mit ihrer Hilfe die unterschiedlichsten technischen Wirkungen im Endprodukt umsetzen lassen
und auf dieser Basis erweiterte, aber auch völlig neue Anwendungsfelder generierbar sind. So bieten die klassischen textilen
Flächenbildungstechniken wie Weben, Stricken und Wirken zahlreiche Ansätze für das direkte Einarbeiten der Funktionsfäden in
die Textilien während des Herstellungsprozesses. Die hochproduktive Kettenwirktechnik besitzt für eine wirtschaftliche Integration von Funktionsfäden das größte Potential. Im Hinblick auf die
Realisierung eines Schusseintrages mit variabler Schusslänge und
Schussfolge, mit dem sich anforderungsgerechte Funktionsfadenverläufe verwirklichen lassen, sind bisher nur Lösungen beim Kettenwirken umgesetzt, die eine Variation der Schusslänge
erlauben. Der Schusseintrag erfolgt dabei direkt an der Wirkstelle
und ist somit in den Maschenbildungsprozess integriert. Die insbesondere für das Umsetzen großer Schussfadenlängen benötigte
Zeit setzt die Wirkmaschinenleistung um mindestens 50 % herab.
Aufgrund des Fehlens einer technologischen Lösung, die das effiziente Einarbeiten von Funktionsfäden als Teilschuss bei Variation
der Schusslänge und Schussfolge erlaubt, ist die Fertigung solcher funktioneller Textilien mit hohen Kosten verbunden. Das Ziel
des Forschungsprojektes besteht daher in der technologischen
und konstruktiven Entwicklung eines effektiven Systems für den
Schusseintrag mit variabler Schusslänge und Schussfolge an Kettenwirkmaschinen zur anforderungsgerechten und kostengünstigen Integration von Funktionsfäden mit einer Erhöhung um mind.
100 % gegenüber dem Stand der Technik. Auf Grundlage der Forschungsergebnisse wird es für die KMU möglich sein, maßgeschneiderte Kettengewirkestrukturen mit Funktionsintegration
und reproduzierbaren innovativen Eigenschaften kostengünstig
anzubieten. (ITM BMWi IGF 17425 BR)
140
Neue textile Polstersysteme mit integrierten Funktionselementen
An einem Kuriertaschenmodell des Projektpartners wurden
die auf das Trägersystem wirkende Beschleunigungen (Spitzenwerte: 6,7 m/s2; maximale Stoßbelastungen: bis zu 12,2 m/s2) als
Grundlage für die Polsterentwicklung ermittelt. Vliesstoffe und Abstandsgewirke unterschiedlicher Konstruktion wurden im Hinblick
auf eine mögliche Komfortsteigerung charakterisiert. Eigene
Konstruktionen von Abstandsgewirken hatten vor allem eine Verminderung der Kippneigung zum Ziel. Zusammen mit dem Projektpartner wurden Funktionselemente mittels Sticktechnologie auf
die Abstandsgewirke aufgebracht. Durch geeignete Legungen
konnten sowohl Kanäle innerhalb der Abstandsgewirke für eine
gezielte Durchlüftung oder zur Aufnahme von Funktionselementen
(z.B. Schläuche oder Sensorfasern) in die Polsterkonstruktionen
eingebracht werden. Weiterhin wurden erfolgreich Funktionselemente in die Deckschicht als Durchschuss integriert. Zur Konfektionserleichterung wurden Kanäle in den Abstandsgewirken als
textile „Scharniere“ bei der Herstellung von Tascheneinsätzen genutzt. Zur aktiven Kühlung von Kurierfahrern wurde u.a. die Kühlung über CO2-Druckgas untersucht. CO2-Druckgas ermöglichte
einen Wärmeübertrag von 60 W/m2 über 60 min. Zur Verbesserung
der passiven Isolationseigenschaften konnte für Abstandsgewirke
gezeigt werden, dass sich von 0,039 W/mK bei Umgebungsdruck
durch Anlegen eines Vakuums auf 0,033 W/mK erheblich verringern ließ. Durch die Verwendung von innovativen Materialien konnten im Labor bei 30°C Umgebungstemperatur ein Überschreiten
der 8°C-Marke im Innenraum der Kühltasche bis auf 34 min hinausgezögert werden. Das Kühlgut (hier Wasser) erreichte erst nach 1
h die 8°C Marke. (STFI BMWi ZIM KF2034013HG0)
141
Entwicklung eines textilbasierten, solaren Energiekollektors
Die Entwicklung textilbasierter freitragender Solarabsorbermatten, die für verschiedene Anwendungen (z.B. Kollektor für
Schwimmbaderwärmung, Solarzaun für Warmwasserbereitung
bzw. Unterwasserkollektor für solargebundene Heizungsunterstützung) war Projektziel. Auf einer modifizierten, groben RechtsRechts-Wirkmaschine wurden dafür textile Flächengebilde aus
witterungsbeständigen Materialien wie Rippenrohren, Folienbändchen und Stahlseilen hergestellt. Für die multifunktionale Anwendung im Freibadbereich, wo es neben der Energiegewinnung
auch um Raumgliederung sowie Schattenspende ging, wurden architektonische Entwürfe und statische Berechnungen für die Tragkonstruktion der Absorbermatten gemacht, wobei die Berechnung
der Tragfähigkeit derartiger Gewirkestrukturen bisher in keiner
Norm geregelt wird. In umfangreichen Labor- und Feldversuchen,
die messtechnisch begleitet und ausgewertet wurden, konnten
wesentliche Erkenntnisse bezüglich Tragfähigkeit, Energieausbeute, Dimensionierung und Handhabbarkeit der Matten gewonnen werden. Der textilbasierte Absorber ist hinsichtlich seiner
Energieausbeute dem Standardabsorber im Freibad im Durchschnitt um 30 % überlegen. (STFI BMWi ZIM KF2034004JT9)
142
Filter aus ultrafeinen Rundgestricken – ULTRAFILTER
Derzeitige Filterprodukte werden überwiegend aus Vliesen
hergestellt. Bei der Vliesherstellung ist es schwierig gleichmäßige
Flächengewichte sowie definierte Porengrößen herzustellen. Hier
bieten Gestricke einen entscheidenden Vorteil. Im Besonderen ultrafeine Maschenwaren zeichnen sich durch ihre äußerst feine und
gleichmäßige Struktur aus. Besonders im Bereich der technischen
Textilien finden ultrafeine Maschenwaren bisher keinen Einsatz,
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bieten hier jedoch hohes Potential. Meist ist der Einsatz für technische Textilien durch die Verarbeitung technischer Garne limitiert.
Diese sind oft glatt und dehnungsarm und können auf herkömmlichen ultrafeinen Rundstrickmaschinen nicht verarbeitet werden.
Aus diesem Grund erfolgte in dem Projekt die Anpassung der Maschinentechnik zur Produktion von ultrafeinen technischen Textilien. In Bezug auf die Filtertechnik bieten ultrafeine Gestricke den
Vorteil der hohe Maschendichte und geringen Porengröße. Die Filtergestricke wurden anhand der Eigenschaften bisheriger Filtermedien ausgelegt, produziert und anschließend getestet. Dabei
konnte gezeigt werden, dass mithilfe der erzeugten Gestricke ähnliche Ergebnisse bezüglich der Reinigungswirkung erzielt werden
können wie mit derzeitigen Filterstrukturen. Zusätzlich besitzen
Gestricke jedoch den Vorteil, dass sie durch ihre sehr gute Dehnbarkeit gereinigt werden können. (ITA BMWi ZIM KF2497122PK1)
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Konfektion
143
Entwicklung von Sportbekleidung Rollstuhlfahrer unter Berücksichtigung physiologischer und hautsensorischer Einflussfaktoren
Sportlich aktive Menschen, ob Fußgänger oder Rollstuhlfahrer
benötigen funktionale Bekleidung für ihr Hobby. Sportbekleidung
für Rollstuhlfahrer, die auf die spezifischen Erfordernisse der Zielgruppe angepasst wurde, ist deshalb besonders wichtig. Folglich
wird Bekleidung, für Alltag und Sport, auch von Menschen im Rollstuhl nachgefragt, aber aktuell nur bedingt im Handel angeboten,
woraus für diese Zielgruppe eine nicht unerhebliche Benachteiligung in unserer Gesellschaft entsteht. Der Forschungsbericht liefert interessierten Unternehmen viele praktikable und wichtige
Lösungsansätze zur Konstruktion und Optimierung von Sportbekleidung für Rollstuhlfahrer unter besonderer Berücksichtigung
von thermophysiologischen und hautsensorischen Einflussfaktoren. Die Analysen aus den Forschungsbereichen Bekleidungstechnik, Bekleidungsphysiologie und Medizintextilien stellen
umfangreiche Ergebnisse bereit, die als Basis für zielgruppenspezifische Adaptionen von Sportbekleidungsprodukten dienen. Die
Konstruktionsleitlinien sind ohne weiteres auf unternehmensindividuelle Produkte anzuwenden. Damit sind die Unternehmen in der
Lage, optimierte sportartspezifische Bekleidung für Handbiker und
Rollstuhlbasketballspieler zu produzieren. Hersteller von Bekleidung für Rollstuhlfahrer profitieren von den zahlreichen Forschungsergebnissen. Auch für die Maßkonfektionäre konnten im
Projekt in Bezug auf die Vermessung der Rollstuhlfahrer neue Erkenntnisse abgeleitet werden. Für die Herstellung von individualisierter Bekleidung spielt die Erfassung von Körpermaßen und
-proportionen eine signifikante Rolle, da die Vermessung der Rollstuhlfahrer aufgrund der eingeschränkten Bewegungsfähigkeit
immer eine große Herausforderung darstellt. Mit den neuen kostengünstigen Scannersystemen, welche im Projekt eingesetzt wurden, ergeben sich neue interessante Möglichkeiten, den Prozess
des Maßnehmens zukünftig zu vereinfachen. (HIT, FIBRE BMWi IGF
17377 N)
50
144
Entwicklung eines Verfahrens zur Sicherung der Kompatibilität
zwischen Material, Schnittführung und Einsatzbereich bei der
Produktentwicklung
Fehler in der Produktentwicklung verursachen signifikante Kosten. Aus dem Qualitätsmanagement ist bekannt, dass rund 75%
aller Produktfehler in der Entwicklungsphase entstehen. Allerdings
werden 80% dieser Mängel erst in späteren Arbeitsprozessen entdeckt und behoben. Dabei erhöhen sich laut der sogenannten Zehner-Regel die Kosten zur Fehlerbehebung von der Entwicklungsüber die Produktions- zur Nutzungsphase jeweils um den Faktor
10. Wenn der Fehler erst beim Kunden entdeckt wird, addiert sich
zu den Fehlerkosten ein Imageverlust, der diese Kosten weit übersteigen kann. Darum ist es als elementar wichtig zu erachten, Fehler sicher zu vermeiden oder zumindest frühzeitig zu erkennen. Je
früher die Qualitätssicherung ansetzt, desto positiver die Effekte.
Doch während sich in anderen Branchen, wie z.B. in der Automobilindustrie, bereits Verfahren zur präventiven Qualitätssicherung
in der Produktentwicklung etabliert haben, finden diese in der
Bekleidungsindustrie nahezu keine Anwendung. Im Forschungsprojekt wurde daher die Fragestellung untersucht „Welche Qualitätsmanagement-Methoden sind für die kurzzyklische und kreative
Produktentwicklung (PE) der Bekleidungsindustrie geeignet?“ Es
konnten im Projekt entscheidende Entwicklungspotentiale herausgearbeitet und wichtige Anforderungen sowie Rahmenbedingungen definiert werden. Neben den Analysen zur Übertragbarkeit
bekannter Qualitätsmethoden wurden Checklisten entwickelt, mit
deren Hilfe Modelle präventiv und systematisch geprüft werden
können. Hervorzuheben ist die initiierte Workshop-Reihe mit der
Zielsetzung, die qualitätsgesicherte PE über PDM-, PLM- und ERPSysteme umzusetzen. An den Workshops nahmen sowohl namhafte Bekleidungsunternehmen aus unterschiedlichen Sparten als
auch branchenbekannte System-Anbieter teil. Durch die enge Zusammenarbeit konnten die Anforderungen der Bekleidungshersteller und die Lösungsansätze der Softwareanbieter identifiziert und
dargestellt werden. Des Weiteren wurden gemeinsame Standards
wie Meilensteine, Prüfmechanismen und notwendige Systemfunktionen definiert. Der Forschungsbericht liefert interessierten Unternehmen viele praktikable Lösungsansätze zur Umsetzung einer
präventiven qualitätsgesicherten PE. Die Projektergebnisse können modular eingesetzt und miteinander kombiniert werden.
Auch bei partieller Umsetzung von QS-Maßnahmen sind positive
Effekte zu erwarten, wie z.B. die Erhöhung der Produkt- und
Prozessqualität sowie die Reduzierung von Fehlerkosten und Entwicklungsschleifen. In jedem Fall können Störfaktoren im Herstellungsprozess durch die Anwendung von QS-Methoden zukünftig
besser beherrscht werden. Ein wichtiger Projektbeitrag ist auch
darin zu sehen, Unternehmen und deren Mitarbeiter für Fehlerfolgen zu sensibilisieren sowie ein Bewusstsein für offensichtliche
und vor allem versteckte Fehlerkosten zu schaffen (HIT BMWi IGF
17154 N)
145
Grundsatzuntersuchung zur Optimierung textilbasierter Kopfschutzsysteme unter Berücksichtigung passformrelevanter
und tragephysiologischer Eigenschaften zur Verbesserung der
Schutzwirkung
Für eine zunehmende Anzahl an Menschen – vom Kleinkind
bis zu den Senioren – ist das Thema Kopfschutz im Beruf und beim
Sport von Bedeutung. Zum einen wegen der gesetzlichen Vorschriften, aber auch aufgrund des allgemein wachsenden Sicherheitsbewusstsein. Der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung
zufolge gibt es jährlich 79.000 meldepflichtige Arbeitsunfälle mit
Kopfverletzungen (Berichtsjahr 2009 – 2011). Damit ist der Kopf
die dritthäufigste Verletzungsregion. Doch nur ein Helm, der passt
und konsequent getragen wird, kann auch vor ernsthaften Kopfverletzungen schützen. Trotz des großen Bedarfs an Kopfschutzsystemen sind bis heute in Deutschland keine fundierten
anthropometrischen Kopfdaten von Frauen, Männern und Kindern
verfügbar: weder aktuelle Maße, noch Informationen zu den Kopfformen oder deren prozentuale Verteilung. Wissenschaftliche Analysen zeigen, dass sich die Kopfform der Menschen bei gleichem
Kopfumfang zum Teil signifikant unterscheidet. Bis zu 4cm Differenz in der Kopfbreite bei gleichem Umfang wurden ermittelt. Diese
Differenz kann nicht über nur eine Helmgröße bzw. -form abgedeckt werden. Die gängigen Normen entsprechen daher nicht mehr
dem aktuellen Stand der Technik. Mit den Ergebnissen des Hohensteiner Projektes „Textilbasierte Kopfschutzsysteme“ (AiF 16976
N) kann in Zukunft diese Lücke geschlossen und zur Optimierung
von Kopfschutzsystemen maßgeblich beigetragen werden. Als
Projektergebnisse werden charakteristische 3D-Kopfmorphologien
der deutschen Bevölkerung, realitätsgetreue virtuelle mittlere
Kopfformen, Marktanteile und relevante Maßparameter für die Entwicklung von entsprechenden Helmschutzsystemen zur Verfügung
stehen. Neben der Kopfform werden auch signifikante Gesichtsabmessungen erforscht und maßtechnisch beschrieben. Abgerundet
werden die Ergebnisse durch 3D-Abstandsanalysen „Kopf zu Helminnenseite“, um den Begriff Passform für Helme zukünftig besser
definieren zu können. Physiologische Aspekte des Feuchtetransports wirken sich darüber hinaus wesentlich auf den Tragekomfort
von Helmen aus. Die eingesetzten Materialien beeinflussen die klimatischen Bedingungen unter dem Helm. Daher werden die textilen Innenauskleidungen von Helmen bekleidungsphysiologisch
sowie hygienisch im Rahmen des Projektes untersucht und entsprechende Konstruktionsanleitungen ausgearbeitet. (HIT BMWi
IGF 16976 N)
146
Absorbersysteme zum Laserschweißen von Textilien
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung neuer, partikulärer Absorberformulierungen für das Laserschweißen von textilen Materialien im NIR-Bereich. Die neuen Formulierungen
sollten sich durch einfache und Materialsparende Applikationsfähigkeit, durch lokal begrenzte Wärmeaufnahme sowie durch gute
Verträglichkeit mit dem textilen Material auszeichnen. Gleichzeitig
sollten die an die resultierenden Nähte gestellten Anforderungen,
wie hohe mechanische Belastbarkeit bei gleichzeitiger Flexibilität
der Naht, Dichtheit gegenüber Flüssigkeiten und Gasen sowie die
Vermeidung von Verfärbungen durch thermischen Abbau möglichst umfassend erfüllt sein. Die optischen Eigenschaften von Partikeln hängen neben dem Brechungsindex des Materials ganz
wesentlich von der Partikelgröße ab. So nimmt die Absorption der
Teilchen mit abnehmender Teilchengröße besonders im Bereich <
1µm deutlich zu und erreicht bei Teilchengrößen von < 200 nm ihr
Maximum. Gleichzeitig nimmt mit sinkender Partikelgröße auch
der interpartikuläre Abstand zwischen einzelnen Partikeln ab, so
dass eine hohe Absorptionsrate in Dispersionen erzielt werden
kann. Deshalb wurden die Zerkleinerung von unterschiedlichen,
kommerziell verfügbaren partikulären Absorbern durch einen TopDown Prozess sowie die Prozessbedingungen für die Erzeugung
der nanopartikulären Absorber systematisch untersucht. Den
höchsten molaren Extinktionskoeffizienten von µ ca. 4000
l/mol*cm zeigte dabei LaB6 einer durchschnittlichen Partikelgröße von ca. 30-100 nm, die durch den stufenweisen Einsatz von
Mahlkörpern abnehmender Größe erreicht werden konnte. Diese
Partikel lassen sich durch Einstellung des pH-Wertes elektrostatisch oder durch den Zusatz geeigneter Tenside sterisch in einer
Dispersion stabilisieren, so dass die Dispersion direkt auf das Textil aufgetragen werden kann. Aufgrund des hohen Extinktionskoeffizienten ist der Einsatz stark verdünnter Dispersionen im
Bereich von bis zu 5 * 10-5 mol/l möglich. Eine zusätzliche FormuProjektförderung 2013
lierung mit Polyethylenimin wirkt haftvermittelnd. Die gemahlenen
Absorberpartikel können auch in eine Polymerschmelze eingebracht werden und als Fasern oder dünne Folien in das Textil appliziert werden. Textilien unterschiedlicher Konstruktion und
Materialzusammensetzung sowie Zutaten wurden mit den entwickelten Absorbern mittels Laserschweißen verbunden. Grundlegende Unterschiede der Schweißergebnisse zwischen Direkt- und
Durchstrahlschweißen wurden bei den verwendeten Materialien
nur dann festgestellt, wenn beim Durchstrahlschweißen schon Laserenergie beim Durchgang durch die erste Textilschicht absorbiert
wurde. Insbesondere Absorber mit Epolight und LaB6-Partikeln
zeigten eine ausreichende Nahtoptik und Qualität bei vielen erfolgreich verschweißten Textilien. Mit dem Absorber Lazerflair ließen
sich auch Mischungen aus Polyester und Baumwolle verschweißen. Wässrige Absorberformulierungen sind für hydrophob ausgerüstete Textilien nicht geeignet, da die Flüssigkeit auf dem Textil
stehen blieb und oft auch nach Trocknung der Absorber auf dem
Textil nur ein ungenügendes Fügeergebnis erzielt werden konnte.
Wurden die Absorber als getränktes Bändchen verwendet, so
zeigte das Laserschweißen gute Ergebnisse und diese Applikationsform ist eine Alternative zu flüssigen Absorbern. Die hergestellten Absorberfäden sind grundsätzlich auch geeignet, jedoch sollte
ein anderes, niedriger schmelzendes Grundmaterial für die Fäden
verwendet werden. Es hat sich gezeigt, dass die Analyse der
Schmelzbereiche mittels REM zur Qualitätskontrolle herangezogen werden kann. Unzureichende Nahtqualitäten konnten eindeutig an unterbrochenen Schmelzbereichen erkannt werden. Die mit
den verschiedenen Absorbern erhaltenen und als gut eingestuften
Fügestellen wiesen gute Nahtfestigkeiten auf und bei Laminaten
konnten ausreichende Wasserdichtigkeiten erreicht werden. (HIT,
DWI BMWi IGF 17031 N/1)
147
Herstellung und Verarbeitung fluiddichter Abstandsgewirke
Abstandsgewirke weisen im Vergleich zu 2D-Flächenstrukturen besondere Funktionalitäten auf. Beispielhaft seinen vor allem
Druckelastizität in der Flächennormalen, Atmungsaktivität und
Durchströmbarkeit genannt. Bekannt sind der Einsatz als Alternative zum Schaumpolster in Automobilsitzen, als medizinische Auflage im Rahmen der Dekubitusprophylaxe, die Hinterlüftung
textiler Produkte, die Nutzung profilierter Abstandsgewirke als
Preform sowie als Matratzenkern. Durch Beschichtung der Außenflächen können weitere Funktionen wie Fluiddichtheit im Abstandsgewirke integriert werden. Um diese Funktion realisieren
zu können, sind neue Fertigungsverfahren entwickelt worden. Mittels geeigneter Beschichtungsmassen, Applikationstechnologien
und Konfektionierungsverfahren kann ein Austritt von Fluiden
durch die Deckflächen der Abstandsgewirke verhindert und eine
Anwendung beispielsweise als Heiz- oder Kühlmatte, pneumatisches System mit Stützfunktion oder Wärmeaustauscher realisiert
werden. Aus ökologischen Gründen kommt für die Beschichtung
eine wässrige Dispersion zum Einsatz, welche zur Konfektionierung der Randbereiche mittels Schweißverfahren ein thermoplastisches Verhalten aufweist. (ITM, TITV BMWi IGF 16417 BR)
148
Kinematische Menschmodelle zur Produktentwicklung von
Bekleidung
Virtuelle Menschmodelle werden verwendet, um den Prozess
der Produktentwicklung in der Bekleidungsindustrie zu unterstützen. Diese Modelle ermöglichen eine Verbindung zwischen Design
und Konstruktion durch alle Entwicklungsstufen. Das Design kann
direkt am Modell entwickelt werden und die Modelle können bei
der virtuellen Passformkontrolle zum Einsatz kommen. Durch die
Verwendung von virtuellen Menschmodellen kann der Anteil der
51
Entwicklungskosten von 60 % an den Produktionskosten reduziert
werden und der Entwicklungsprozess beschleunigt werden. Das
Ziel des Projektes bestand darin, kinematische virtuelle Menschmodelle zur Bekleidungskonstruktion und -simulation zu
schaffen, die den Aufbau anatomischer Körper aus Haut (Oberfläche), Skelett und Muskeln anwendungsspezifisch hinreichend
genau widerspiegeln. Es wird ermöglicht, diese kinematischen
Menschmodelle auf personenindividuelle Scandaten bzw. Standardformkörper zu überführen. Anhand der hinterlegten Modellkinematik können Bewegungsmuster und nutzungstypische
Körperpositionen der Menschmodelle generiert werden, die geeignet sind, der Konstruktion von Bekleidung zu dienen oder in
Verknüpfung mit Passformsimulationssoftware die Überprüfung
des Tragekomforts von funktioneller Kleidung zu ermöglichen.
Zum Aufbau des inneren Modells wurde eine Analyse des menschlichen Skeletts mit dem Ziel durchgeführt, die wesentlichen Haltungs- und Bewegungsmerkmale widerzuspiegeln und die Zahl
der dazu notwendigen Gelenke und deren Freiheitsgrade auf das
angebrachte Minimum zu beschränken. Das innere Modell ist Träger der Modellkinematik und erfüllt eine Gerüstfunktion für die
Hautoberfläche und die Muskeln des Menschmodells. Um bei Bewegung eine fehlerhafte Oberflächenbeschreibung zu vermeiden,
ist eine genaue Zuordnung zwischen Skelettteilen und Oberflächensegmenten erforderlich. Mit dem entwickelten kinematischen
Menschmodell wird der Bekleidungsindustrie ein innovatives 3DKonstruktionswerkzeug zur Verfügung gestellt, mit dessen Hilfe
Scandaten aus der Standardscanhaltung in die für die jeweilige
Anwendung erforderliche Haltung überführt werden können. (ITM,
HIT BMWi IGF 17355 BG/1)
149
Prozessverkettung Preforming für Faserverbundkunststoffe –
lokale Fixierung in Kombination mit Lege-/Zuschnitttechnik
Die interdisziplinär tätigen Projektpartner hatten die Entwicklung, Herstellung und Erprobung automatisierter Auftragskonzepte für die lokale Binderapplikation zur Preformfertigung für
Faserverbundkunststoffe (FVK) zum Ziel. Die Recherche zum
Stand der Binder-Preform-Technik hat gezeigt, dass gegenwärtig
mit dem vollflächigen Auftrag pulverförmiger oder viskoser Binder auf Verstärkungshalbzeuge ein zusätzlicher Arbeitsschritt verbunden ist, der zu einer Erhöhung der Schersteifigkeit führt.
Somit war es notwendig, eine Konzeption für die kontinuierliche
Kopplung der Fixierung an die Lege- und Zuschnitttechnik zu erarbeiten sowie Systemanforderungen für Prozess, Material und
Geometrien aufzustellen und umzusetzen. Durch die gewählte
Kopplung der lokalen Fixierung an den Legeprozess wird ein zusätzlicher Arbeitsschritt vermieden und es können bauteilgerecht
Steifigkeitsunterschiede im Verstärkungshalbzeug erzeugt werden, die eine qualitätsgerechte Drapierung zu komplexen Geometrien ermöglichen. Um die Zuschnitte für die Preformfertigung
simulationsgestützt konturgenau zu ermitteln, wurden die 3DGeometriedaten der zu fertigenden Bauteile genutzt und das Deformationsverhalten der Verstärkungshalbzeuge berücksichtigt.
Die Bereiche der Zuschnitte, die während der Verformung nur gering verzerrt werden, sind zur Fixierung geeignet. Der richtigen
Klebstoffauswahl kommt eine entscheidende Bedeutung zu.
Hierzu wurde ein umfassendes experimentelles Testprogramm
durchgeführt. Die ausgewählten, matrixabhängigen geeigneten
Schmelzklebstoffe, ließen sich automatisiert im Sprühauftrag applizieren. Mittels computergestützter numerischer 2 D-Bahnsteuerungen können die gewünschten Konturen für den
Klebstoffauftrag mit zwei Achsen realisiert werden. Nach der Festlegung der CAD-Daten für die Fixierung wird mit moderner Legetechnik direkt von der Textilrolle entsprechend dem Auftrag ein
Lagenstapel gebildet, so dass Lage für Lage in bestimmten Punkten und Zonen fixiert werden kann. Parallel zu dem Legeprozess
52
verfährt eine Koordinatenbrücke den Sprühkopf (Mehrfachdüsen)
zu den Fixierstellen. Anschließend können die Lagenstapel mit
Hilfe des beim Zuschnitt anliegenden Vakuums verklebt werden.
Durch die lokale Fixierung können die Einlagenzuschnitte oder
die fixierten Lagenstapel reproduzierbar zur Bauteilgeometrie
drapiert werden. (ITM BMWi ZIM KF2048915HG0)
150
Experimentelle Analyse und numerische Modellierung der
Deformation dehnfähiger Textilien und deren Wechselwirkung
auf Tragkörper
In der textilen Konfektion sind Belegen und Bespannen geometrisch komplexer Tragkörper sowie die Entwicklung pneumatisch gestützter Strukturen häufig vorkommende Aufgaben
(Automobilinterieur, Textiles Bauen, Medizintechnik). Die Zuschnitte der textilen Hülle und die Deformation des Tragkörpers
werden derzeit empirisch ermittelt, da keine ausreichend genauen
Berechnungsverfahren bekannt sind. Ziel des Forschungsvorhabens war es, in Kooperation mit dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnik, Denkendorf sowie dem Lehrstuhl für Statik der TU
München numerische Simulationsverfahren zu entwickeln, die die
Materialmodellierung und Mechanik der Wechselwirkung für Abwicklung und Zuschnitt von Hülle und Tragkörper gesamtheitlich
erfassen. Für die Entwicklung mechanisch-numerischer Modelle
zur Beschreibung des Deformationsverhaltens von Textilien wurden relevante Eingangsparameter mittels uniaxialer und erstmals
auch biaxialer Prüftechnik bestimmt und die Prüfergebnisse im
Hinblick auf eventuelle Korrelationen analysiert und aufbereitet.
Um für die weitere Simulation „Antwortflächen“ zu generieren,
die das Materialverhalten eindeutig beschreiben, wurden lastfallabhängige Biaxial-Zugversuche, welche durch verschiedene Geschwindigkeitsverhältnisse realisiert wurden, durchgeführt. Ein
Vergleich mit den Werten aus dem Uniaxial-Zugversuch zeigte,
dass ein biaxialer Spannungszustand bei vergleichbarer Kraft wesentlich höhere Dehnsteifigkeiten verursacht.
Die experimentelle Überprüfung der Simulationsergebnisse erfolgte anhand ausgewählter physischer und virtueller Tragkörper,
wobei das entwickelnde Materialmodell mit den Simulationstools
kommerzieller Software verglichen wurde. In der virtuellen Zuschnittentwicklung wurden zunächst ausgehend von der 3D-Geometrie des Tragkörpers die Abwicklungen geometriebasiert
bestimmt, die relevanten Materialkennwerte implementiert, die Verzerrungen innerhalb der Schnittteile analysiert und die Geometrie
der Zuschnitte durch Skalierung in 2D geändert. Die Beschreibung
des Deformationsverhaltens textiler Flächen ist in der virtuellen Zuschnitt-entwicklung die Grundlage zur Generierung korrekter Vorgaben für die 2D-Zuschnitte in Abhängigkeit von der 3D-Geometrie
und der Materialkennwerte und ein wichtiger Schritt, um den Entwicklungsprozess der zu konfektionierenden Produkte zu beschleunigen und zu vereinfachen. (ITM, ITV DFG – KR3487/3-1)
151
QualiWeldTex – Entwicklung eines branchenunabhängigen
Verfahrens zur Ermittlung kritischer Variabeln für die Onlineschweißnahtüberwachung von Textilien
Das Projekt entwickelt eine Methodik zur Integration von
Onlinemesssystemen und somit eine Qualitätskontrolle für
Schweißverfahren von Textilien für die Anwender von textilen
Schweißverfahren sowie für die Hersteller von Schweißmaschinen.
Die Untersuchungen beschränken sich auf die zurzeit am häufigsten angewendeten Schweißverfahren – das Heizkeilschweißen
sowie das Heißluftschweißen. Als Anwendungsfelder werden Markisenstoffe sowie Filtersysteme betrachtet. Dabei werden charakteristische Qualitätsmerkmale für Schweißnähte definiert, den
Kriterien (physikalische) Kennwerte zugeordnet und abschließend
Online-Messprinzipien zur Ermittlung der Kennwerte angeboten.
Es wird eine prozesstechnische Umsetzung für den Anwender erstellt. Es wird überprüft, ob die Ergebnisse für andere eingesetzte
Schweißverfahren (z.B. Ultraschallschweißen, Hochfrequenzschweißen) sowie für andere Anwendungsfelder (z.B. Deponieabdeckungen, Membrandächer) übertragen werden können. (ITA
BMWi IGF 17383 N)
sen) an Mikropartikel wurden waschaktive enzymatische Systeme
erhalten. Durch den superparamagnetischen Kern der Magnetobeads können diese mittels Magnetfeldern aus der Waschflotte
abgetrennt und zurück gewonnen werden und stehen so für nachfolgende Waschprozesse erneut zur Verfügung. Für die Abtrennung wurde ein Funktionsmuster eines Magnetseparators auf der
Basis spezieller Permanentmagnete aufgebaut und die Funktionalität zusammen mit den entwickelten Enzymsystemen an einer
Waschschleudermaschine unter praxisnahen Bedingungen demonstriert. (wfk BMWi IGF 16879 N)
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Hygienemonitoring Lösemittel-basierter Aufbereitungsprozesse
Empfindliche Textilien, wie z.B. Businesskleidung, werden üblicherweise in Lösemittel-basierten Prozessen gereinigt. Das Ziel
des Projektes war die Entwicklung einer Schnellmethode zur Prozesskontrolle Lösemittel-basierter Aufbereitungsprozesse, die im
Rahmen der betrieblichen Eigenkontrolle eingesetzt werden kann
und eine Bewertung und Dokumentation der Hygiene des gesamten Aufbereitungsprozesses erlaubt. Dabei wurde ein Hygienemonitoring-Verfahren auf der Basis von Enzymen entwickelt, deren
Inaktivierung während der Aufbereitung der Reduktion praxisrelevanter Mikroorganismen entspricht. Dabei wurde zunächst im
Labormaßstab ermittelt, in welchem Maße relevante Mikroorganismen durch praxisübliche Lösemittel, Reinigungsverstärker oder
Hygienezusätze inaktiviert wurden. Die erhaltenen Ergebnisse der
Inaktivierungsversuche dienten als Grundlage für die Inaktivierungskinetiken der Enzyme, die für das zu entwickelnde Hygienemonitoring-Verfahren benötigt wurden. Mit Hilfe der zuvor
ausgewählten Enzyme und der Zugabe Ihrer entsprechenden Substrate konnte anhand des beobachteten Farbumschlags eine
Quantifizierung der Enzymaktivität vorgenommen werden. Die Enzymaktivitäten wiesen nach Optimierung der Monitore in Bezug
auf die Lösemittel, Hygienezusätze und Trocknungsphasen ähnliche Inaktivierungskinetiken auf wie die untersuchten Mikroorganismen. Dadurch kann, nur aufgrund der Beurteilung des
Farbumschlags auf dem Enzymmonitor, die hygienische Aufbereitung der Textilien ohne externe Labore in sehr kurzer Zeit beurteilt
werden. Die Praktikabilität des neu entwickelten Hygienemonitoring-Systems für Lösemittel-basierte Aufbereitungsverfahren
konnte bereits in Praxisversuchen belegt werden. (wfk BMWi IGF
16880 N)
Textilreinigung
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Verbesserte Schmutzentfernung durch mikrobielle Vorbehandlung von Warnkleidung
Warnkleidung unterliegt stringenten normativen Anforderungen an die optischen Eigenschaften. Beim Gebrauch kommt es je
nach Einsatzgebiet jedoch auch bei hochwertigen hydrophobierten und schmutzabweisend ausgerüsteten Teilen zu massiven Verschmutzungen der Textilien mit Industrieschmutzen. Dabei stellen
Mineralölderivate (Öle, Fette) mit eingelagertem Pigmentschmutz
(Bremsstaub, Ruß etc.) besonders häufige, stark haftende und
daher schwer zu entfernende Schmutzarten dar. Momentan werden zur Gewährleistung einer ausreichenden Schmutzentfernung
hohe Temperaturen, hohe pH-Werte und hohe Waschmechanik
eingesetzt. Die Textilien werden hierdurch geschädigt, so dass die
Warnkleidungsteile oft schon nach kurzer Nutzungsdauer ausgemustert und ersetzt werden müssen. Ein Lösungsansatz liegt in
der Vorbehandlung der hydrophobierten Textilien mit mikrobiell
funktionalisierten, adhäsiven („Pressure Sensitive Adhesive“)
pseudoplastischen Hydrogelen. Voruntersuchungen der Forschungsstelle haben gezeigt, dass diese Hydrogele durch leichten
(manuellen) Druck an hydrophobierten Textilien haften. Durch den
Druck werden die Gele auf die Defektstellen in der FC-Schicht gedrückt und ermöglichen so einen intensiven Kontakt der schmutzabbauenden Mikroorganismen und der bakteriellen Produkte zur
Verschmutzung. So können die Textilien anschließend bei niedriger Temperatur, geringer Waschmechanik und geringer Chemikaliendosierung schonend aufbereitet werden. Dies resultiert in
einer wesentlichen Erhöhung der Zahl möglicher Nutzungs- und
Wiederaufbereitungszyklen. (wfk BMWi IGF 16677 N)
153
Magnetische Enzymrückgewinnung aus Prozesswässern
Zur sachgerechten Aufbereitung von Textilien aus unterschiedlichsten Einsatzgebieten setzen textile Dienstleistungsbetriebe
zahlreiche Wasch- und Waschhilfsmittel ein. Enzymatischen Systemen (Proteasen, Amylasen, Lipasen, Cellulasen u.a.) kommt
dabei aufgrund ihrer hohen Effektivität und der begrenzten Verfügbarkeit gegenwärtig für die Waschmittelherstellung verwendeter Rohstoffe (z.B. Erdöl für Tenside) wachsende Bedeutung zu.
Enzyme werden als Biokatalysatoren zwar nur in geringer Konzentration eingesetzt, sind aber relativ teuer. Durch das Projekt wurde
ein Verfahren zur effektiven Rückgewinnung enzymatischer Systeme aus Prozesswässern textiler Dienstleistungsbetriebe auf der
Basis superparamagnetischer Mikropartikel entwickelt. Durch die
Kopplung unterschiedlicher Enzyme (vor allem Proteasen, AmylaProjektförderung 2013
154
155
Ressourcensparende Aufbereitungsverfahren auf der Basis
von Stoßwellen
Mit dem im Rahmen des Projektes konstruierten und gebauten
Reinigungsgerät mit Stoßwellenerzeugung konnten geeignete
Parameter der Stoßwelleneinbringung in wässrigem Medium, der
Wäsche-/Trommelbewegung, der Prozessführung und des Waschchemikalieneinsatzes entwickelt werden. Hierbei wurden die erzielbare Schmutz- und Waschmittelentfernung sowie Keimreduktion
unter den Aspekten Ressourceneinsparung und Textilschonung untersucht und im Vergleich zur herkömmlichen Waschbehandlung
bewertet. Darauf basierend konnte ein Waschverfahren für fett-/ölverschmutzte Berufskleidung abgeleitet werden, das bereits bei
40 °C mit herkömmlichem Pulverwaschmittel die gleiche Schmutzentfernung wie ein praxisübliches 60 °C-Waschverfahren erreicht.
(wfk BMWi IGF 17155 N)
53
156
Schnelltest zur Bestimmung der Keimpenetration
Das entwickelte Enzym-basierte System zur Beurteilung der
Widerstandsfähigkeit von Operationsabdecktüchern, OP-Mänteln
und Rein-Luft-Kleidung gegen mikrobielle Penetration im trockenen Zustand erlaubte die Visualisierung einzelner Partikel innerhalb von nur 1,5 Stunden. Zusätzlich wurde eine modifizierte
Variante der Prüfapparatur getestet, die keinen Zuschnitt und
damit keine Zerstörung der Textilien erforderte. Hierbei wurde
durch eine Änderung der Einspannung der Gewebe das zerstörungsfreie Fixieren großflächiger OP-Textilien ermöglicht. Schwingungsmessungen ergaben ein Vibrationsverhalten wie bei den
konfektionierten Prüftextilien. In Vergleichsuntersuchungen
wurde die hohe Übereinstimmung des zerstörungsfreien und des
normativen Verfahrens anhand von Prüfungen mit unterschiedlichen Geweben und Textilien aus der Praxis gezeigt. (wfk BMWi IGF
17220 N)
157
Schnellmethode zur Eigenkontrolle von Hydrophobierprozessen
Zahlreiche Textilien, z. B. Warnkleidung, Schutzkleidung gegen
flüssige Chemikalien, Wetterschutzkleidung oder OP-Textilien, werden in textilen Dienstleistungsbetrieben mit flüssigkeitsabweisender Ausrüstung auf der Basis von Fluorcarbonharzen versehen. Die
Überprüfung der Qualität solcher Ausrüstungen durch die zurzeit
zur Verfügung stehenden Normverfahren ist mit verschiedenen
Nachteilen behaftet. Neben den z. T. hohen Kosten ist nur eine
punktuelle Bewertung ausgewählter Bereiche möglich. Einige Verfahren sind sogar zerstörend oder müssen durch externe Laboratorien durchgeführt werden. Deshalb ist neben den bereits
verfügbaren Verfahren zur Endproduktkontrolle eine schnelle und
kostengünstige Methode zur Eigenkontrolle der flüssigkeitsabweisenden Ausrüstung auf der gesamten Textiloberfläche in textilen
Dienstleistungsbetrieben sinnvoll. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird daher eine solche Schnellmethode über die Entwicklung aggregachromisch funktionalisierter flüssigkeitsabweisender
Ausrüstungen auf der Basis neuartiger Zeit-Temperatur-Indikatoren realisiert. Diese können zusammen mit der flüssigkeitsabweisenden Ausrüstung auf das Textil appliziert werden. Sie erlauben
durch einen unter UV-Licht eintretenden Farbwechsel in Verbindung mit einfachen Fluoreszenzmessungen eine Qualitätsbeurteilung der Hydrophobierung auf der gesamten Oberfläche der
aufbereiteten Textilien. (wfk BMWi IGF 17243 N)
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Desinfektionsmethode für sporenbelastete Prozesswässer in
gewerblichen Wäschereien
Ziel des Vorhabens war die Entwicklung einer effizienten Desinfektionsmethode für sporenbelastete Prozesswässer in gewerblichen Wäschereien. So wird die Rückführung von Prozesswasser
zur Aufbereitung von Wäsche für hygienerelevante Bereiche ermöglicht. Eine unzulässige Kontamination der Wäsche durch das
aufbereitete Wasser wird somit vermieden. Zunächst wurden speziell in diesem Projekt entwickelte Bioindikatoren zum Nachweis
der sporiziden Wirkung in Waschschleudermaschinen und Taktwaschanlagen in der Praxis erprobt. Es wurde festgestellt, dass mit
gelisteten Waschverfahren sporizide Wirkungen von ≥4-log-Stufen
erreichbar sind. Ein Einfluss der Jahreszeit oder von Textilausrüstungen auf die Wäscheverkeimung mit Sporen konnte bei weiteren
Untersuchungen nicht nachgewiesen werden. Im Weiteren wurden
kombinierte Desinfektionsmaßnahmen zur Aufbereitung von Spülund Pressenwasser mit Wasserdesinfektionsanlagen (Membran-,
UV/Ozon- und UV/Ultraschall) auf ihre sporizide Wirkung hin untersucht. Alle Anlagen erzielen bei kontinuierlichem Durchflussbe-
54
trieb (Sammeltank nach der Waschanlage, Hygienisierungsanlage,
Zwischentank vor der Waschanlage) eine hohe Wirksamkeit. Es
sind dabei aber zusätzliche Sicherungsmaßnahmen zur nachhaltig
hygienisch sicheren Betriebsweise erforderlich. Die allgemeine Betriebshygiene muss durch regelmäßige Reinigung und Desinfektion von Maschinenoberflächen, technischen Einrichtungen und
Böden gewährleistet werden. Im Allgemeinen genügen gelistete
Desinfektionsmittel ohne besondere sporizide Wirkung. Bei einer
auftretenden Sporenproblematik ist ein auf Peressigsäurebasis
wirksames Oberflächendesinfektionsmittel zu empfehlen. Eine
Sporenproblematik liegt nach statistischer Auswertung von über
1.300 Datensätzen (über 13.000 Trockenwäscheabklatsche, etwa
3.500 Wasserproben und über 2.600 Bioindikatoren) vor, wenn bei
desinfizierend wirksamen Waschverfahren 8 von 10 Trockenwäscheproben mit Sporenbefund festgestellt werden. Bei nicht desinfizierend wirksamen Waschverfahren sind es 3 Sporenbefunde,
bei Wasserproben besteht bereits ab zwei Sporenbefunden Handlungsbedarf. (HIT BMWi IGF 16416 N)
159
Himbeerstrukturen als Basis für eine fluorfreie Hydrophobierung
Textile Dienstleistungsbetriebe müssen bei verschiedenen
Arten von Textilien durch geeignete Maßnahmen gewährleisten,
dass die in europäischen Normen und Richtlinien festgelegten
funktionalen Anforderungen an eine Abweisung flüssiger Stoffe
nach jeder Wiederaufbereitung gegeben sind. Beispiele sind
Schutzkleidung gegen flüssige Chemikalien, Wetterschutzkleidung, kombinierte Warnkleidung und Feuerwehrschutzkleidung.
Darüber hinaus benötigen auch zahlreiche weitere Textilien eine
Hydrophobierung. Beispiele sind Sport- und Outdoor-Textilien wie
Ski- und Regenjacken oder spezielle Multifunktionstextilien. Gegenwärtig wird diese Hydrophobierung in der Regel mit Fluorcarbon-Polymeren (FC-Polymeren) durchgeführt. Im Rahmen
Projektes werden fluorfreie Hydrophobiersysteme entwickelt.
Diese basieren auf sogenannten Nano@Mikro-Partikeln, die eine
himbeerartige Struktur aufweisen, in Kombination mit fluorfreien
Binderpolymeren. Hierdurch kann die Oberflächenrauheit der Textilfasern und damit die Wasserabweisung erhöht werden. Die Applikation der Nano@Mikro-Systeme erfolgt in einem einstufigen
Prozess im leicht sauren Spülbad aus einer wässrigen Dispersion.
Die Ablösung der im sauren Spülbad applizierten Binderpolymere
und der darin inkludierten Nano@Mikro-Partikeln erfolgt dann im
alkalischen Waschbad. (wfk BMWi IGF 17540 N)
160
Schnellnachweis von Bakterien in Prozesswässern durch
Hypsochromie
Textile Dienstleistungsbetriebe haben Hygiene-Qualitätsmanagement-systeme u. a. auf der Basis der DIN EN 14065 eingeführt. Diese erfordern eine kontinuierliche innerbetriebliche
Überwachung und Dokumentation des Hygienestatus, inklusiv der
Prozesswässer. Dabei werden in der Regel die Anforderungen der
Trinkwasserverordnung implementiert. In diesem Rahmen ist eine
mikrobiologische Kontrolle dieser Prozesswässer vorzunehmen.
Hierbei wird sowohl die Gesamtkeimzahl der Wasserproben bestimmt, als auch ein selektiver Nachweis für Escherichia coli (E.
coli), coliforme Keime und Enterokokken durchgeführt. Die Durchführung und die Auswertung einer klassischen mikrobiologischen
Wasseruntersuchung erfordern derzeit mindestens 2 Tage und ein
mikrobiologisches Labor. Aussagekräftige, innerbetrieblich und
einfach durchführbare kostengünstige Schnellsysteme zur Bestimmung der relevanten Keimzahlen in Prozesswässern sind gegenwärtig nicht verfügbar. Im Rahmen des Projekts wird ein
quantitativer Schnellnachweis sowohl für die Gesamtkeimzahl als
auch für relevante Indikatormikroorganismen (E. coli, coliforme
Keime, Enterokokken) entwickelt. Das Schnelltestsystem basiert
auf einem Trägersystem, auf dem fluoreszierende Nanopartikel,
sogenannte Quantum Dots immobilisiert werden. Durch Funktionalisieren der Quantum Dots können diese entweder unspezifisch
ein breites Spektrum von Mikroorganismen oder mit hoher Selektivität die ausgewählten Indikatormikroorganismen binden. Bei
Bindung von Mikroorganismen an die Quantum Dots kommt es zu
einer Hypsochromie, d.h. einer Blauverschiebung des von den
Quantum Dots abgestrahlten Fluoreszenzlichts. Dies kann mit
einem einfachen Fluoreszenzmikroskop erfasst werden. Eine
Quantifizierung der gebundenen Mikroorganismen kann durch
Auszählung oder durch automatisierte Bildauswertungsprogramme erfolgen. Das Schnelltestsystem erlaubt die Erfassung
der mikrobiologischen Qualität von Prozesswässern innerhalb von
2 Stunden und ist einfach durchführbar. (wfk BMWi IGF 17870 N)
161
Aufbereitung empfindlicher Oberbekleidung mit radialen Stoßwellen
Die Aufbereitung von Alten- und Pflegeheimoberbekleidung
ist zukünftig ein wirtschaftlich sehr attraktives Tätigkeitsfeld für
textile Dienstleister. Diese Oberbekleidung ist häufig stark mit hydrophilem Schmutz wie Körperausscheidungen, Lebensmittelbestandteilen oder Schweiß behaftet. Aufgrund der Art der
Verschmutzungen ist zudem zu erwarten, dass die Oberbekleidung zusätzlich mit Keimen kontaminiert ist. Die empfindliche
Oberbekleidung muss gegenwärtig in organischen Lösemitteln
aufbereitet werden, um Textilschädigungen zu vermeiden. Gleiches gilt für anspruchsvolle Business-Kleidung mit repräsentativem Charakter, an die sehr hohe Ansprüche gestellt werden. Die
gegenwärtig für empfindliche Oberbekleidung angewandte Textilreinigung in organischen Lösemitteln ist jedoch zur effektiven
Entfernung der häufigsten (hydrophilen) Schmutzarten ungeeignet, weist unzureichende Geruchsentfernung auf und führt zu erhöhter Vergrauung. Die genannten Defizite können auch durch
eine personal- und damit kostenintensive Vor- bzw. Nachdetachur
nicht immer behoben werden. Spezielle, für empfindlichere Textilien entwickelte wässrige Textilreinigungsverfahren (Wetclean-Verfahren bei 30 – 40 °C) gleichen zwar die Nachteile der Behandlung
in apolaren Lösemitteln aus, führen jedoch bei kompliziert aufgebauter Oberbekleidung zu negativen Textilveränderungen und erfordern aufwändige und kostenintensive Finishbehandlungen.
Untersuchungen der Forschungsstelle zeigten als prinzipiellen Lösungsansatz zur schonenden Textilaufbereitung in optimierten
Nassreinigungsverfahren den Einsatz radialer Stoßwellen bei Kaltwaschbedingungen um 20 °C. Im Gegensatz zu fokussierten Stoßwellen erlauben radiale Stoßwellen die Behandlung wesentlich
größerer Oberflächen. Bei gleichem Energieeintrag in Wasser erzeugen sie einen größeren Stoßwellendruck hinter der Wellenfront
und eine größere Intensität als fokussierte Stoßwellen, was erhöhte Schmutzentfernung in verkürzter Behandlungszeit erwarten
lässt. (wfk BMWi IGF 17887 N)
162
Niedrigtemperatur-Aufbereitung mit hydrodynamischer Kavitation
Hochwertige Berufskleidung wie CI-Kleidung und Schutzkleidung muss häufig den Kriterien der Textil-schonung, Nachhaltigkeit
und Hygiene gleichermaßen genügen. Eine schonende Aufbereitung dient der Erhaltung des optischen Erscheinungsbildes bzw.
der Schutzfunktion und kann nur bei niedrigen Temperaturen realisiert werden. Der zunehmende Einsatz von CI-Kleidung in hygienisch anspruchsvollen Bereichen und die aktuelle Tendenz,
Schutzkleidung desinfizierend zu waschen, führen zu neuen AnforProjektförderung 2013
derungen an Aufbereitungsverfahren. Diese sollen einerseits bereits bei niedrigen Temperaturen effektiv und schonend reinigen,
bleichen und desinfizieren und andererseits wenig Ressourcen verbrauchen. Einer weiteren Reduzierung der Betriebsmittel sind
gegenwärtig Grenzen gesetzt, weil daraus Nachteile wie unzureichende Wascheffekte und mangelnde Keiminaktivierung bei starker Absenkung der Temperatur, verstärkter mechanischer Textilund Farbabrieb mit der Folge verkürzter Lebensdauer sowie unzureichender Waschwirkung und unzureichende Spülwirkung bei verringertem Spülwassereinsatz resultieren können. Im Rahmen des
Projektes wird nun ein innovatives Niedrigtemperatur-Aufbereitungsverfahren für hygienisch anspruchsvolle Berufskleidung auf
der Basis hydrodynamischer Kavitation entwickelt. Hier wird erstmalig hydrodynamisch kavitiertes Wasser zur Erhöhung der Reinigungsmechanik einerseits und zur Bleiche und Desinfektion von
Berufskleidung andererseits verwendet. Dabei werden in Wasser
Kavitationsblasen hoher Stabilität erzeugt, die mittels Hydrodynamik über lange Strecken transportiert werden können, so dass ein
Eintrag in Waschmaschinen möglich ist. (wfk BMWi IGF 17915 N)
163
Erhöhung des Pigmentschmutztragevermögens von Waschflotten
In den Textilserviceunternehmen fand in den letzten 10 Jahren
eine Optimierung der Waschprozesse bezüglich Ressourcen- und
Energieeffizienz statt. Dies erhöhte die Nachhaltigkeit der Wiederaufbereitungsprozesse und trug entscheidend zur Umweltentlastung bei. Durch diese Entwicklung ändert sich auch das
Zusammenspiel der einzelnen Waschmittelkomponenten in der
Waschflotte. Insbesondere das Schmutztragevermögen wird davon
entscheidend beeinflusst, da bei gleichbleibender Schmutzfracht
eine Aufkonzentration des gelösten Schmutzes in der freien Flotte
stattfindet. Durch Redeposition kann sich der Schmutz wieder auf
dem Textil anlagern und so zur Vergrauung beitragen, gerade bei
Einsatz von höheren Waschtemperaturen. Zur Verbesserung der
Waschwirkung erfolgt häufig zusätzlich eine Dosierung von Waschkraftboostern (häufig Alkali), die durch Erhöhung des pH-Wertes
zur verbesserten Schmutzablösung aufgrund elektrostatischer
Wechselwirkung und Verseifung von Fetten beitragen. Gleichzeitig
ermöglichen sie mittels einer verbesserten Faserquellung bei
Baumwoll- und Baumwollmischgeweben einen leichteren Zugang
der Waschflotte zum Textil. Infolgedessen werden allerdings auch
Vergrauungseffekte begünstigt. Insbesondere bei Mischungen mit
Polyester kann diese Vergrauung nicht mehr rückgängig gemacht
werden. Zwar kann ein teilweiser Ausgleich durch Einsatz von
Bleichmitteln erreicht werden, dies ist aber nicht textilschonend
und verringert die Nutzungsdauer. Auch optische Aufheller können
bei weißen Textilien eingesetzt werden. Bei farbigen Textilien bzw.
bei weißen Textilien mit farbigem Besatz wie sie z.B. im Gesundheitswesen oft genutzt werden, sind allerdings Farbveränderungen
die Folge. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das Pigmentschmutztragevermögen von Waschflotten bei modernen Waschverfahren mit reduziertem Wasser- und Energieverbrauch zu
erhöhen. Ausgehend von üblichen (Haushalts-) Waschmittelformulierungen soll dies durch Einsatz geeigneter Vergrauungsinhibitoren, Kombinationen dieser und deren Abstimmung auf das zu
verwendende Tensidsystem geschehen. Es sollen hierbei auch bisher nicht übliche Vergrauungsinhibitoren und ihr Einsatz in Waschund Waschhilfsmittelformulierungen untersucht werden. (HIT
BMWi IGF 17562 N)
55
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Vliesstoffe
164
Wiederverwendbare funktionale 3D-Verbundstrukturen für die
Dekubitusprophylaxe in der klinischen und häuslichen Pflege
In einer immer stärker alternden Gesellschaft ist das Auftreten
von Dekubitalulzera (auch Wundliegen oder Druckgeschwüre genannt) eine an Bedeutung gewinnende Problematik. Neben den
sozialen und gesundheitlichen Einschnitten für die Dekubituspatienten nehmen auch die Behandlungs- und Pflegekosten für Krankenkassen und Versicherungen immense Umfänge an. Ziel des
Forschungsvorhabens war es, ein Produkt zu entwickeln, welches
die Risikofaktoren für Dekubituserkrankungen minimiert, um somit
Druckgeschwüre zu verhindern oder bereits im Entstehungsstadium zu behandeln. Für die Lösung der Aufgabenstellung wurden
drei grundlegende textile Flächengebilde (Abstandsgewirke /-gestricke und voluminöse Vliesstoffe) separat und in Kombination
miteinander untersucht und hinsichtlich eines erreichbaren Gebrauchsoptimums weiterentwickelt. Im Ergebnis der Untersuchungen zeigte sich, dass ein mittels thermischer Verfahren hergestellter
textiler Verbund aus für den Einsatzfall optimierten Abstandsgewirken und Abstandsgestricken in Verbindung mit einer PUR-Schaumschicht deutlich und am effektivsten druckregulierend wirkt. Erste
Kliniktests wiesen nach, dass mit Hilfe der entwickelten, passivwirksamen Betteinlage die Druckeinwirkung auf exponierte
Körperstellen deutlich minimiert werden konnte, ohne das thermophysiologische Umgebungsklima negativ zu beeinflussen.
Somit konnten wichtige Risikofaktoren für die Entstehung von
Druckgeschwüren eliminiert werden. (STFI BMWi Cornet 52 EBR)
165
Messsystem zur Bestimmung der Filamentorientierung an
Spinnvliesstoffen
Bei Spinnvliesstoffen ist die Reproduzierbarkeit der Filamentorientierung ein wesentliches Kriterium für die Sicherung der Produktqualität. Ein onlinefähigen optisches Messverfahrens der
Firma Lenzing Instruments zur Ermittlung der Faserorientierung bei
kardierten Vliesen wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens
zur Anwendung in Spinnvliesanlagen bei Geschwindigkeiten bis
1000 m/min erweitert. Es ist möglich, die konkrete geometrische
Struktur der Filamentablage online zu bestimmen und durch Änderungen der Maschineneinstellung oder von Prozessparametern
unmittelbar darauf Einfluss zu nehmen. Die Software zur bildanalytischen Bestimmung des MD/CD Verhältnisses wurde am Faserinstitut Bremen e. V. (FIBRE) entwickelt. Im Gegensatz zu
Kardenvliesen erfolgt die Verfestigung beim Spinnvlies entweder
thermisch durch eine Kalanderwalze oder mechanisch, beispielsweise durch eine Vernadelung. Bei dieser Form der Verfestigung
entstehen in der Textur des Materials sichtbare Strukturen – Prägepunkte bzw. Nadeleinstiche, die das Ergebnis der Faserorientierungsmessung beeinflussen. Deswegen wurde das bildanalytische
Verfahren dahingehend erweitert, dass eine automatische Ausblendung dieser Strukturen stattfindet und die Faserorientierung
allein aufgrund der Ausrichtung der Filamente im Vlies bestimmt
wird. Basierend auf der gemessenen Faserorientierungsverteilung
kann der Anteil der längs- bzw. querorientierten Fasern ins Verhältnis gesetzt werden und online im Prozess eine Kennzahl abgeleitet
werden, die mit der mechanischen Längs- und Querfestigkeit
(MD:CD-Verhältnis) korreliert, die selber nur im Labor durch eine
zerstörende Zugprüfung bestimmt werden kann. (STFI, FIBRE
BMWi IGF 17357 BG)
56
166
Faservliesstoffe für die Verbundherstellung – das Recyclingkonzept für Carbonabfälle in Langfaserform
Im Rahmen des Gesamtprojektes bearbeitete das Sächsische
Textilforschungsinstitut e. V. (STFI e. V.) das Teilprojekt zur „Erarbeitung von Verfahrenstechnologien zur Verarbeitung rezyklierter
Carbon-Stapelfasern zu technischen Vliesstoffen mit neuartigen
Eigenschaften“. Dieses Teilprojekt grenzte sich von anderen Untersuchungen im Rahmen des Gesamtprojektes durch die Verwendung von rezyklierten Carbonfasern der Faserlängen von 30 mm
bis 100 mm ab. Im Ergebnis des Projektes zeigte sich, dass eine
Vliesbildung auf trockenem Wege unter Einsatz von 100 % rezyklierten Carbonfasern unter Nutzung des mechanischen Kardierverfahrens möglich ist. Zur anschließenden Verfestigung der
Carbonfaservliese wurde das Vlies-Nähwirkverfahren Maliwatt
sowie die Vernadelungstechnologie erprobt. Beide Verfahren sind
grundsätzlich zur Verfestigung geeignet, so dass im Ergebnis der
Untersuchungen wickelbare, transportfähige Carbonfaservliesstoffe hergestellt werden konnten. Diese konnten bei Kooperationspartnern zu carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK)
weiterverarbeitet werden. (STFI BMWi ZIM VP2034018VT0)
167
Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern für die Herstellung
von Verbundbauteilen
Carbonabfälle stellen eine vergleichsweise junge und noch
weitgehend ungenutzte Abfallgruppe dar. Deren Wiederaufbereitung und wirtschaftlich sinnvolle Verwertung ist bisher als
ungenügend einzuschätzen. Lediglich die Aufbereitung zu Kurzschnittfasern bzw. Mahlgut für die Kunststoffverstärkung hat sich
industriell etabliert. Die energieintensiv produzierten Carbonfasern sollten unter Beibehaltung der Funktionalität und des Potenzials als Verstärkungsfaser einer effektiven Kreislaufwirtschaft
durch stoffliches Recycling zugeführt werden. Die Ergebnisse der
bisher durchgeführten Projektarbeiten sowie die maschinentechnische Umsetzung im Technikumsmaßstab zeigen die Möglichkeiten zur Wiederverwertung anfallender Carbonfaserabfälle mit Hilfe
eines modifizierten Reißprozesses und unter Nutzung des eines
nachgeschalteten Kardierprozesses. Die generellen Kostenvorteile
durch das Recycling eröffnen den hochleistungsfähigen Carbonfasern neue Einsatzgebiete, insbesondere solche, die bisher den
günstigeren, aber schwereren Glasfasermaterialien vorbehalten
waren. Auch die Anwendung in Mischbauweise beider Rohstoffe
und die Vliesverfestigung nach anderen Verfahren sind denkbar
und bieten gefragtes Potenzial. (STFI BMWi Vorlaufförderung VF
120003)
168
Splittfaserbasierte Verbundmaterialien mit erhöhter Glanzoptik für Dekorationsvliesstoffe
Die Entwicklung von neuartigen Dekorationsvliesstoffen aus
strukturierten Vliesstoffverbunden (SPC, CPC, SPS etc.) unter anderem auf der Basis von Splittfasern und Filamenten für verschiedene Anwendungen im Haus- und Heimbereich war Ziel des
Projektes. Entsprechend der speziellen Anforderungen sollten die
Eigenschaften dieser Materialkombination mittels Oberflächenstrukturierung optimiert werden. Es wurde untersucht, inwieweit
sich Pulp/Tissue in Kombination mit Fasern und Filamenten aus Polyolefinen als Basismaterialien einsetzen lassen. Bei der Verfestigung und gleichzeitigen Strukturierung der Materialien wurde
sowohl die Thermobondierung mittels Kalanderprägewalzen als
auch die Wasserstrahlverfestigung in Verbindung mit unterschiedlichen Struktursiebbändern eingesetzt. Für die Erzeugung der Verbundvliesstoffe wurden zunächst verschiedene Spinnvlies- und
Stapelfaservliesvarianten aus Polyolefinen, Polyester, Polyamid,
Polylactid und Viskose vorproduziert. Das anvisierte Gesamtflächengewicht lag stets zwischen 100 und 160 g/m2. Als Verfestigungsart für die Verbundmaterialien wurde überwiegend die
Wasserstrahltechnologie gewählt. Hierbei konnte durch den Einsatz von Splittfasern/-filamenten in den Spinnvlies- und Stapelfaservliesschichten gleichzeitig eine Aufsplittung und somit eine
Vergrößerung der Verbundoberflächen erzielt werden. Mittels verschiedenartiger Struktursiebe konnte neben der Verfestigung auch
eine Oberflächenstrukturierung realisiert werden. Im Anschluss an
die Verbundherstellung wurden ausgesuchte unstrukturierte Varianten alternativ mit thermischen Prägewalzen nachbehandelt.
Dabei kamen Kalandergravuren mit einem Pressflächenanteil zwischen 12 – 38% zum Einsatz. Ziel der Oberflächenstrukturierung
war die Verbesserung der Materialeigenschaften, d.h. hohe Reißfestigkeit, weicher Griff, geringe Biegesteifigkeit, gutes Drapiervermögen sowie eine Erhöhung der Glanzoptik und der Farbbrillanz
auf den Verbundoberflächen. Teilweise wurde durch den Einsatz
eines speziellen PE-Copolymers auch die Rutschfestigkeit und das
Anschmutzverhalten (Feuchtigkeitsabweisung etc.) deutlich verbessert. Gegenüber herkömmlich eingesetzten Materialien zeichnen sich diese neuartigen Verbundmaterialien vordergründig in
besserer Weichheit, geringerer Biegesteifigkeit und höherer Elastizität aus. Speziell die Materialkombinationen aus weichen Polyolefinen (Co-PE) in Verbindung mit dem Biopolymer PLA zeigten
herausragendes Potential für eine Einführung in die Produktion
sowie für ein weiterführendes Projekt. Schließlich wird das Ziel
sein, einen Materialverbund herzustellen, welcher die Vorzüge
eines polyolefinbasiertem Vliesstoffes aufweist und gleichzeitig ein
biologisch abbaubares und aus nach-wachsenden Rohstoffen bestehendes Material enthält. (STFI BMWi InnoKom Ost MF 100005)
169
Bestimmung optimaler Anpressdrücke in Brennstoffzellenstacks (ZellKräfte)
Der Anpressdruck, mit dem die Komponenten eines Brennstoffzellenstacks zusammen gepresst werden, ist ein wichtiger
Einflussfaktor für das Funktionieren der Brennstoffzelle. Niedrige
Anpressdrücke führen zwar zu einer guten Medienversorgung
aber auch zu Leckagen und hohen Übergangswiderstände im
Stack. Hohe Anpressdrücke ermöglichen zwar niedrige Übergangswiderstände, können aber zur mechanischen Schädigung
der Komponenten und zu einer inhomogenen Versorgung der Katalysatorschichten führen. In dem Projekt wurde ein Simulationsmodell aufgebaut und die gemessenen oder der Literatur
entnommenen Materialparameter eingeführt. Der Aufbau des Simulationsmodells wurde durch Implementierung und Kupplung
der erforderlichen Physik durchgeführt. (ITA BMWi IGF 434 ZN)
170
Erhöhung der Energieeffizienz des Kurzfaser Airlaid-Vliesbildungs-Prozesses
Das Projektziel ist die Verbesserung der Energieeffizienz des
Airlaid-Vliesbildungsprozesses. Die Airlaid-Technologie verwendet
von der Rohmaterialaufbereitung bis zur Vlieslegung ausschließlich Luft als Transportmedium. Der Flexibilität des Verfahrens steht
der hohe Energieverbrauch entgegen. Das Verfahren kann weiterhin nur in sehr großen Anlagen wirtschaftlich eingesetzt werden
und erfordert hohe Produktionsmengen. Innerhalb des Projektes
sollen diese Defizite gelöst werden. Aufbauend auf einer
Schwachstellenanalyse bestehender Anlagen soll durch eine Neugestaltung des Prozesses ein reduzierter Bedarf an Prozessluft erzielt werden. Dadurch werden der Energieverbrauch und die
Prozesskosten gesenkt. Dazu wird die Luft- und Faserströmung
mithilfe von CFD-Simulationen optimiert. Als Ziel soll der spezifiProjektförderung 2013
sche Luftverbrauch um 30 % vermindert werden. Außerdem soll
der entwickelte Prozess für Anlagen mit einer Produktionsbreite
≤ 1 m optimiert werden. (ITA, DWI BMWi IGF 17101 N)
171
Airlay C-Stapelfaservliese für Leichtbauanwendungen
Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) sind aufgrund ihrer
hohen spezifischen Festigkeit ein wesentlicher Innovationstreiber
im Bereich des Leichtbaus. Ihre Anwendungsfelder steigen kontinuierlich, zuletzt durch die Verwendung im Volumensegment von
Automobilen (Massenmarkt). Der potentielle Bedarf von Carbonfasern wird bei sinkenden Marktpreisen auf mindestens 1.400.000
t/a geschätzt. Mit steigender Produktion von CFK-Bauteilen
wächst die Notwendigkeit, die Produktionsnebenprodukte der
Herstellung und Verarbeitung von Carbonfasern zu nutzen. Für
diese Fasern bestand bisher noch keine Verwendung. Durch die
Entwicklung neuartiger Vliese können die anfallenden Carbonstapelfasern nun weiterverarbeitet werden. Zur Herstellung dieser
Vliese ist am ITA ein kontinuierlicher aerodynamischer Vliesbildungsprozess entwickelt worden. Bei diesem neuen Prozess werden die Carbonstapelfasern schonend zu einem Vlies aus 100 %
Carbonfasern und einem Flächengewicht von ca. 100g/m2 verarbeitet. Das so entstehende Vlies weist im Gegensatz zu Krempelvliesen keine Faservorzugsrichtung auf und hat quasiisotrope
Eigenschaften. Das Vlies wird anschließend mit einem Nadelstuhl
verfestigt und einer Beschichtungsanlage zugeführt. Eine weitere
Besonderheit stellt die thermoplastische PA12-Matrix der eingesetzten FVK dar, da das Polymer In situ polymerisiert wird. So entstehen CFK-Vlies-Tapes die in Multimaterialbauteilen Verwendung
finden. Im Gemeinschaftsprojekt wird das Leichtbaupotenzial für
die Multimaterialbauweise anhand einer Fahrzeugsitzstruktur erforscht. Das Multimaterialkonzept wird unter Einsatz neuartiger
Werkstoffe umgesetzt. Dabei werden unidirektional verstärkte CFKTapes, glasfaserverstärkte Spritzgussmasse und CFK-Vlies-Tapes
mit metallischen Funktionselementen kombiniert. Diese Kombination von neuartigen Faserverbundkunststoffen mit Metallen in der
Multimaterialbauweise bietet einen geeigneten Ansatz den Kostennachteil zu reduzieren und eine anforderungsgerechte Auslegung sicher zu stellen. (ITA BMWi Inno Regio 03X3031E)
172
KMU-innovativ-7: Ohrprothesenkopplung (OPRA)
Jährlich werden in Deutschland rund 25.000 Patienten aufgrund einer chronisch entzündlichen Erkrankung am Mittelohr
operiert. Hierzu werden partielle (PORP) oder totale (TORP) Ossikelersatzprothesen im Rahmen der sanierenden und wiederherstellenden Mittelohroperation verwendet. In rund 7000 Fällen ist
eine Revisionsoperation erforderlich. Dem Prothesenversagen
liegt eine Reihe von möglichen Ursachen zugrunde: Abkippen der
Prothese unmittelbar oder mittelfristig nach dem Einsetzen, einem
Abknicken durch Narbenzug. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer textilen Struktur, die die Ankopplung der Prothese an das Gewebe in der ersten Zeit nach
Implantation stabilisiert. Wegen des geringen Implantationsraumes im Mittelohr werden elektrogesponnene Vliese als Lösungsansatz verfolgt. (ITA BMWi Inno Regio 031A197E)
173
MeltEspin – Entwicklung einer Anlage zur ressourceneffizienten
Herstellung von Submikronfasern; Entwicklung der Spinntechnik mittels rechnergestützter Fluidsimulation, Prozessentwicklung im Versuchsbetrieb
Feinfaserlagen mit einem mittleren Durchmesser von unter
500 nm haben vorteilhafte Eigenschaften z.B. bei der Oberflächen-
57
filtration. Schmelzelektrospinnen ermöglicht die Herstellung solcher Faserlagen in einem einstufigen Prozess. Bisher werden solche Lagen vorwiegend mittels Meltblown Verfahren oder dem
Elektrospinnen aus der Lösung hergestellt. Schmelzelektrospinnen ist bisher noch nicht wettbewerbsfähig, da bestehende Versuchsanordnungen mit Einzeldüsen betrieben werden und die
Viskosität der Schmelze als zu hoch für die Feinfaserherstellung
gilt.
Dennoch bietet das Schmelzelektrospinnen Vorteile, um in der
industriellen Anwendung wettbewerbsfähig zu sein. Die Fixkosten
für Energie sind geringer, da keine heiße Hochdruckluft benötigt
wird, und es ist ein einstufiges Verfahren, das auf den Einsatz von
Lösungsmitteln verzichten kann. Durch die Verringerung der
Schmelzviskosität mittels Additiven und die Erhöhung der Anzahl
der Düsen zur Fadenbildung wird der Prozess hochskaliert. Zusätzlich werden die Prozesskosten abgeschätzt zum Vergleich mit
den entsprechenden Wettbewerbsverfahren. (ITA BMWi ZIM
KF2497121HG1)
174
Textile Medizinprodukte aus biometrisch hergestellter Seide
mit integrierten Wirkstoffen für die innovative Behandlung
chronischer Wunden
Chronische Wunden verursachen jährlich über 20 Mrd. € Kosten im deutschen Gesundheitssystem. Die Nutzung einer neuartigen transgenen Seide mit integrierten Wachstumsfaktoren als
textile Wundauflage verspricht eine effektivere Therapie mit ganzheitlich geringeren Kosten. Bestehende Verfahren für Stapelfaservliesstoffe zeigen wesentliche Nachteile mit Hinblick auf eine
sterile Produktion. Diese sind:
• hoher Platzbedarf durch viele separate Prozessschritte.
Gleichzeitig ist der verfügbare Platz in Reinräumen begrenzt
und zudem teuer.
• mit jeder Maschine und jedem Verarbeitungsschritt steigen
die Partikelemission sowie die Zahl der zu reinigenden Oberflächen. Dadurch steigen das Kontaminationsrisiko und der
Reinigungsaufwand.
• Kontinuierliche Prozesse benötigen Zeit und Material für
das Anlaufen und Anhalten. Dies steht im Gegensatz zu den
knappen und teuren Materialien wie transgene Raupenseide.
Die Herausforderung besteht darin eine Produktionslinie zu entwickeln, welche bereits geringe Mengen des neuartigen Materials
steril verarbeiten kann.
Es wurde eine schlanke Vlieslinie für die moderne Wundbehandlung entwickelt und getestet. Sie kombiniert die Prozessschritte Schneiden, Öffnen, Vliesbilden und Verfestigen in zwei
Maschinen. Durch ihre Gestaltung minimiert sie die benötigte
Reinraumfläche, schützt die Umgebung vor Partikelemission und
trennt Kontaminationsrisiken strikt vom Produkt. Die Anlage produziert Vliesstoffe mit einer Fläche von etwa 200x200 mm. (ITA
EU Seven Framework Programm 005-1009-0045)
der Vliesstoffe anhand eines Online-Tools bewertet. Der Einfluss
der Datenerfassung wird analysiert und untersucht. Zudem werden die Vliesstoffe mit Hilfe von Bildanalyseverfahren objektiv bewertet. Abschließend werden die subjektiven und objektiven
Bewertungen miteinander verknüpft. Die Ergebnisse zeigen, dass
mit der entwickelten Analysemethode Vliesstoffproben in gute
und schlechte Qualität unterteilt werden können. (ITA BMWi ZIM
KF2497108KM0)
176
Pilot-Spinnvlies – Entwicklung eines Anlagemoduls für innovative Spinnvliese
Spinnvliesstoffe bieten ein nahezu unerschöpfliches Spektrum
an funktionellen Eigenschaften und bilden damit die Grundlage für
die anhaltende Erfolgsgeschichte technischer Textilien. Der Markterfolg neuer Produkte und Prozesstechniken hängt wesentlich von
der Kürze der Entwicklungszeiten ab. Die geplanten Ergebnisse des
ZIM Vorhabens „Pilot-Spinnvlies“ liefern durch die modulartige Auslegung der Spinnvliesherstellung einen Hebel, um die Entwicklungszeiten und –kosten massiv zu reduzieren. Dazu sollen in diesem
Projekt systematisch die wesentlichen Prozessschritte der
Spinnvliesherstellung herunterskaliert und in Pilot Spinnanlagen
für Filamente anlagentechnisch umgesetzt werden. Basierend auf
der Entwicklung von neuartigen Ansätzen, die sich aus Vorversuchen ableiten lassen, wird ein Modul zur Erweiterung von bestehenden Filamentanlagen erarbeitet. Das entwickelte Anlagenmodul
ermöglicht Rohstoff und Produktentwicklern die Erschließung neuer
Werkstoffe mittels industrienaher Produktmuster. Mit diesen Mustern können anwendungsnahe Prüfungen durchgeführt werden und
neuartige Anwendungen für Spinnvliesstoffe erschlossen werden.
(ITA BMWi ZIM KF2497141CJ2)
177
Die Modellierung zyklischer Warte-Bedienungsysteme im
Webprozess mittels Markov-Ketten für Szenarioanalysen
Weben ist eine der ältesten Fertigungstechniken zur Herstellung
textiler Flächengebilde. Zu dem viele Webmaschinen umfassenden
und in Form mehrerer interagierender Mehrstellenarbeitssysteme
organisierten Webprozess liegt zur Abschätzung der Gesamtproduktivität bisher vergleichsweise wenig Modellierungserfahrung vor.
Diese umfasst Ansätze mittels ereignisdiskreter Simulation bzw. Optimierungsmethoden der Künstlichen Intelligenz und Regressionsanalysen. Die dabei zugrunde liegenden Modelle sind jedoch sehr
kontextspezifisch, vergleichsweise aufwändig zu erstellen und zu
warten. Sie bieten sich zwar für grundlegende wissenschaftliche
Analysen und individuelle Prozessauslegungen an, sind jedoch für
Entscheidungen, die den laufenden Betrieb betreffen, zu komplex.
Die Prozessverantwortlichen als Regler der Leistungserbringung
im Webprozess nutzen daher nach wie vor Erfahrungswerte, um
Prozessgestaltungsoptionen auf ihren Nutzen hin zu bewerten. Der
Artikel beschreibt einen einfachen und praxistauglichen Modellierungsansatz für den Webprozess, der für ein gegebenes Szenario
die zu erwartende Prozessleistung und die sich aus der Modellgestaltung ergebende – geschätzte – Fixkostendeckung schätzt.
(DITF-MR EU Seven Framework Programm NMP-2009-3.2.2 TexWIN
GA Nr. CP-FP 246193-2)
178
Manufactoring Service Ecosystem
Der Trend zur Servitisierung im Produktionsumfeld führt dazu,
dass mehr und mehr Unternehmen Produkte mit ergänzenden
Dienstleistungen kombinieren und so genannte “Extended Products” (EP) anbieten. Mittlerweile kommt insbesondere dem
Dienstleistungsanteil von EP eine immer größere Bedeutung zu,
was wiederum dazu führt, dass an den Produktanteil von EP höhere Interoperabilitätsanforderungen gestellt und von den beteiligten Unternehmen erweiterte Dienstleistungskompetenzen
gefordert werden. Dieser Artikel stellt daher ein neues service-orientiertes Konzept “EP 2.0” vor, dass die Manufacturing Service
Ecosystem (MSE) Idee nutzt, um die Generierung von EP-Innovationen in industriellen Netzwerken systematisch zu unterstützen.
(DITF-MR EU Seven Framework Programm 284860, FP7)
179
Der Übergang von kollaborativen Innovationsnetzwerken zu
serviceorientierten Wertschöpfungssystemen
Firmen benötigen innovative, wissensintensive Produkte, um
in einem globalisierten Markt konkurrenzfähig zu bleiben. Kleine
und mittlere Unternehmen verbinden daher ihre Kernkompetenzen und Ressourcen innerhalb dynamischer, lose gekoppelter
Netzwerke, um entsprechende Innovationen gemeinsam hervorbringen zu können. Dabei kann die Grundlage für anvisierte effiziente und robuste Produktionsprozesse bereits in frühen Phasen
des Innovationsprozesses gelegt werden. Dazu ist allerdings eine
bewusste und geführte Umwandlung eines flexiblen Entwicklungsnetzwerks in eine Wertschöpfungskette erforderlich. Zur Unterstützung dieser Umwandlung wird in diesem Artikel die im
Europäischen Forschungsprojekt SmartNets entwickelte Transformationsmethodik vorgestellt. Die Methodik bezieht neben organisatorischen Aspekte insbesondere auch Wissensaspekte sowie
175
Kundenbezogene Qualitätssicherung in der Vliesherstellung
– QUALIVLIES
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einem neuen Ansatz zur Messung der subjektiv empfundenen Vliesstoffqualität.
Zunächst werden subjektive und objektive Bewertungen der Vliesstoffqualität verglichen. Die subjektiven Beurteilungen werden auf
zwei unterschiedliche Arten erfasst. Zum einen werden die Vliesstoffe in einem Showroom bewertet, zum anderen werden Scans
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Verschiedenes
Informations- und Kommunikationstechnologien mit ein. Eine Fallstudie zeigt, wie die Transformation innerhalb eines der im Projekt
betrachteten Industrienetzwerke erfolgreich vollzogen wurde.
(DITF-MR EU Seven Framework Programm FP7-262806)
180
Innovative Blechverbundwerkstoffe mit textiler Einlage für den
Karosseriebau
Leichtbau-Verbundbleche mit metallischen Deckblechen
haben sich seit langem in technischen Anwendungen wie z.B in
der Luft- und Raumfahrt etabliert und zeichnen sich durch ein geringes Gewicht aus. Weitergehende Anforderungen, wie eine hohe
Steifigkeit und Tiefziehbarkeit, sind jedoch nur teilweise erfüllt.
Die Kombination eines hohen Leichtbaufaktors mit guter Tiefziehbarkeit erfüllt nun ein von den Projektpartnern neu entwickelter
Verbundwerkstoff. Er besteht aus zwei Metallblechen mit einer
dazwischenliegenden Textileinlage, die mittels Klebstoff adhäsiv
miteinander verbunden sind. Aufgrund der polymeren Zwischenschicht (Dicke ca. 1/3 der Verbunddicke) mit geringer Dichte und
der Sandwich-Struktur (Deckblech – Zwischenschicht –Deckblech)
wird ein Beitrag zum fortschrittlichen Leichtbau geleistet. (ITV
BMWi IGF 16332 N)
181
Karriereentscheidungen und -verläufe des wissenschaftlichen
Nachwuchses: Ein interdisziplinäres Längsschnittprojekt zum
Zusammenspiel zwischen kontextuellen Anforderungen und
Personenmerkmalen
Das Projekt untersucht die Entscheidungskriterien für Karrierewege von Maschinenbauingenieuren zwischen Wissenschaft
und Wirtschaft. Untersucht werden soll die Fragestellung inwiefern sich die Arbeitstätigkeit zwischen einen Wissenschaftsbetrieb
und der Industrie unterscheiden. Als Beispiel für einen Wissenschaftsbetrieb dient das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, dessen Personalpolitik zunehmend darauf abzielt
Doktoranden und Doktorandinnen nach der Promotion im Institut
zu halten bzw. aus der Industrie zurück an das Institut zu holen.
Konkret sollen Faktoren für ein erfolgreiches Retention Management identifiziert werden. (ITA BMBF 16VW2009)
182
BioReS – Entwicklung und Testung eines bioresrobierbaren
flussmodellierenden Kunststoffstents für die Gefäßimplantation zur Ausschaltung intrakraniller Aneurysmen
Etwa 5 % aller Schlaganfälle werden durch eine Gehirnblutung, die hauptsächlich durch das Platzen eines Aneurysmas induziert wird, verursacht. Die Standardbehandlung für Stenose ist
der Einsatz von Nitinol-Stents. Die Nachteile bestehen in der Restenose und der dauerhaften Medikamenteneinnahme. Biologisch
abbaubare Stents weisen diese Nachteile aufgrund ihrer kurzen
Verweilzeit im Körper nicht auf. Resorbierbare Stents für den Einsatz in Hirngefäßen sind jedoch auf dem Markt noch nicht etabliert. Ein Hauptgrund ist die fehlende Technik für die Herstellung
kleinlumiger Stents. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung
eines biologisch abbaubaren Stent mit einem Durchmesser von
3-5 mm und einer Abbauzeit von 3-12 Monaten.
Aufgezeichnet wird hier die Prozesskette des biologisch abbaubaren Stents von dem gewählten Polymer bis zur endgültigen
Stentstruktur. Dabei wird in einem Spinnprozess Polylactid (PLA)
und Polyglycolid (PGA) ausgesponnen. Im Anschluss wird die
Stentstruktur in einem Flechtprozess hergestellt. Der Fokus liegt
hier auf den offenen Stentenden. Die mechanischen Eigenschaften insbesondere im Hinblick auf das Abbauverhalten der Polymere wurden analysiert. (ITA BMWi Inno Regio 13EZ1104B)
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Autonomik für die Sportartikelindustrie Teilvorhaben: Entwicklung neuer Prozesse für 2D und 3D Stricken
Speedfactory wurde als Projekt in das nationale Programm
„Autonomik für Industrie 4.0“ aufgenommen. Dieses Programm
leistet einen Beitrag zur Umsetzung der Hightech-Strategie 2020
der Bundesrepublik Deutschland und legt den Schwerpunkt auf
ein neues Zeitalter der Produktion durch die Vernetzung modernster Informations- und Kommunikationstechnologien (I&K-Technologien) mit der industriellen Fertigung. Gleichzeitig können mit
den neuen Produktionstechnologien vielseitige Impulse für die
Schaffung neuer innovativer Produkte, Dienste und Geschäftsmodellen geschaffen werden. Ziel ist es, die Entwicklung autonomer
Systeme zu fördern, damit Deutschland auch weiterhin eine Spitzenstellung als führender Industriestandort für neue und wegweisende internetbasierte Technologien einnimmt. Die Forschung
erstreckt sich auf Themenfelder wie Produktionslogistik, kognitive
Basistechnologien, Mensch-Technik-Interaktion (MTI) und 3D in
industriellen Anwendungen. (ITA BMWi Inno Regio 01MA13002D)
184
FunctionLight – Entwicklung eines selbstleuchtenden Textils
für die Nutzung als Funktionsbeleuchtung;
Eine Warnweste zur Erhöhung der Sichtbarkeit von Personen
am Tag und in der Nacht gehört heute zur Pflichtausrüstung eines
jeden PKW. Nachteilig ist hierbei, dass Personen, die nicht angestrahlt werden, in der Dunkelheit nicht sichtbar sind. Studenten
des Instituts für Textiltechnik und der Media Computing Group an
der RWTH Aachen University haben eine intelligente Leuchtjacke
entwickelt, bei der im Rückenbereich ein programmierbares LEDDisplay integriert wurde. Die Anforderungen waren hier insbesondere Tragekomfort, Funktionsstabilität, Waschbarkeit und die
Möglichkeit zur individuellen Gestaltung. Für die Leuchtjacke wurde eine quadratische 8x8-Matrix aus
gekapselten RGB-LED-Bändern integriert, sodass diese durch die
oberste Stofflage am Jackenrücken individuell programmierbare
Texte oder Muster in mehreren Farben und Helligkeiten anzeigen
kann. Die LED-Streifen werden über Schmalbandgewebe mit Leiterbahnen aus Edelstahlgarn kontaktiert. Die gesamte Matrix wird
über eine dehnbare textile Leiterbahnbrücke aus silberbeschichtetem Polyamid-Gewebe mit Strom versorgt und angesteuert. Ein
programmierbarer Steuerchip mit USB-Anschluss liefert das Signal und ein LiPo-Akku versorgt die Jacke mit Strom. Das MatrixVlies, die Verbindungsbrücke sowie die Elektroniktasche sind
durch Klettverschluss- und Druckknopfverbindungen verbunden
und können von der Jacke zum Waschen abgetrennt werden.
Die Jacke soll im Sicherheitswesen genauso Anwendung finden wie im Freizeitbereich. Die individuelle Einstellung der Leuchtanzeige, das mögliche Herausnehmen des Systems und das
einfache Aufladen über den USB-Anschluss bieten praktische Einsatzmöglichkeiten. Für eine günstige Serienproduktion der
Leuchtjacke fehlen allerdings noch automatisierte Kontaktierungsverfahren. (ITA, BMWi ZIM KF2497144NT2)
füllt wurden. Im Gegensatz dazu soll in diesem Projekt der Entwicklungszyklus verkürzt werden, indem systematisch die Einflussfaktoren auf die Schalleigenschaften der textilen Bodenbeläge
untersucht werden. Am Ende wird ein Modell erstellt, das die technischen Parameter des herzustellenden textilen Bodenbelags
vorhersagt, so dass dieser die gewünschten akustischen Eigenschaften erhält. (ITA BMWi ZIM KF2497148DF3)
186
EcoMeTex- Entwicklung einer theoretischen Methode für die
Produktion recycelbarer textiler Bodenbeläge
Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer theoretischen Methode für die Produktion von recycelbaren textilen
Bodenbelägen und dem gleichzeitigen praktischen Transfer zur
Entwicklung eines recycelbaren Teppichdesign. Während der Entwicklung werden zwei Ansätze verfolgt. Der erste Ansatz ist die
Produktion eines gewebten Teppichs, der ausschließlich aus PA6
besteht und der zweite ist ein Tuftingteppich mit einer Trennschicht. Für beide Ansätze wird als Rohmaterial, ein bereits chemisch recyceltes PA6-Garn verwendet. (ITA, EU Seven Framework
Programm EU 280751)
187
Entwicklung eines Stents für die Atemwege in der Therapie
von Lungenkrebs
Lungenkrebs ist die weltweit am häufigsten auftretende Krebsart mit der höchsten Sterberate und eine der vorherrschenden Todesursachen. Das durchschnittliche Erkrankungsalter liegt bei 71
Jahren. Der Einsatz von Stents ist heute eine bewährte Therapieform, um die Atemwege offen zu halten.
In dem Projekt PulmoStent wird ein personalisierter Stent für
die Atemwege entwickelt. Das Projekt basiert auf der Kombination
der herkömmlichen Stenttechnologie mit dem Prinzip des Tissue
Engineerings. Der Stent besteht aus einem Mehrlagenaufbau. Die
Innenseite wird mit einer tissue-engineerten Zellschicht, dem sogenannten Epithel besiedelt. Diese Zellen bilden auf der Oberfläche
zahlreiche Härchen aus, welche die Funktion des Abtransportes
von Schleim aus der Lunge in Richtung Mund übernehmen. Das
Grundgerüst des PulmoStents, das die nötige Stabilität gewährleistet ist eine metallische, geflochtene Stentstruktur. Diese ist in
eine Kunststoffschicht eingebettet, welche das Einwachsen in die
Stentstruktur und die Ausbreitung des Tumorgewebes verhindert.
Durch diesen Aufbau kann die natürliche Funktion der Luftröhre
wieder hergestellt werden. (ITA, EU Seven Framework Programm
EU NMP3-SL-2012-280915)
185
Entwicklung eines Modells zur Bestimmung von Konstruktionsparametern eines schalloptimierten, textilen Bodenbelags
Ziel des Teilprojektes am Institut für Textiltechnik (ITA) der
RWTH Aachen University ist die Entwicklung eines Modells, um
den Entwicklungsprozess zu verkürzen und die Kosten zu reduzieren. Der bisherige Ansatz für den Entwicklungsprozess von textilen
Bodenbelägen ist die Trial-and-Error-Methode. Dadurch ergeben
sich hohe Entwicklungskosten, da erst am Ende der Produktionskette geprüft werden kann, ob die gewünschten Eigenschaften er-
60
Textilchemie, Textilphysik, Textile Faserstoffe
1 (1) Claßen, Edith, Ina Sigmund, Kirsten Stauche, Innovative
leasingtaugliche Arbeitskleidung aus Celluloseregeneratfasern für
Lebensmittelbetriebe (AiF 16039BG), Hohenstein Innovationsbörse
Juni 2012, Hohenstein Institute Bönnigheim
(2) Edith Claßen, Ina Sigmund, Kirsten Stauche; Novel antimicrobial cellulosic fibers for leasable work wear for food processing industry; 9th International Symposium „materials made of renewable
resources“; 05 – 06 September 2012, Erfurt
(3) Beringer, Jan, Neue antimikrobielle Celluloseregeneratfasern
für leasingtaugliche Arbeitskleidung, Jahrestagung der GüteGemeinschaft Wäscherei, Bad Kissingen, Oktober 2012
2 T. Bahners, M. Schmidt, J.S. Gutmann: Correlation of Material Liftetime Predictions by Artificial Aging vs. the Relaxation-Master-Curve,
Polym. Bull. 70 (2013) 1659-1676
3 (1) Eger, R.S. & Fischer, H.: Oberflächenmodifizierte Nesselfasern /
PLA: auf dem Weg zum 100 % bioabbaubaren Verbund. Technische
Textilien 55,1 (2012), 16 – 17. ISSN 0323-3243.
(2) Fischer, H.; Werwein, E. & Graupner, N.: Nettle Fibre (Urtica
dioica L.) Reinforced Poly(Lactic Acid) (PLA): A First Approach. Journal
of Composite Materials 46,24 (2012), 3077 – 3087. ISSN 0021-9983.
4 Deleersnyder, K.; Niebel, V.; Holtermann, T.; Gries, T.; Ruys, L.:
POMELAD : Development of polyolefin melt adhesion fibres and
yarns implementation into textile applications, Unitex (2013), H. 4,
S. 27-29
5 (1) Vad, T.; Wulfhorst, J.; Pan, T.-T.; Steinmann, W.; Dabringhaus,
S.; Beckers, M.; Seide, G.; Gries, T.; Sager, W.F.C.; Heidelmann, M.;
Weirich, T.E.: Orientation of well-dispersed multiwalled carbon nanotubes in melt-spun polymer fibers and ist impact on the formation
of semicrystalline polymer structure : a combined wide-angle X-ray
scattering and electron tomography study; Macromolecules 46
(2013), H. 14, S. 5604-5613, doi: 10.2021/ma40001126
(2) Glauß, B.; Steinmann, W.; Vad, T.; Wulfhorst, J.; Seide, G.; Gries,
T.; Heidelmann, M.; Weirich, T.: Visualisation methods for the threedimensional modelling of nanoparticles in polymeric fibres with
bright-field TEM tomography, 10th International Conference on
Nanoscience and Nanotechnologies (NN13), 9 – 12 July 2013,
Thessaloniki, Greece / Abstract Book, S. 215
(3) Steinmann, W.; Wortberg, G.; Seide, G.; Gries, T.: Conductive
monofilaments based on polyether ether ketone for high temperature applications, In: Dörfel, Annett; Sankaran, Vignaesh (Eds.):
Proceedings of the 13th AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden, May 22-24, 2013. – Dresden : Institute of Textile Machinery and
High Performance Material Technology (ITM), 2013,
Datei: autex2013_submission_11.pdf
(4) Steinmann, W.; Wortberg, G.; Seide, G.; Gries, T.: Modification
of the mechanical and electrical properties of polyether ether ketone
by carbon nanotubes, 10th International Conference on Nanoscience
and Nanotechnologies (NN13), 9 – 12 July 2013, Thessaloniki, Greece
/ Abstract Book, S. 201
(5) Steinmann, W.; Seide, G.; Gries, T.: Electrically conductive
fibers based on polymer nanocomposites : material, processing and
properties, 10th International Conference on Nanoscience and Nanotechnologies (NN13), 9 – 12 July 2013, Thessaloniki, Greece / Abstract Book. – Thessaloniki : NN, S. 19
(6) Steinmann, W.; Ros, J.; Jaksik, K.; Seide, G.; Gries, T.: Melt spinning of electrically conductive fibers with heating function, Chemical
Fibers International 63 (2013), H. 1, S. 40-41; Technical Textiles 56
(2013), H. 2, S. E54-E55 ; Man-Made Fiber Year Book 2013 (2013),
S. 52-53
(7) Steinmann, W.; Ros, J.; Jaksik, K.; Seide, G.; Gries, T.: Elektrisch
leitfähige Fasern mit Heizfunktion, Technische Textilien 56 (2013),
H.2, S. 51-52
(8) Steinmann, W.; Benczek, T.; Vad, T.; Wulfhorst, J.; Seide, G.;
Gries, T.; Heidelmann, M.; Weirich, T.: Elektrisch leitfähige Fasern mit
CNT : 3D-Analyse von leitfähigen Netzwerken durch ElektronenTomographie, InnoCNT-Jahreskongress 2013, Fellbach 20.-21.02.2013
(9) Steinmann, W.; Beckers, M.; Noll, I.; Seide, G.; Gries, T.: Manufacturing of AgNW-PP fibers and investigation of their suitability as
electrode material in fibers with electronic function, 6th International
Symposium on Flexible Organic Electronics (ISFOE13), 8-11 July 2013,
Thessaloniki, Greece / Abstract Book. – Thessaloniki: ISFOE, 2013, S. 33
6 Sabine Anton-Katzenbach, „Forschung für die Zukunft“ , Sicht+Sonnenschutz 1/2012, S. 24-26
7 Glauß, B.: TexSen : Entwicklung eines textilen Sensors zur Bauteilüberwachung: URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_09_13 Projektsteck-brief_ext_texsen Glauß.pdf
8 (1) Glauß, B.:Validierung des Innovationspotenzials von piezoelektrischen Sensorfasern: URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/2013_09_13 Projektsteckbrief
extern_sensorfaser Glauß.pdf
(2) Glauß, B.; Steinmann, W.; Seide, G.; Gries, T.: Applications of
polyvinylidene fluoride monofilaments as sensor fibres for energy
harvesting, In: Dörfel, Annett; Sankaran, Vignaesh (Eds.): Proceedings of the 13th AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden, May
22-24, 2013. – Dresden: Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology (ITM), 2013, Datei: autex2013_submission_64.pdf
(3) Glauß, B.; Steinmann, W.; Seide, G.; Gries, T.: Application of
polyvinylidenen fluoride monofilaments as sensor fibres and for
energy harvesting, 6th International Symposium on Flexible Organic
Electronics (ISFOE13), 8-11 July 2013, Thessaloniki, Greece / Abstract
Book. – Thessaloniki: ISFOE, 2013, S. 97
(4) Glauß, B.; Steinmann, W.; Walter, S.; Beckers, M.; Seide, G.;
Gries, T.; Roth, G.: Spinnability and characteristics of polyvinylidene
fluoride (PVDF)-based bicomponent fibers with a carbon nanotube
(CNT) modified polypropylene core for piezoelectric applications
Materials 6 (2013), H. 7, S. 2642-2661,doi: 10.3390/ma6072642
9 (1) Manvi, P.K.: CO2 based thermoplastic polyurethane: a novel
pathway for thermoplastic polyurethane production, Book of Abstracts of the European Symposium on Biopolymers ESBP 2013, 7-9
October 2013, Lisbon, Portugal. – Lisboa : Departamento de
Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de
Lisboa, 2013, S. 106
10 (1) Donner, J.; Schulz, B.: Cellulose aerogel fibers from zinc chloride melt hydrates, UROP-Kolloquium, Aachen 24.07.2013
(2) Schestakow, M.; Schulz, B.; Ratke, L.: Cellulose aerogel fibers
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Aachen e. V., 2013, Datei: P6_Schestakow_DLR.pdf
(3) Schulz, B.: Aero-Fib : Untersuchung der Synthese, Charakterisierung und Spinnerei von hochporösen aero-zellulosischen Fasern
zur Anwendung in technischen Textilien
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/
2013_08_22 B Schulz AeroFib.pdf
61
11 Weise, B.: „FortschrittNRW Graphen“ : elektrisch kapazitive
Polymerfasern im Schmelzspinnprozess durch Zugabe von GraphenMonolagen, URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_12_16 Projektsteckbrief_US_2014 Quadflieg.pdf
12 Teuber, L.; Fischer, H. & Graupner, N.: Single Fibre Pull-Out Test
vs. Short Beam Shear Test: comparing different methods to assess
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(2013), 3248 – 3253. ISSN 0022-2461.
13 F. Meister, M. Krieg, J. Bauer, M. Sellin, P. Brückner: „Cellulosefasern mit natürlichen Ölen und lipophilen Vitaminen für neue
Anwendungen“; Melliand Textilber. 95 (1) (2014) 25 – 27
14 J. Schaller, F. Meister, T. Schulze, M. Krieg: „Novel Absorbing Fibres Based on Cellulose Acetate“; Lenzinger Berichte 91 (2013) 77 –
83
15 A. L. Deutschle, K. Römhild, F. Meister, R. Janzon, C. Riegert, B.
Saake: “Effects of cationic xylan from annual plants on the mechanical properties of paper”, Carbohydrate Polymers, 102, (2014), 627635
16 Stolz, R.: Technical yarns based on new biobased polymers, In:
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AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden, May 22-24, 2013. –
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17 (1) Wilms, C.; Schulz, B.; Seide, G.; Gries, T.: New solution spinning lab for process and production development in the man-made
fiber industry, (Neues Lösungsspinntechnikum für Prozess- und
Produktentwicklung in der Chemiefaserindustrie), Chemical Fibers
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(2013), H. 3, S. 145-147)
(2) Wilms, C.; Vestweber, N.; Seide, G.; Gries, T.: Das Center für
High Performance Fiber Materials : Forschung und Entwicklung für
die mittelständische Industrie; Plasticker : the home of plastics
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(3) Wilms, C.; Pico, D.; Seide, G.; Gries, T.: Verstärkungsfasern, In:
AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. (Hrsg.): Handbuch Faserverbundkunststoffe/ Composites : Grundlagen, Verarbeitung, Anwendungen. – 4. Aufl.. – Wiesbaden : Springer Vieweg, 2013,
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18 (1) De Palmenaer, A.; Krieger, H.; Seide, G.; Gries, T.; Fourné, R.:
Stabilization of polyacrylonitrile (PAN) precursor by means of contact
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Aachen e. V., 2013, Datei: P1_de Palmenaer_ITA.pdf
(2) Krieger, H.; Saelhoff, A.-K.: iCarbon : Entwicklung und Umsetzung eines innovativen Heizverfahrens zur Stabilisierung bei der
Carbonfaserherstellung, URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2013/2013_04_26 Krieger iCarbon – Entwicklung eines innovativen Heizverfahrens zur Stabilisierung bei der
Carbonfaserherstellung.pdf
Garnherstellung/Spinnereitechnologie
19 Lehmann, K.-H.; Krzoska, J.: Entwicklung einer nicht brennbaren
Decke aus Glasfasern für den Objekt- und Verkehrsmittelbereich
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_03_05 Flammschutzdecke_Lehmann_Kroszka.pdf
20 Kurt Ziegler, Jörg Hehl, Uwe Heitmann, Heinrich Planck, Nichtkonventionelle Herstellung hochfeiner Stapelfasergarne für den Einsatz in der Strickerei; Internet ITV Homepage
62
21 Dipl.-Ing. (FH) Julia Schmidt, Dipl.-Ing. Stefan Loy, Dipl.-Ing.
Christoph Riethmüller, Dipl.-Ing. Hansjürgen Horter, Prof. Dr.-Ing.
Heinrich Planck: Leuchtende Garne durch Nutzung der Zwirn- und
Umwindetechnologie (AIF 16643 N/1);
http://www.itv-denkendorf.de/kurzveroeffentlichungen/kurzveroeffentlichungen.htm; 25.10.2012
22 Dipl.-Ing. Jörg Hehl, M. Sc. Stephan Baz, Dipl.-Ing. Uwe Heitmann, Prof. Dr.-Ing. Götz Gresser, Untersuchung von Möglichkeiten
des Einsatzes nichtkonventioneller Spinnverfahren zur Herstellung
von Carbon Hybridgarnen; http://www.itv-denkendorf.de/images/Forschung/Kurzveroeffentlichungen/2013/kurz_igf1
7107n1_10012014.pdf
23 M. Sc. Michaela Rau, Dipl.-Ing. (FH) Heinz Müller, Dipl.-Ing. Dirk
Hanuschik, Dipl.-Ing. Uwe Heitmann, Prof. Dr.-Ing. Götz Gresser:
Nichtkonventionell gesponnene Stapelfasergarne im Veloursteppichbereich – Erforschung der Einsatzmöglichkeiten
http://www.itv-denkendorf.de/images/Forschung/Kurzveroeffentlichungen/2013/igf16883n1.pdf
24 Rainer Gutmann; “ Hydrophilierung und Küpenfärbung von
Polypropylen“, Kurzveröffentlichung auf der Homepage des ITCF:
http://www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm
25 (1) Brunke, T.; Dolmans, R.; Gries, T.; Steinmann, W.; Winkler,
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16822 N). Schriftenreihe TFI Nr. 2013/97, Aachen 2013
(2) http://www.tfi-online.de/researchdevelopment/colouringprocess/heat-setting-process-and-colour-stability/
26 Abdkader, A.; Cherif, Ch.: Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten am ITM auf dem Gebiet der Verspinnung von Hochleistungsfasermaterialien und deren Recycling. Jahresbericht 2011 des Institutes für
Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU
Dresden (2012), S. 24-25
27 Abdkader, A.; Cherif, Ch.: Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten am ITM auf dem Gebiet der Verspinnung von Hochleistungsfasermaterialien und deren Recycling. Jahresbericht 2011 des Institutes für
Dresden (2012), S. 24-25
28 Dipl.-Ing. (FH) Harald Jungnitz, Dipl.-Ing. Uwe Heitmann, Prof.
Dr.-Ing. Götz Gresser,
„Entwicklung kostengünstiger, strapazierfähiger Berufsbekleidung
aus gezwirnten Vortexgarnen mit verbesserten Eigenschaften“
http://www.itv-denkendorf.de/images/Forschung/Kurzveroeffentlichungen/
29 Aslan, B.; Gries, T.: Application of an innovative can mechanism
with improved sliver laying kinematic in a spinning mill = Bir iplik
üretim fabrikasinda kovaya band yatirma kinemati inin geli tirilmesi
ile inovatif bir kova mekanizmasi uygulamasi. In: Uluda Ihracatçi
Birlikleri Yayinlari (Hrsg.): UTIB Türkiye Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe : V. Uluslararasi AR-GE Proje Pazari = UTIB Turkish Textile
and Clothing Sector : V. International R&D Brokerage Event, 04-05
Nisan / April 2013. – Istanbul : Maya Basim, 2013, S. 190-191
30 (1) Bruene, L.; Martin, P.; Schuster, P.; Jockenhövel, S.; Gries, T.:
pH improved degradation of PGA by the incorporation of buffer,
UROP-Kolloquium, Aachen 24.07.2013
(2) Frese, J.; Hrdlicka, L.; Mertens, M.E.; Rongen, L.; Koch, S.;
Schuster, P.; Gesché, V.N.; Lammers, T.; Mela, P.; Kiessling, F.; Jockenhövel, S.:Non-invasive monitoring of tissue-engineered vascular
endothelium, Biomedica 2013 : the European Life Sciences Summit,
Aachen 19.06.2013
(3) Frese, J.; Morgenroth, A.; Mertens, M.E.; Koch, S.; Rongen, L.;
Vogg, A.T.J.; Zlatopolskiy, B.D.; Neumaier, B.; Gesché, V.N.; Lammers,
T.; Schmitz-Rode, T.; Mela, P.; Jockenhövel, S.; Mottaghy, F.M.;
Kiessling, F.; Nondestructive monitoring of tissue-engineered constructs, Biomedical Engineering / Biomedizinische Technik 58 (2013),
September 2013, ahead of print, doi: 10.1515/bmt-2013-0029
31 Schuster, P.; Breuer, A.; Klink, C.D.; Klinge, U.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Hochelastische textile Netzstrukturen aus thermoplastischen Polyurethanen zum Einsatz in der Hernienchirurgie; DZKF
Deutsche Zeitschrift für klinische Forschung 17 (2013), H. 2, S. 24-29
32 Pico, D.: HiPer Sizing : High performance sizings for glass fibers
for the use in light weight composite materials,
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/2013_07_19 Pico Hiper sizing Projektzettel.pdf
Gewebeherstellung/Webereitechnologie
33 (1) Claßen, E.; Wölfling, B.-M.; Harnisch, M. et al.: Einfluss der
Fasereigenschaften auf die Performance von PSA für hohe thermische Belastungen; 51. Chemiefasertagung 2012, 19.-21.09.2012,
Dornbirn
(2) Hohenstein Institute: Anforderungsprofile, Grenzwerte und
Konstruktionsprinzipien für Schutzkleidungssysteme an wärmebelasteten Arbeitsplätzen der Industrie;
http://www.hohenstein.de/media/forschungsprojekte/Waermebelastete_Arbeitsplaetze_Schutzkleidungssysteme_IGF_16782N.pdf,
2013
34 Fazeli, M.; Kleicke, R.; Cherif, Ch.; Van Paepegem, W.: High-performance lightweight multifunctional composites based on 3Dshaped multilayered woven fabrics. In: CD-Rom. 4th World
Conference on 3D Fabrics and their Applications, Aachen, 10.-12.
September 2012
35 Neumann, F.; Schöfer, S.; Gries, T.: Spannungsbogigkeit und
Kantenwelligkeit im Webprozess : Ursachen, Auswirkungen und Gegenmaßnahmen, Melliand Textilberichte 94 (2013), H. 4, S. 208-211
36 (1) Holtermann, T.; Sasse, C.; Jessen, W.; Raina, M.; Seide, G.;
Gries, T.; Schröder, W.: Energy efficient relay nozzle settings in air-jet
weaving by means of a model-based tool, In: Hillmer, Janine (Ed.):
Aachen e. V., 2013, Datei: P50_Holtermann_ITA.pdf
(2) Holtermann, T.; Sasse, C.; Schröder, S.; Raina, M.; Seide, G.;
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improved relay nozzle setting : a semi-empirical approach
In: Dörfel, Annett; Sankaran, Vignaesh (Eds.): Proceedings of the 13th
AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden, May 22-24, 2013. –
Dresden : Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology (ITM), 2013, Datei: autex2013_submission_170.pdf
(3) Sasse, C.; Holtermann, T.; Kessler, C.; Seide, G.; Gries, T.: Simulation of the industrial air-jet weaving process with a one-dimensional model for investigation of energy saving potentials, Aachen
Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science
(AICES) at RWTH Aachen University (Hrsg.): AC.CES 2013 Aachen
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(4) Sasse, C.; Holtermann, T.; Kessler, C.; Seide, G.; Gries, T.: Simulation of the industrial air-jet weaving process with a one-dimensional model for investigation of energy saving potentials, Aachen
Institute for Advanced Study in Computational Engineering Science
(AICES) at RWTH Aachen University (Hrsg.): AC.CES 2013 Aachen
Conference on Computational Engineering Science : Poster Abstracts. – Aachen : AICES, 2013, S. 39
38 (1) Urbanus, M.; Wendland, B.; Van der Schueren, L.; Ruys, L.:
Multi-non-crimp : composites based on non-crimp 3D interlook
weaves, Processing of fibre composites: challenges for maximum
materials performance : 34th Risø International Symposium on Materials Science ; 2-5 September 2013 ; Department of Wind Energy,
Technical University of Denmark, Roskilde. – Roskilde : Risø National
Laboratory for Sustainable Energy, 2013, Datei: DTU_Mulitnoncrimp_MU.pdf
(2) Wendland, B.; Urbanus, M.; Van der Schueren, L.; Gries, T.:
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TexEng Software Ltd.; Indian Institute of Technology (Eds.): Proceedings of the 5th World Conference on 3D Fabrics and Their Applications, Delhi, India, 16-17 December 2013. – Manchester : TexEng
Software Ltd., 2013. Datei: Benedikt Wendland.pdf
(3) Wendland, B.; Urbanus, M.; Gries, T.: Novel non-crimp multilayer fabrics produced on multirapier looms: In: Dörfel, Annett;
Sankaran, Vignaesh (Eds.): Proceedings of the 13th AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden, May 22-24, 2013. – Dresden : Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology
(ITM), 2013, Datei: autex2013_submission_343.pdf
(4) Wendland, B.: Multi Non-Crimp : composites based on noncrimp multilayer-woven fabrics / Multi Non-Crimp : Auslegung, Produktion und Prüfung von Mehrlagengewebe mit eingestellter
Ondulation
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_02_24 Project_description_MultiNonCrimp.pdf
39 (1) Bosowski, P.: Akustikdecke : innovativer Schallabsorber als
Raugewebe für einen nachhaltigen Produktionsprozess,
(Akustikdecke : innovative sound absorber as fibrous web for a sustainable manufacturing process) Technische Textilien 56 (2013), H. 1,
S. 27 (Technical Textiles 56 (2013), H. 1, S. E24)
(2) Bosowski, P.; Jockenhövel, S.; Gries, T.: A fibrous web based
sound absorber. In: Dörfel, Annett; Sankaran, Vignaesh (Eds.): Proceedings of the 13th AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden,
May 22-24, 2013. – Dresden : Institute of Textile Machinery and High
Performance Material Technology (ITM), 2013, Datei: autex2013_submission_87.pdf
(3) Bosowski, P.; Jockenhövel, S.; Gries, T.: Textilien als innovative
Schallabsorber für den Innenraum- und Heimbereich, Melliand Textilberichte 94 (2013), H. 1, S. 39-41; Technische Textilien 56 (2013), H. 2,
S. 62-64
40 (1) Ramaswamy, S.; Wendland, B.; Gloy, Y.; Gries, T.; Garcia, A.;
Pascual, J.: Spinning and weaving technologies for novel compostable biopolymers, The Fiber Society (Hrsg.): International Symposium on Fibers Interfacing the World, October 23-25, 2013,
Clemson, South Carolina, USA, URL:
http://www.thefibersociety.org/httpdocs/Assets/Past_Meetings/Bo
oksOfAbstracts/2013_Fall_Abstracts.pdf
(2) Wendland, B.: BIOFIBROCAR : Melt spun fibres based on compostable biopolymers for application in automotive interiors / BIOFIBROCAR : Schmelzspinngarne aus kompostierbaren Biopolymeren
für Fahrzeuginnenräume, URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2013/2013_02_24 Project_desicription_BIOFIBROCAR.pdf
41 Wendland, B.; de Clercq, G.; Hertle, S.; Gries, T.: Einstufig hergestellte 3D-Gewebe als Ballistikschutz, Public security 3 (2013), H. 1,
S. 58-61
42 (1) Wendland, B.: Woven Omega, InnoMateria, Köln 14.15.05.2013
(2) Wendland, B.; Baur, P. vom; Gries, T.: 3D-Omega-Verstärkungsprofil für die Großserienproduktion auf konventionellen Bandwebmaschinen, Dialog : Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
(2013), S. 76-80
37 Gloy, Y.-S.; Löhrer, M.; Lang, B.; Rongen, L.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Tubular woven narrow fabrics for replacement of cruciate
ligaments, Annals of Biomedical Engineering 41 (2013), H. 9, S. 19501956, doi: 10.1007/s10439-013-0806-6
63
(3) Wendland, B.; Gries, T.: 3D weaving for large scale composite
production on conventional narrow looms: Composites Australia and
CRC–ACS Conference 2013, Melbourne, VIC, 04.-05.03.2013. Richmond, VIC : Composites Australia, 2013, URL: http://www.compositesaustralia.com.au/wp-content/uploads/2013/03/2013-Composite
s-Australia-Conference-Peer-Reviewed-Paper-Proceedings.pdf
(4) CWendland, B.; Gries, T.: Woven Omega, SETEC 13 : 08th International Technical Conference & Forum, September 11th – 12th 2013,
[Wuppertal] ; Composites Europe, Stuttgart 17.-19.09.2013
(5) Wendland, B.; Gries, T.; Baur, P. Vom: Erfolgreiche ITA-Zusammenarbeit zwischen Mittelstand und Hochschule : Entstehung eines
neuen Bauteils für Flugzeuge mittels neuer Technologie
Melliand-Newsletter Mai 2013
43 Lenz, C.: Neuartige Nadeltechnologie zur Herstellung von 3DProfilgeweben, URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/2013_02_27 Projektsteckbrief
extern_3D-Needle-Weave.pdf
Textilveredlung
44 (1) Claßen Edith, Schmutzabweisende Gewebe für CI-Berufsbekleidung mit hohem Schweißtransportvermögen, Kurzveröffentlichung auf http://www.hohenstein.de, April 2012
(2) Claßen Edith, J. Beringer, B.-M. Wölfling; Schmutzabweisende
Gewebe für Corporate-Identity-Berufsbekleidung mit hohem
Schweißtransportvermögen (AiF 16365N), Fachtex Arbeitskreis
Technische Textilien ITV Denkendorf; 19. April 2012
(3) Claßen Edith, Schmutzabweisende Gewebe für Corporate Identity-Bekleidung mit hohem Schweißtransportvermögen (AiF 16365N),
Hohensteiner Innovationsbörse Juni 2012, Hohenstein Institute, Bönnigheim 2012
(4) Claßen Edith; Optimierung schmutzabweisender Gewebe für
CI-Berufsbekleidung unter Berücksichtigung der Leasingtauglichkeit
und des Komforts, Jahrestagung GüteGemeinschaft Wäscherei 2012,
Oktober 2012, Bad Kissingen
(5) Faist Martine, M. Horduan, S. Rudolf, E. Claßen; One and two
side stain repellent finishing of woven for corporate identity clothes
with high leasability and good wear (AiF 16365N); Proceedings CD,
ADITC Dresden, 2012
45 K. Opwis, T. Mayer-Gall, J.S. Gutmann, Polyphosphazene als
neuartige permanente Flammschutzmittel in der Textilveredlung,
DTNW-Mitteilung Nr. 88 (2013) ISSN 1430-1954
46 K. Opwis, T. Mayer-Gall, H.-J. Buschmann, J.S. Gutmann, Polycarbodiimide als neuartige Vernetzer für die Textilveredlung, DTNWMitteilung Nr. 89 (2013) ISSN 1430-1954
47 (1) V.A. Dehabadi, H.-J. Buschmann, J.S. Gutmann.: Neue
Möglichkeit zur Hochveredlung cellulosischer Textilien, Melliand
Textilberichte 94 (2013) 29-31.
(2) V.A. Dehabadi, H.-J. Buschmann, J.S. Gutmann: Hochveredlung
cellulosischer Textiler mit Polyaminocarbonsäuren (PACAs) –
Auswirkungen auf die Entflammbarkeit, Melliand Textilberichte 94
(2013) 214-216.
48 K. Opwis, Polvinylamin – Ein Tausendsassa für die Veredlung
von Polyesterfasern, TextilPlus (2013) Ausgabe 07/08, 22-25
49 Torsten Textor, Jochen S. Gutmann: Ionische Flüssigkeiten zur
Ausrüstung von Polyester mit cellulosischen Oberflächen, Melliand
Textilber. 94 (2013), 196-199.
50 “Custom-made PDMS-PEG copolymers as durable, hydrophilic
softeners“, A. Körner, R. Ronge, X. Zhu, M. Möller , Vortrag, TagungsCD 6. Aachen-Dresden International Conference, 29. and 30. November 2012.
Textilien, Proceedings of the 6th Aachen-Dresden International Textile
Conference, November 29-30, 2012, Dresden, ed. Annett Dörfel, ITM,
TU Dresden, Dresden/Deutschland, (ISSN 1867-6405), Poster P74
52 (1) L. Alsamman, T. Felbeck, T. Grethe, E. Janssen, P. Klauth, K.
Klinkhammer, M.Korger, K.Peter, M. Rabe, A. Tsvetkova, D. Uebel:
“Nano-Clay coatings for Adsorption of Xenobiotics”, Proceedings of
Aachen-Dresden International Textile Conference, 29.-30.11.2012,
Dresden
(2) K. Peter, M. Rabe: „Über das Potential modifizierter
Schichtsilikate zur Raumentgiftung“. Vortrag Aachener Innovationstag Textil: Interieur am 14.06.2012 in Aachen
(3) K. Peter, L. Alsamman, J. Victorova, T. Grethe, K. Klinkhammer:
“Permanente Funktionalisierung von Textilien auf der Basis modifizierter Nanoclays”, Homepage des DWI, www.dwi.rwth-aachen.de,
Research, Finished Projects 2013
(4) M. Rabe, T. Grethe, K. Klinkhammer, M. Korger, A. Tsvetkova, K.
Peter, L. Alsamman: “Potential of Modified Clays as Pollutant Adsorbers”, Vortrag, 51. Chemiefasertagung, Dornbirn, Österreich, 19. -21.
September 2012
53 Dr. Erik Frank, Volker Bauch: Hochfunktionale leitfähige
Beschichtungen aus CNT/Polypyrrol-Kompositbeschichtungen für
intelligente Textilien; http://www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm
54 (1) Beiss, M.; Brunke, T.; Rabe, M.; Winkler, J.-C.: Einsparung von
Energie und Ausrüstungschemikalien bei der Rückenbeschichtung
von Teppichböden durch Einsatz atmosphärischer Plasmen (IGF-Nr.
16875 N1). Schriftenreihe TFI Nr. 2013/99, Aachen 2013
(2) http://www.tfi-online.de/forschung-und-entwicklung/beschichtungs-und-trocknungsprozess/plasmabeschichtung-von-teppichboeden/
55 (1) Biswas, M. A. K.; Shayed, M. A.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Surface modification of Twaron aramid fiber by the atmospheric air
plasma technique. Textile Research Journal 83 (2012) 4, DOI:
10.1177/0040517512464291, pp. 406-417
(2) Bartusch, M.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Funktionalisierung von
Polyethylen mittels Atmosphärendruckplasma. Jahresbericht 2011
des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2012), S. 48-49
56 (1) Jens Mählmann und Marco Sallat: Biologische Abluftreinigung zur Verhinderung von Cyanid-Emissionen; Biological Treatment
of Exhaust Air to Prevent Cyanide Emissions. 15. Workshop Odour
and Emissions of Plastic Materials, Kassel, 18.-19.03.2013
(2) Jens Mählmann: Einflussfaktoren auf Emissionen bei der
Flammkaschierung. Tagung „ALLES SAUBER“ – Erfahrungsaustausch
Abluftreinigung 10.04.2013 Chemnitz
(3) Jens Mählmann, Marco Sallat, Ulf Forke, Thomas Porst, Herbert
Zölsmann und Dieter Bryniok: Biological Treatment of Exhaust Air to
Prevent Cyanide Emissions; Biologische Abluftreinigung zur Verhinderung von Cyanid-Emissionen 52. Chemiefasertagung Dornbirn, 11.13.09.2013
57 Dr. Hammer, T.; Riedl, R.-M.: ”Damit nichts zwickt oder zwackt –
das perfekte ”Darunter” für Business- und Fashionbekleidung”,
24.10.2012, Hohensteiner Presseinformation auf der Homepage unter
http://www.hohenstein.de/de/inline/pressrelease_27969.xhtml
58 Markus J. Kettel, Haika Hildebrandt, Karola Schaefer, Martin
Moeller, Juergen Groll, Tenside-free Preparation of Nanogels with
High Functional β-Cyclodextrin Content; ACS Nano 6 (9), (2012),
8087-8093
59 Rainer Benken, Torsten Textor, Jochen S. Gutmann: Modifikation
von Oberflächen zur Steigerung der Haltbarkeit von Sol-Gel-basierten Ausrüstungen, DTNW-Mitteilung Nr. 91 (2013), ISSN 1430-1954.
51 Karola Schäfer, Karla Dörmbach, Sebastian Kühl, Andrij Pich,
Martin Möller: Photochrome Systeme zur Lichtregulierung durch
64
60 S. Finger, C. Wiegand, H.-J. Buschmann, U. C. Hipler.: Antibacterical properties of cyclodextrin-antiseptics-complexes determined by
microplate laser nephelometry and ATP bioluminescence assay., Int.
J. Pharmaceutics 452 (2013), 188-193.
61 Karin Peter, Helga Thomas: „Plasmaprozesse zur Gestaltung
funktionaler Oberflächen – Eine Übersicht“, Textilveredlung 11/12,
(2012), 14-17
62 Bach, C.: CREATIF : digital creative tools for digital printing of
smart fabrics
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_12_11 Projektsteckbrief extern Creatif_Bach.pdf
Textilmaschinen/Prüfmethoden und -geräte
63 Bauer, B.; Koch, S.; Mark, A.; Rieder, O.; Gresser, G. T.: Grundlegende Untersuchungen zur konstruktiven und materialtechnischen
Gestaltung von Kompressionstextilien mit minimierter Wärmestauneigung, http://www.itv-denkendorf.de/kurzveroeffentlichungen/kurzveroeffentlichungen.htm
64 Seidel, A.; Bauer, B.; Rieder, O.; Gresser, G. T.: Ermittlung neuer
Textilmaschinen-Oberflächenstrukturen zur Verbesserung der Haftund Gleitreibungsvorgänge von Fäden,
http://www.itv-denkendorf.de/kurzveroeffentlichungen/kurzveroeffentlichungen.htm
65 (1) Hickmann, R.; Schinke, L.; Treppe, K.; Cherif, Ch.: Method of
experimental investigation on flexing work in dynamic forced rubber
rollers (Poster P88). In: CD-ROM und Kurzreferateband. 6. AachenDresden International Textile Conference, Dresden, 29.-30. November 2012, S. 263
(2) Kasper, T.; Treppe, K.; Schinke, L.; Hickmann, R.; Cherif, Ch.:
Thermische Charakterisierung dynamisch belasteter Kautschukwalzen – Validierung des Messkonzeptes. Melliand Textilberichte
94(2013)1, S. 42-44
66 Schutzrecht WO 2012/100964 A2: Spooling and spinner device
of a ring spinning frame or a ring twisting frame, and ring spinning
and ring twisting method. TU Dresden. (02.08.2012). Cherif, Ch.; Abdkader, A.; Schultz, L.; Berger, D.; Haas, O.; Kühn, L. – Pr.: DE
28.01.2011
67 (1) Christ, M., Sköck-Hartmann, B., Krieger, H., Hoffmeister, C.,
Herrmann, A.S., Gries, T.: Prüfverfahren und Methoden zur Charakterisierung der Drapierbarkeit von technischen Textilien; Tagungsband
der 13. Chemnitzer Textiltechnik Tagung 2012, ISBN 978-3-981-25547-8, 15. März 2012, Chemnitz.
(2) Krieger, H., Sköck-Hartmann, B., Christ, M., Gries, T., Herrmann,
A.: Geräteentwicklung für die Drapierbarkeitsprüfung; in Konstruktion 6-2012, S. IW14-16, Springer-VDI Verlag, Düsseldorf
(3) Christ, M., Sköck-Hartmann, B., Krieger, H., Gries, T., Herrmann,
A.: Analysing the draping behavior of glass fibre fabrics; International Glass Fiber Symposia 2012, 18. Oktober 2012, Aachen
(4) Christ, M., Miene, A., Mörschel, U.: Characterization of the drapability of reinforcement fabrics by means of an automated tester; in
Proceedings of SPE Automotive Composites Conference & Exhibition
(ACCE), 12. September 2012, Troy, MI
(5) Sköck-Hartmann, B., Mörschel, U., Krieger, H., Miene, A.,
Christ, M., Gries, T., Hermann, A.S., Glowania, M., Characterizing the
Drapability of NCFs; Proceedings of 6. Aachen-Dresden International
Textile Conference, 29. November 2012, Dresden
(2) Aslan, B.: Entwicklung innovativer Färbespulen zur Kostensenkung in der Spulenfärberei und in der Flächenbildung mit Hilfe eines
praxisgerechten Ansatzes
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/Projektsteckbrief_InnoSpul_Aslan_extern_Aslan.pdf
69 (1) Gloy, Y.-S.; Büllesfeld, R.; Islam, T.; Gries, T.: Application of a
Smith predictor for control of fabric weight during weaving, Journal of
Mechanical Engineering and Automation 3 (2013), H. 2, S. 29-37, doi:
10.5923/j.jmea.20130303.02
(2) Gloy, Y.-S.; Greb, C.; Gries, T.: Industry 4.0 : a (r)evolution for
the textile industry?: In: Hillmer, Janine (Ed.): Proceedings of the 7th
Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen November
28-29, 2013. – Aachen : DWI an der RWTH Aachen e. V., 2013, Datei:
Gloy.pdf
(3) Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Fabric weight control in the weaving
process = Dokuma i leminde kuma a irli inin kontrolü, In: Uluda
Ihracatçi Birlikleri Yayinlari (Hrsg.): UTIB Türkiye Tekstil ve Konfeksiyon Sektöründe : V. Uluslararasi AR-GE Proje Pazari = UTIB Turkish
Textile and Clothing Sector : V. International R&D Brokerage Event,
04-05 Nisan / April 2013. – Istanbul : Maya Basim, 2013, S. 204-205
(4) Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Online-control of fabric weight in the weaving process: 5th International Workshop Novel Developments and Applications in Sensor and Actuator Technology, Coburg 18.-20.09.2013
(5) Gloy, Y.-S.; Islam, T.; Büllesfeld, R.; Raina, M.A.; Gries, T.: Online-Regelung des Flächengewichts im Webprozess (Online control of
fabric weight in the weaving process), Melliand Textilberichte 94
(2013), H. 1, S. 25-27, (Melliand International 19 (2013), H. 2, S. 9295)
(6) Gloy, Y.-S.; Schwarz, A.; Gries, T.: Cyber-physical systems in textile production : the next industrial revolution?, Proceedings of the
1st International Conference on Digital Technologies for the Textile Industry, Manchester, UK, 5-6 September 2013. – Manchester : TexEng
Software, 2013, Datei: Yves-Simon Gloy.pdf
70 Tiedt, T.; Cujic, I.; Hehl, A.: Entwicklungs- und Prüfzentrum für innovative Textilien im Automobilinnenraum: Automotive Interior Center (AiC), URL:
http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/20130109_Projektsteckbrief_AIC_Cujic_Automotive.pdf
71 Mörschel, U.; Tiedt, T.: New fiber testing techniques, Österreichisches Chemiefaser-Institut (Hrsg.): 52. Chemiefasertagung
Dornbirn = 52nd Dornbirn Man-Made Fibers Congress, 11.-13. September 2013, Austria ; Communicating the Future of Man-made
Fibers ; Vorträge/Lectures. Datei: 1309_B_1125_MOERSCHEL_TEXTECHNO.pdf
72 Beck, T.: Entwicklung einer auf die Verarbeitung von Kohlenstofffilamentgarn angepassten Oberflächenstruktur auf Basis einer
Strukturhartchromschicht: URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2013/2013_08_16 Tobias Beck Projektsteckbrief
extern Chromosphere_final (3).pdf
73 Hanuschik, D.: Neues Maschinenkonzept für den Tuftingprozess
unter Einsatz von Faserverbundbauteilen – zirkularTUFT, TFI-Homepage, Aachen, 2013, http://www.tfi-online.de/forschung-undentwicklung/tuftingtechnologie/zirkulartuft/
68 (1) Aslan, B.: Entwicklung innovativer Färbespulen zur Kostensenkung in der Spulenfärberei und in der Flächenbildung mit Hilfe
eines praxisgerechten Ansatzes
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/Projektsteckbrief_InnoSpul_Aslan_extern_Aslan.pdf
65
74 Elke THIELE, Reinhard HELBIG, Rolf ARNOLD, Germany, New
Generation of Full Fashioned Weft Knitting Machine with Biaxial Weft
Insertion, Presentation, 46th IFKT Congress IFKT 2012, September 6 –
8, 2012, Sinaia, Romania
75 (1) Dr. Wölfling, B.-M.: ”Entwicklung einer physiologisch funktionellen und industriell wiederaufbereitbaren Feuerwehrschutzkleidung unter Erhalt der Schutzfunktion und Gebrauchstauglichkeit”,
Kurzveröffentlichung auf der Homepage unter http://www.hohenstein.de/media/forschungsprojekte/Entwicklung_einer_physiologisch_funktionellen_und_industriell_wiederaufbereitbaren_Feuerwe
hrschutzkleidung_IGF_16676N.pdf
(2) Dr. Wölfling, B.-M.; Dr. Bauer, B.; Dr. Beringer, J.; Dr. Schmidt,
A.: ”Neue Konzepte für Feuerwehrschutzkleidung mit verbesserter
physiologischer Funktion”, Fachtex Arbeitskreissitzung technische
Textilien, 06.11.2012
(3) Dr. Wölfling, B.-M.; Dr. Beringer, J.; Dr. Schmidt, A.: ”Improvement of thermal and sweat management in fire fighter suits”, 15th International Conference on Environmental Ergonomics, 14.02.2013
76 Bostan, Lars; Schiebel, Patrick; Herrmann, Axel S.: Potenzial
nano-modifizierter Thermoplastfasern zur Fertigung von Hochleistungsfaserverbundbauteilen, 19. Symposiums Verbundwerkstoffe
und Werkstoff, 2013, S.710-715, ISBN 978-3-9816002-3-0 (2013)
77 (1) Christ, M.: Robot based automated preforming of component
geometries with a high degree of variability; ISCM 2012 – 6th International Symposium on Manufacturing Technology for Composite Aircraft Structures (24. – 25.10.2012), Stade
(2) Christ, M.: Drapiereffektor zur automatisierten Fertigung anspruchsvoller Faserverbundstrukturen; erschienen in der Schriftenreihe ScienceReports aus dem Faserinstitut, ISBN: 9783732281992,
Bremen, 2013
78 (1) T. Bahners, L. Prager, A. Pender, J.S. Gutmann: Super-wetting
surfaces by plasma- und UV-based grafting of micro-rough acrylate
coatings, Progress in Organic Coatings 76 (2013), 1356-1362.
(2) T. Bahners, L. Prager, J.S. Gutmann: Controlling the Wettability
of Acrylate Coatings with Photo-Induced Micro-Folding, in “Advances
in Contact Angle, Wettability and Adhesion, Vol. 1”, K.L. Mittal (Ed.),
pp259-277, Scrivener Publishing, Boston (2013).
79 Dörfel, Schwabe, Bollmann: „Rüstung für Messerhelden“, Kettenwirkpraxis 4/2012
80 Schröter, A.; Nocke, A.; Cherif, Ch.; Gerlach, G.: Integrierbarer faserbasierter Hydrogel-Sensor zur Überwachung des pH-Werts in
Wunden (Poster P14). In: Proceedings. 4. Dresdner MedizintechnikSymposium, Dresden, 3.-5. Dezember 2012
81 (1) T. Weser, L. Girdauskaite, O. Diestel, S. Krzywinski, Ch. Cherif:
Acceleration of the manufacturing of fibre reinforced plastics by
vakuum infusion (Poster P89). In: CD-Rom und Kurzreferatband 6.
Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 29-30.
November 2012, S. 264
(2) T. Weser, L. Girdauskaite, S. Krzywinski, O. Diestel, Ch. Cherif:
Verfahrensmodifikationen zur Verbesserung der Kosteneffizienz bei
der Herstellung qualitativ hochwertiger Bauteile mittels Vakuuminfusion. In: Huber, O.; Bicker, M.(Hrsg.): Systemleichtbau als ganzheitlicher Ansatz:Proceedings vom 6. Landshuter Leichtbaucolloquium,
Landshut, 27.-28. Februar 2013, S. 69-78
82 (1) Younes, A.; Hufnagl, E.; Cherif, Ch.; Ortlepp, R.: Weiterentwicklung von Gitterstrukturen auf Basis manipulierter Kettfadenzuführvorrichtung als Zusatzverstärkung / Grid structures based on a
manipulated warp yarn feeding system as additional reinforcement.
Technische Textilien/Technical Textiles 55(2012)4, S. 154-156, pp.
E134-E136
66
(2) Brückner, A.; Ortlepp, R.; Ehlig D.; Engler, Th.: Multifunktionale
Fertigteile aus textilbewehrten mineralischen Baustoffverbunden.
TUDALIT®-Magazin (2012)7, S. 31
83 Hufnagl, E.: Technologieentwicklung zur prozessintegrierten
Fertigung von hochfesten Membranen mit kraftflussgerechter Gestaltung auf Basis der Multiaxial-Nähwirktechnik. http://tudresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwese
n/itm/forschung/forschungsthemen/membranen/membranen_multaxial (01.03.2013)
84 (1) Hufnagl, E.; Waldmann, M.: Spreading of carbon fiber heavy
tows (Poster P86). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 6. AachenDresden International Textile Conference, Dresden, 29.-30. November 2012, S. 260-261
(2) Hufnagl, E.; Waldmann, M.; Engler, Th.; Cherif, Ch.: Spreizen
von Carbonfaser-Heavy Tows und deren Weiterverarbeitung. / Technology for spreading and further processing of carbon fiber heavy
tows. Technische Textilien / Technical Textiles 55(2012)5, S. 196-198,
pp. E162-E164
(3) Hufnagl, E.; Engler, Th.; Waldmann, M.; Cherif, Ch.: Spreizen
von Carbonfaser-Heavy Tows. Jahresbericht 2011 des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2012), S. 26-27
(4) Hufnagl, E.: Technologie zum Spreizen von Heavy Tows zur Bildung von Kettfadenvorlagen für textile Verbundwerkstoff-Verstärkungsstrukturen.
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_
maschinenwesen/itm/forschung/forschungsthemen/spreizen/spreizenheavytows (25.07.2012)
85 (1) Haupt, M.; Diestel, O.; Janetzko, S.; Berger, L.; Cherif, Ch.;
Gries, T.; Eckstein, L.: Integrale Motorhaubensysteme für den Fußgängeraufprallschutz bei Automobilen. Jahresbericht 2011 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
der TU Dresden (2012), S. 36-37
(2) Janetzko, S.; Gries, T.; Haupt, M.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Eckstein, L.; Berger, L.: Polfadenschicht im 3D-Gewirk – Knautschzone
für Fußgänger – Entwicklung eines multifunktionellen Kopfaufprallschutzes für Motorhauben. Kettenwirkpraxis 46(2012)1, S. 24-27
(3) Haupt, M.; Diestel, O.; Janetzko, S.; Berger, L.; Cherif, Ch.;
Gries, T.; Eckstein, L.: Integrale Motorhaubensysteme für den Fußgängeraufprallschutz bei Automobilen. In: Proceedings. Symposium
mtex / LiMA 2012, Chemnitz, 8. – 10. Mai 2012, S. 19-21
(4) Haupt, M.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Janetzko, S.; Gries, Th.:
Abstandstextilien – Die textile Knautschzone für Fußgänger: Entwicklung integraler Dämpfungsstrukturen für Motorhauben aus
Abstandsflachgestricken und Abstandskettengewirken. MTBNewsletter Juli 2012 (16.07.2012)
(5) Haupt, M.; Cherif, Ch.; Sköck-Hartmann, B.; Gries, Th.: Das textile Dämpfungssystem – Abstandstextilien für den Fußgängerschutz.
Technische Textilien 56(2013)1, S. 20-22
86 (1) Al Aiti, M; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.; Nagel, J.: Innovative Reaktivflockklebstoffe zur Steigerung der Energieeffizienz / Innovative
reactive adhesive to improve the energy efficiency. International
Flocksymposium, Como (Italy), March 18-19, 2013, pp. 105-119
(2) Nagel, J.; Hoffmann, G.; Al Aiti, M.: Flock adhesive based on a
reactive 100 per cent system (Poster P58). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 6. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 29.-30. November 2012, S. 229
(3) Nagel, J.; Zimmermann, P.; Al Aiti, M; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.:
Innovative flock adhesive development based on 100 %-system
(Poster). 22nd International Flocksymposium, Como (Italy), March 1819, 2013
87 (1) Kern, M: Gewebte Halbzeuge für 3D-Profile. http://www.textilforschung-online.de/newsletter/archiv/(13.03.2013)
(2) Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Mit Struktur- und Technologieentwicklung zu innovativen Near Net Shape Geweben für den Leichtbau. Jah-
resbericht 2011 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2012), S. 28-29
(3) Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Profile fabric made of high
performance fiber material (Poster P92). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 6. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 29.-30. November 2012, S. 268-269
88 Laourine, E.; Voriskova, J.; Alprez, M. F.; Cherif, Ch.: Nanofiber
tubes as vascular grafts.; NANO 2012 – XI International Conference
on Nanostructured Materials, Rhodes (Greece), August 26-31, 2012
89 (1) Böhm, R.; Andersen, O.; Cherif, C.; Hoffmann, G.; Gruhl, A.;
Hufenbach, W.; Kaina, S.; Kieback, B.; Kowtsch, C.; Stephani, G.;
Thieme, M.; Weck, D.: Textile based metal sandwiches and metal-matrix-composites reinforced with 3D wire structures. Part III: Material
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98 Jens Mählmann, Elke Thiele, Uwe Metzner, Heike Illing-Günther,
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Kay Reuter: Sticktechnik als Basis für die Entwicklung technischer
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100 Horter, Hansjürgen, Loy, Stefan, Linti, Carsten, Planck, Heinrich:
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(3) Gloy, Y.-S.; Klingele, J.: Automated processes for the production
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133 (1) Lengersdorf, M.: Herstellung eines Druckbehälters im Umflechtprozess (Druckbehälter flechten)
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Umweltschutz, Arbeitsschutz, Verbraucherschutz
135 (1) C. Hennigs, M. Hustedt, S. Markstein, D. Wenzel, A. Hutter, M.
Krings, M. Pacelli, „Entwicklung von Schutzbekleidung gegen Laserstrahlung“, TECHNISCHE TEXTILIEN / TECHNICAL TEXTILES 05-2012
und 06-2012
(2) M. Hustedt, C. Hennigs, D. Wenzel, S. Markstein, „Passive und
aktive Schutzbekleidung gegen Laserstrahlung“, Artikel in sicher ist
sicher – Arbeitsschutz aktuell 11-2012 und 12-2012
(3) Michael Hustedt, Christian Hennigs, Wojciech Golebiowski,
Dirk Wenzel, Andreas Hutter, Passive and active protective clothing
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(4) Dirk Wenzel, Sandra Markstein, Michael Hustedt, Christian
Hennigs, Andreas Hutter, Passive und aktive Schutzbekleidung
gegen Laserstrahlung, Personal Protection & Fashion (PPF); PPF
1/2013 ISSN 1619-7305
136 Hloch, H.G., Bohnen, J.: Ganzheitliche energetische Betrachtung
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137 (1) Koch S.; Claßen E.; Beringer J.; Untersuchung zur Freisetzung
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under usages; Aachen-Dresdner Internationale Textilkonferenz, CDPreceedings, 29.-30.11.2012, Dresden
(2) Claßen E., „UMSICHT”- Abschätzung der Umweltgefährdung
durch Silber-Nanomaterialien; 3. Nanoforum ITV Denkendorf und Hohenstein, 12.12.2012, ITV Denkendorf, 2012
138 W. Scheibner, D. Schwabe, U. Möhring, K. Liefeith, D. Montag,
3D-Gewirke bieten Bakterien zur biologischen Abwasserreinigung
ein Zuhause, Kettenwirkpraxis 4/2012, S. 25-26
Maschenwarenbildung
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inserted weft threads (Poster P91). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 6. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden,
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140 J. Mählmann: Thermopolster – Neue textile Polstersysteme mit
integrierten Funktionselementen. (Webveröffentlichung:
http://www.stfi.de/fileadmin/news/documents/Kurzber_Projekt_KF
2034013.pdf 12.08.2013)
141 Heike Metschies „Entwicklung eines textilbasierten, solaren
Energiekollektors“ Webseite STFI
142 Neumann, F.; Weidner, F.; Hehl, A.; Gries, T.; Riedlinger, R.;
Schulz, P.; Gillessen, B.: Ultrafeine, technische Gestricke für Filtrationsanwendungen (Application of ultra fine knitted structures for filtration), Technische Textilien 56 (2013), H. 1, S. 23, (Technical Textiles
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134 Koerdt, Maximilian; Schiebel, Patrick: Entwicklung einer hybriden endlosfaserverstärkten Thermoplaststruktur mit integrierten
Spritzgusselementen, Internetpublikation FIBRE.
70
Konfektion
143 (1) Klepser, A. (2013): „Sportbekleidung Rollstuhlfahrer“, Vortrag Smart-Fit-In Innovatinsnetzwerk, 23.10.2013, Weimar
(2) Jessika Knauer (2014): „Nach Maß“, Menschen das Magazin,
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144 (1) Morlock, S.; Schenk, A.: „Qualitätsgesicherte Produktentwicklung“. DTB-Arbeitskreis Qualitätssicherung, 20.09.2012 in München
(2) Morlock, S.: ”Entwicklung eines Verfahrens zur Sicherung der
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bei der Produktentwicklung“. Kurzveröffentlichung 2012/2013.
http://www.hohenstein.de/de/research/projects/projects.xhtml.
145 (1) Morlock, S.; Harnisch, M.; Riedl, R.:„Helme, die perfekt sitzen
– Bessere Passform bei Arbeit und Sport“. Hohenstein Impulse Ausgabe 1–2013
(2) Vogel, M.: „Helme, die perfekt sitzen – Bessere Passform und
mehr Tragekomfort für den Kopfschutz in Beruf und Freizeit“. Presseinformation vom 07.02.2013
(3) Arbeitsschutz-PORTAL: „Forschungsprojekt für perfekten Kopfschutz – Bessere Passform für besseren Schutz“ vom 15. Februar
2013. http://www.arbeitsschutzportal.de/beitrag/asp_news/2183/forschungsprojekt-fuer-perfekten-kopfschutz.html
146 (1) Claßen Edith; K. Peter, Laserschweißen von Textilien, Hohenstein Innovationsbörse 2012, 20.-21.Juni 2012 Hohenstein Institute,
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Aachen-Dresden International Textile Conference, November 29-30,
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(3) Rieser Claudia; Claßen E.; P. Karin; M. Möller; Wet grinding of
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(4) K. Peter, E. Claßen, M. Möller: ”Absorbersysteme zum Laserschweißen”, Homepage www.dwi.rwth-aachen.de, Research, Finished Projects 2013
147 (1) Pietsch, K.; Rödel, H.; Modes, A.; Möhring, U.: Herstellung
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(2) Pietsch, K.; Rödel, H.; Modes, A.; Möhring, U.: Abstandsgewirke mit Leitungsfunktion. Kettenwirk-Praxis (2012) Nr. 4, S. 31 – 34
(3)Modes, A.; Möhring, U.: Beschichtung und Konfektionierung
von Abstandsgewirken zur Fertigung fluiddichter Produkte. Denkendorf: Arbeitskreis Technische Textilien, 19.04.2012
148 Leipner, A.; Krzywinski, S.: 3D product development based on
kinematic human models (Poster P94). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 6. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden,
29.-30. November 2012, S. 270
149 (1) Girdauskaite, L.; Krzywinski, S.: Prozessverkettung Preforming für FKV – lokale Fixierung in Kombination mit Lege-/Zuschnitttechnik. Jahresbericht 2011 des Institutes für
Dresden (2012), S. 34-35
(2) Stahl, A.; Krzywinski, S.; Girdauskaite, L; Jansen, I.: Reproducible preform production – Concepts for automated structure fixation
linked to spreading and cutting equipment / Reproduzierbare Preformfertigung – Automatisierte Auftragskonzepte zur lokalen Applikation von Bindern in Kopplung an die Lege- und Zuschnitttechnik.
In: CD-Rom und Kurzreferateband. 6. Aachen-Dresden International
Textile Conference, Dresden, 29.-30. November 2012, S. 135-138
(3) Krzywinski, S: Verfahren zur Strukturfixierung von textilen
Flächengebilden für Hochleistungs-Faserverbundbauteile. Vortrag /
5. Innovationstag der GWT-TUD GmbH ”Wie nähe ich mir ein Auto? –
Textile Hochleistungswerkstoffe der Zukunft”, Dresden, 02.10.2012
150 Wendt, E.; Krzywinski, S.: Virtual development of patterns for
car seats by taking into account the deformation behaviour of the
cover materials. In: Proceedings. 12th World Textile Conference AUTEX
2012, Zadar (Croatia), June 13-15, 2012, pp. 435-440
151 (1) Niebel, V.: Forschung für die Konfektion : Entwicklung einer
Methodik zur Online-Qualitätssicherung beim Schweißen von Textilien ; QualiWeldTex, VDMA Verband Deutscher Maschinen- und
Anlagenbauer e. V. (Hrsg.): Newsletter VDMA Bekleidungs- und Ledertechnik, September 2013. Frankfurt am Main: VDMA, 2013, S. 7-8
(2) Niebel, V.; Gries, T.: Systematic development of sensor based
online-quality control system for textile welding, In: Dörfel, Annett;
Sankaran, Vignaesh (Eds.): Proceedings of the 13th AUTEX World Textile Conference 2013, Dresden, May 22-24, 2013. – Dresden : Institute of Textile Machinery and High Performance Material Technology
(ITM), 2013, Datei: autex2013_submission_273.pdf
Textilreinigung
152 (1) Hilgenberg, B., Rigbers, O., Bohnen, J.: Vorbehandlung stark
verschmutzter hydrophobierter Textilien mit mikrobiell funktionalisierten PSA-Hydrogelen, WRP Wäscherei und Reinigungspraxis, 1,
52, 2014
(2) Hilgenberg, B., Rigbers, O. , Bohnen, J.: Vorbehandlung stark
verschmutzter hydrophobierter Textilien mit mikrobiell funktionalisierten PSA-Hydrogelen, wfk news, 6, 2-3, 2013
(3) Hilgenberg, B., Fuchs, V., Bohnen, J.: Pretreatment process for
heavily soiled hydrophobized textiles based on microbially functionalized PSA-hydrogels using the example of high visibility warning
clothing.
46th International Detergency Conference, Düsseldorf, Poster Presentation, Poster 26.
(4) Hilgenberg, B., Rigbers, O., Bohnen, J.: Verbesserte Schmutzentfernung durch mikrobielle Vorbehandlung von Warnkleidung,
Textilpflege Schweiz, 2, 14, 2013
153 Seyfarth, K., Wehrl, M., Bohnen, J.: Magnetische Enzymrückgewinnung aus Prozesswässern / Magnetic enzyme recovery from
process waters, wfk news, 5, 4-6, 2013
154 (1) Hilgenberg, B., Classen, E., Bohnen, J.: Hygienemonitoring
Lösemittel-basierter Aufbereitungsprozesse; WRP Wäscherei und
Reinigungspraxis, 7-8, 77, 2013
(2) Hilgenberg, B., Classen, E., Bohnen, J.: Hygienemonitoring
Lösemittel-basierter Aufbereitungsprozesse, wfk news, 3, 5-6, 2013
(3) Hilgenberg, B., Rigbers, O., Bohnen, J.: Hygienemonitoring Lösemittel-basierter Aufbereitungsprozesse, Textilpflege Schweiz, 11, 8,
2013
(4) Hilgenberg, B., Wegner, J., Bohnen, J.: Simple and quick hygiene monitoring method for solvent based reprocessing, 46th International Detergency Conference, Düsseldorf, Poster Presentation,
Poster 23
155 (1) Hloch, H.G., Bohnen, J.: Entwicklung ressourcensparender
und textilschonender Aufbereitungsverfahren auf der Basis von
Stoßwellen, WRP Wäscherei und Reinigungspraxis, 3, 67-68, 2013
(2) Hloch, H.G., Bohnen, J.: Entwicklung ressourcensparender und
textilschonender Aufbereitungsverfahren auf der Basis von Stoßwellen, wfk news, 1, 3-5, 2013
(3) Hloch, H.G., Bohnen, J.: Aufbereitung mit Stoßwellen, wfk
news, 4, 2-4, 2013
(4) Hloch, H.G., Bohnen, J.: Ressourcensparende Aufbereitungsverfahren auf der Basis von Stoßwellen; Textilpflege Schweiz, 3, 12-13,
2013
71
156 Fuchs, V., Classen, E., Bohnen, J.: Schnelltest zur Bestimmung
der Keimpenetration / Quick test for the determination of germ penetration., wfk news, 5, 8-9, 2013
157 (1) Casper, P., Maggakis-Kelemen, C., Bohnen, J.: Schnellmethode zur Eigenkontrolle von Hydrophobierprozessen / Quick method for self-monitoring of hydrophobization processes; wfk news, 2,
7, 2013
(2) Casper, P., Maggakis-Kelemen, C., Bohnen, J.: Eigenkontrolle
flüssigkeitsabweisender Ausrüstungen; WRP Wäscherei und Reinigungspraxis, 4, 49, 2013
158 (1) Beeh, M.; Mucha, H.: „Entwicklung einer effizienten Desinfektionsmethode für sporenbelastete Prozesswässer in gewerblichen
Wäschereien“; Kurzveröffentlichung auf der Homepage unter
http://www.hohenstein.de/media/forschungsprojekte/Entwicklung_einer_effizienten_Desinfektionsmethode_fuer_sporenbelastete_Prozesswaesser_in_gewerblichen_Waeschereien_IGF_16416N.
pdf
(2) Mucha, H. et al.: „Sporen und Betriebshygiene – Problem oder
Herausforderung?“; Workshop auf der Jahrestagung der Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e. V., 12.10.2012
159 (1) Casper, P., Maggakis-Kelemen, C., Bohnen, J.: Himbeerstrukturen als Basis für eine fluorfreie Hydrophobierung, Textilpflege
Schweiz, 1, 12, 2013
(2) Casper, P., Maggakis-Kelemen, C., Bohnen, J.: Himbeerstrukturen als Basis für eine fluorfreie Hydrophobierung, WRP Wäscherei
und Reinigungspraxis, 1, 52, 2013
160 (1) Wehrl, M., Bohnen, J.: Schnellnachweis von Bakterien in Prozesswässern durch Hypsochromie / Rapid test for bacterial contaminations in process waters by hypsochromic effects; wfk news, 1, 3-4,
2014
(2) Wehrl, M., Bohnen, J.: Simultanbestimmung von Indikatorkeimen und Gesamtkeimzahl in Prozesswässern mittels mikroorganismen-induzierter Hypsochromie / Simultaneous determination of
indicator bacteria and total viable count in process water using microorganisms-induced hypsochromia, www.wfk.de
161 (1) Hloch, H.G., Bohnen, J.: Aufbereitung mit radialen Stoßwellen
wfk news, 4, 5-6, 2013
(2) Hloch, H.G., Bohnen, J.: Aufbereitung empfindlicher Oberbekleidung mit radialen Stoßwellen, WRP Wäscherei und Reinigungspraxis, 9, 62, 2013
162 Maggakis-Kelemen, C., Bohnen, J.: Niedrigtemperatur-Aufbereitung mit hydrodynamischer Kavitation / Low temperature reprocessing with hydrodynamic cavitation, wfk news, 5, 2-3, 2013
163 (1) Redl, R ” Schutz gegen Vergrauung gesucht”-RW_Textilservice 3/2013
(2) Riedl, R. ”Der Weißheit auf der Spur, Textilpflege Schweiz
2/2013
(3) Riedl, R.-”Na tragu bjeline”, Tekstil 62, 2013
(4) Riedl, R ” Schutz gegen Vergrauung gesucht”-RW_Textilservice
3/2013
Vliesstoffe
164 (1) Dipl.-Ing. (BA) Marcel Hofmann: „Wiederverwendbare funktionale 3D – Verbundstrukturen für die Dekubitusprophylaxe“, Deutsche Zeitschrift für klinische Forschung, Innovation und Praxis;
Ausgabe 2-2013, S. 29 – 32
(2) Dipl.-Ing. Chem. (FH) Johanna Spranger, Dipl.-Ing. (BA) Marcel
Hofmann: „Wiederverwendbare funktionale 3D – Verbundstrukturen
für die Dekubitusprophylaxe in der klinischen und häuslichen
Pflege“; Kooperationsforum „Textilien für Medizin und Hygiene“,
Hof, 30.01.2013
165 (1) U. Heye, A. Miene, M. Mayr: Messsystem zur Bestimmung
der Filamentorientierung an Spinnvliesstoffen. 28. Hofer Vliesstofftage, 6-7.11.2013, Hof.
(2) U. Heye, A. Miene, M. Mayr: Filamentorientierung an
Spinnvliesanlagen. AVR – Allgemeiner Vliesstoff-Report 6/2013, S.
24.
166 (1) Dipl.-Ing. (BA) Marcel Hofmann, Dipl.-Ing. Bernd Gulich:
„Faservliesstoffe für die Verbundherstellung – das Recyclingkonzept
für Carbonabfälle in Langfaserform“, 27. Hofer Vliesstofftage 2012,
Hof, 07.11.2012
(2) Dipl.-Ing. (BA) Marcel Hofmann, Dipl.-Ing. Jochen Schreiber:
„Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern zu Vliesstoffen“,
Technische Textilien, Ausgabe 2/2012, S.78 – 81
167 Dipl.-Ing. (BA) Marcel Hofmann, Dipl.-Ing. Bernd Gulich: „Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern für die Herstellung von Verbundbauteilen“, LightweightDesign, Ausgabe 2/2013, S. 20 – 23
174 (1) Bach, C.; Roß, R.; Wöltje, M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Lean
nonwoven production for advanced wound care, In: Hillmer, Janine
(Ed.): Proceedings of the 7th Aachen-Dresden International Textile
Conference, Aachen November 28-29, 2013. – Aachen : DWI an der
RWTH Aachen e. V., 2013, Datei: P77_Bach_ITA.pdf
(2) Bach, C.; Roß, R.; Wöltje, M.; Rheinnecker, M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Producing a silk-based textile wound dressing, Abstracts /
World Conference on Regenerative Medicine, Leipzig, Germany, October 23-25, 2013. London: Regenerative Medicine, Future Science
Group, 2013, S. 367, URL: http://wcrm.future-sciencegroup.com/assets/abstracts2.pdf
175 Klietzing, T.; Tiedt, T.: QualiVlies : aesthetic nonwoven quality
measured by image analysis; In: Dörfel, Annett; Sankaran, Vignaesh
(Eds.): Proceedings of the 13th AUTEX World Textile Conference 2013,
Dresden, May 22-24, 2013. – Dresden : Institute of Textile Machinery
and High Performance Material Technology (ITM), 2013, Datei:
autex2013_submission_318.pdf
176 Hacker, C.: Pilotspinnvlies : Entwicklung eines Anlagenmoduls
für innovative Spinnvliese
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/2013_12_17 Hacker ProjektsteckbriefPilotspinnvlies.pdf
168 Dipl.-WA Ralf Taubner, „Splittfaserbasierte Verbundmaterialien
mit erhöhter Glanzoptik für Dekorationsvliesstoffe“, avr – Allgemeiner Vliesstoff-Report 2/2013, S. 34/35
Verschiedenes
169 Firat, E.; Lutter, B.; Ramaswamy, S.: Bestimmung optimaler Anpressdrücke in Brennstoffzellenstacks; 6. Workshop AiF-Brennstoffzellenallianz, Duisburg 23.-24.04.2013
170 Weidner, F.; Gries, T.: Erhöhung der Energieeffizienz des Kurzfaser-Airlaid-Vliesbildungsprozesses, Melliand Textilberichte 94 (2013),
H. 1, S. 45-47
171 (1) Löhrer, M.; Lütke, C.; Zobel, S.; Gries, T.: Airlay carbon nonwovens for automotive lightweight construction; In: EDANA (Ed.):
Nonwoven Innovations Academy, 27th & 28th November, 2013, Tourcoing (Lille Metropole) France. – Brussels : EDANA, 2013
(2) Löhrer, M.; Lütke, C.; Zobel-Poltersdorf, S.; Gries, T.; Rotheut,
M.; Quicker, P.; Rüßmann, D.; Feil, A.; Pretz, T.: Airlay C-Stapelfaservliese für Leichtbauanwendungen : CFK-Bauteile aus CarbonfaserSekundärrohstoffen, In: Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V.
(Hrsg.): Tagungsband 11. Kolloquium ”re4tex : recycling for textiles”,
4. und 5. Dezember 2013, Chemnitz. – Chemnitz : STFI, 2013, S. 24-27
(3) Zobel, S.; Gries, T.; Rüßmann, D.; Feil, A.; Pretz, T.: Comminution and characterization of carbon staple fibers produced from rejets, Chemical Fibers International 63 (2013), H. 2, S. 98-101 ;
Man-Made Fiber Year Book 2013 (2013), S. 57-59
172 Fehér, K.: OPRA : Ohrenprothesenankopplung, URL:
http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_12_11 Projektsteckbrief extern OPRA Bach.pdf
173 (1) Hacker, C.; Fourné, R.; Rübsam, U.; Seide, G.; Gries, T.:
Challenges of the meltelectrospinning process : an economical and
technical window of opportunity = Herausforderungen des Schmelzelektrospinns : wirtschaftliche und technische Potentiale und Möglichkeiten; Österreichisches Chemiefaser-Institut (Hrsg.): 52.
Chemiefasertagung Dornbirn = 52nd Dornbirn Man-Made Fibers
Congress, 11.-13. September 2013, Austria ; Communicating the Future of Man-made Fibers ; Vorträge/Lectures. Datei:
1209_A_1620_Hacker.pdf
72
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Computational Engineering Science : Poster Abstracts. – Aachen :
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177 Tobias Maschler: Die Modellierung zyklischer Warte – Bediensysteme im Webprozess mittels Markov – Ketten für Szenarioanalysen. In: Jeschke, Sabina; Hauck, Eckart; Hees, Frank; Tilebein, Meike;
Fischer, Thomas; Schwaninger, Markus (Hrsg.). Interdisziplinarität
und Komplexität. Konferenz für Wirtschafts- und Sozialkybernetik –
KyWi Juni 2012 Aachen. Seiten 87 – 104.
178 Stefan Wiesner, Ingo Westphal, Manuel Hirsch, Klaus-Dieter
Thoben: Manufacturing Service Ecosystems – Towards a new model
to support service innovation based on Extended Products. In: Emmanouilidis, C.; Taisch, M.; Kiritsis, D. (Hrsg.). Advances in Production Management Systems. Competitive Manufacturing for
Innovative Products and Services. IFIP WG 5.7 International Conference, APMS 2012, Rhodos, Greece, Springer-Verlag, Seiten 305-312
181 Herrmann, M.; Gries, T.; Wiese, B.; Burk, C.; Lemm, J.: Retention
Management : Karriereverläufe des wissenschaftlichen Nachwuchses, Symposium Personalentwicklung im Wissenschaftsbetrieb :
Tragfähige Konzepte für Hochschulen, Aachen 01.-02.10.2013
182 Kleinsteinberg, K.; Fehér, K.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Development of a biodegradable stent for aneurysm treatment, 2013 TERMIS-EU Conference, Istanbul/TR 17.-20.06.2013
183 Gloy, Y.-S.; Simonis, K.; Lutz, V.: SpeedFactory : Autonomik für
die Sportartikelindustrie
http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_12_04 Simonis ITA-Projektsteckbrief extern- SpeedFactory.pdf
184 (1) Scheulen, K.; Mannel, L.; Bohne, R.; Bocoi, M.; Borchers, J.;
Gries, T.: ”Leuchtjacke” mit programmierbarem LED-Display, Forward
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(2) Scheulen, K.; Schwarz, A.; Jockenhövel, S.: Reversible contacting of smart textiles with adhesive bonded magnets, In: Proceeding
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International symposium on wearable computers. New York : ACM,
2013, S. 131-132; doi: 10.1145/2493988.2494338
185 Klietzing, T.: Akustikteppich : Entwicklung eines schalloptimierten textilen Bodenbelags
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/2013_09_03_Klietzing_Akustikteppich.pdf
186 (1) Rübsam, U.; Schröter, A.; Gloy, Y.-S.; Seide, G.; Gries, T.:
Ecodesign methodology for recyclable textile coverings used in the
european construction and transport industry, In: Hillmer, Janine
(Ed.): Proceedings of the 7th Aachen-Dresden International Textile
Conference, Aachen November 28-29, 2013. – Aachen : DWI an der
RWTH Aachen e. V., 2013, Datei: P64_Rübsam et al._ITA.pdf
(2) Schröter, A.; Rübsam, U.; Gloy, Y.-S.; Seide, G.; Gries, T.: EcoMeTex : eine Ecodedign-Methode für recycelbare textile Beläge zur
Nutzung in der Bau- und Transportindustrie, In: Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V. (Hrsg.): Tagungsband 11. Kolloquium ”re4tex
: recycling for textiles”, 4. und 5. Dezember 2013, Chemnitz. – Chemnitz : STFI, 2013, S. 29-32
187 Kleinsteinberg, K.: PulmoStent : development and evaluation of
viable stent device for the treatment of broncho tracheal cancer,
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-undd/kurzberichte/2013/2013_01_25 Projektsteckbrief_PulmoStent24012013 Kleinsteinberg Medizin.pdf
179 (1) Armin Lau, Thomas Fischer, Manuel Hirsch, Heiko Matheis:
SmartNet Collaboration Model – a Framework for Collaborative Development and Production, In: Katzy, Bernhard; Holzmann, Thomas;
Sailer, Klaus; Thoben, Klaus-Dieter (Hrsg.): 18th International Conference on Engineering, Technology and Innovation, ICE June 2012 Munich, Conference Proceedings, Seiten 519-528
(2) Armin Lau, Manuel Hirsch und Heiko Matheis, From Collaborative Development to Manufacturing in Production Networks: The
SmartNets Approach. In: Robust Manufacturing Control. Proceedings
of the CIRP Sponsored Conference RoMaC 2012, Bremen, SpringerVerlag, Seiten 287-299
180 Dipl.-Ing. Achim Vohrer Msc, Dr.-Ing. Thomas Stegmaier, Dipl.Ing.(FH) Tom Hager, Dr.-Ing. Heinrich Planck, Dipl.-Ing. Christian
Bolay, Prof. Dr.-Ing. Mathias Liewald MBA, Innovative Schichtverbunde mit textiler Einlage für den Karosseriebau, Umformen, Schneiden, Verbinden im Leichtbau: Machbarkeit – Produktivität – Qualität,
EFB-Kolloquium Blechverarbeitung; Band 36 (2013) Seite 117 – 133.
73
Textilforschungsinstitute, Mitarbeiter und Forschungsschwerpunkte
Dieses Kapitel führt die im Vorjahr eingeführte neue Struktur fort, um
eine bessere Übersicht der Kernthemen und Mitarbeiter zu bieten:
1. Vorstellung des Instituts mit zentralen Kontaktdaten
2. Auflistung der 12 wichtigsten Forschungsschwerpunkte
3. Ansprechpartner dieser Gebiete.
Die Forschungseinrichtungen mit ihren wissenschaftlichen Mitarbeitern sind Servicezentren für die Textil- und Bekleidungsindustrie. Es
ist unerlässlich, dass interessierte Unternehmen den unmittelbaren
Kontakt zu diesen Einrichtungen pflegen. Nur aus diesem sich entwickelnden Vertrauensverhältnis kann ein Informationsfluss entstehen. Firmen diskutieren praxisnahe und branchenrelevante Probleme
und in gleichem Maße sprechen Wissenschaftler über neue Erkenntnisse und Möglichkeiten aus der Forschung. Dieser Informations- und
Wissenstransfer ist keine Einbahnstraße und hilft beiden Seiten, die
Ausrichtung von Forschungsaktivitäten zu fokussieren. Deutschland,
Land der ungenutzten Ideen – die Gespräche zwischen der Industrie
und den Textilinstituten spielen eine sehr wichtige Rolle, die Über-
tragung von Forschungsergebnissen in die Praxis zu beschleunigen
und Schwierigkeiten zu überwinden.
Die Textilforschungsinstitute bieten den Firmen bei der Vorbereitung
und Durchführung von Literaturrecherchen ihre Unterstützung an. In
allen Forschungsstellen sind Informationsbeauftragte (siehe Seite
82) eingesetzt, die zur Beantwortung unterschiedlicher Fragen zur
Verfügung stehen.
Die Forschungsinstitute stehen im Rahmen ihrer Forschungsschwerpunkte außerdem für Forschungs- und Entwicklungsaufträge der Firmen zur Verfügung. Die Industrie hat damit die Möglichkeit, in einem
besonderen Maße von den Ergebnissen der Industriellen Gemeinschaftsforschung durch anschließende betriebseigene Forschung
oder Auftragsforschung zu profitieren und alle Möglichkeiten des
Technologietransfers zu nutzen. Für diese Forschungs- und Entwicklungsaufgaben ist beispielsweise die Bereitstellung von Mitteln aus
dem ZIM-Programm des BMWi möglich. Dabei sind neben den nationalen Förderprogrammen auch die FuE-Programme der EU von
Bedeutung. Alle Forschungsinstitute ebenso wie das Forschungskuratorium und seine Mitgliedsverbände informieren interessierte
Firmen auf Anfrage über Einzelheiten der verschiedenen Fördermaßnahmen.
der deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf
 +49 711 9340-317; Telefax +49 711 9340-415
Internet: http://www.ditf-denkendorf.de/mr
Institutsleiterin: Tilebein, Meike, Prof. Dr. rer. pol, Dipl.-Ing.
Virtuelle Produktentwicklung, Kooperationen
Herr Dipl.-Kfm. Alexander Artschwager
+49 711 9340-406
[email protected]
Clustermanagement, Innovationsmanagement
Herr Dr.-Ing. Thomas V. Fischer
+49 711 9340-419
[email protected]
Softwareentwicklung, E-Learning, Web-Content-Management
Herr Dipl.-Inform. Guido Grau
+49 711 9340-159
[email protected]
Innovations- und Wissensmanagement
Herr Dr.-Ing. Manuel Hirsch
+49 711 9340-166
[email protected]
Virtual Prototyping Environments und Geschäftsmodell-Optimierung für E-Commerce mit besonderem Fokus auf Social Commerce
Herr Dipl.-Ing. Christian Kaiser
+49 711 9340-454
[email protected]
Innovations-, Wissens- und Risikomanagement in Unternehmensnetzwerken
Herr Dr.-Ing. Armin Lau
+49 711 9340-160
[email protected]
74
Carl-Benz-Straße 199, 47057 Duisburg
 +49 203 379-8213; Telefax +49 203 379-8253
Internet: http://www.dtnw.de
Geschäftsführender Direktor:
Gutmann, Jochen S., Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. MSc.
Forschungsschwerpunkte (Ansprechpartner):
Textilausrüstung mit Cyclodextrinen
Antimikrobielle und Anti-Fouling Oberflächen
Polyelektrolytschichten auf Textilien
Herr Dr. Markus Oberthür
+49 203 379-8233
[email protected]
Textile Medien für die Filtration, Funktionalisierung, Elektrospinnen
Oberflächenfunktionalisierung mit photonischen Verfahren – Laser,
UV-basierte Photochemie
Eigenschaften und Prüfung von Hochleistungsfasern
Herr Dr. Thomas Bahners
+49 203 379-8234
[email protected]
Ionische Flüssigkeiten
Sol-Gel-Technik, Funktionelle Dünnschichten
Herr Dr. Torsten Textor
+49 203 379-8221
[email protected]
Zentrum für Management Research (DITF-MR)
Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH
(DTNW)
Prozessorientiertes Wissensmanagement, Qualitätsmanagement,
Umweltmanagement, Risikomanagement, FMEA, Innovationsmanagement
Herr Dipl.-Ing. Tobias Maschler
+49 711 9340-431
[email protected]
Content-Management, Dokumentenmanagement, Wissensmanagement, Web-Anwendungen, Datenbanken- und Systemadministration
Herr Dipl.-Ing.(FH) Konrad Pfleiderer
+49 711 9340-434
[email protected]
Nachhaltigkeit, Risikomanagement, Wissensmanagement
Herr Dr.-Ing. Jürgen Seibold
+49 711 9340-430
[email protected]
Leitfähige Textilien, Textile Photovoltaik
Faser-fixierte Katalysatoren
Metalladsorption an funktionellen Textilien
Herr Dr. Klaus Opwis
+49 203 379-8219
[email protected]
Textilveredlung, Photochemie
Frau Dr. Karola Schäfer
+49 241 80233-39
[email protected]
Antimikrobielle Ausrüstung
Frau Dr. Elisabeth Heine
+49 241 80233-48
[email protected]
Chemische Analytik
Frau Dr. Andrea Körner
+49 241 80233-42
[email protected]
Silikonchemie
Herr Dr. Xiaomin Zhu
+49 241 80233-41
[email protected]
Sol-Gel Verfahren, Nanokomposite
Frau Dr. Karin Peter
+49 241 80233-40
[email protected]
Centrum für Chemische Polymertechnologie
Herr Dr. Thomas Schmidt
+49 241 80233-19
[email protected]
Forschungsinstitut für Textil- und Bekleidung (FTB)
Webschulstr. 31, 41065 Mönchengladbach
 +49 2161 186-6099; Telefax +49 2161 186-6013
Internet: http://www.hn.de/ftb
Institutsleiterin: Rabe, Maike, Prof. Dr.-Ing.
DWI (DWI)
Leibniz-Institut für Interaktive Materialien
Forckenbeckstraße 50, 52074 Aachen
 +49 241 80233-00; Telefax +49 241 80233-01
Internet: http://www.dwi.rwth-aachen.de
Direktor: Möller, Martin, Prof. Dr. rer. nat.
Textile Strukturen, Sensorik, Wissensmanagement
Herr Prof. Dr.-Ing. Thomas Weide
+49 2161 186-6028
[email protected]
Produktentwicklung, RFID, Hygiene
Herr Prof. Dr. Michael Ernst
+49 2161 186-6080
[email protected]
Nanotechnologie, Verkapselungssysteme, Mikrogele
Herr Prof. Dr. Andrij Pich
+49 241 80233-10
[email protected]
Funktionalisierung
Herr Prof. Dr. Eberhard Janssen
+49 2161 186-6042
[email protected]
Qualitätsmanagement, Informationssysteme, Modellierung,
hierarchische Regelungssysteme
Herr Dipl.-Ing. Michael Weiß
+49 711 9340-417
[email protected]
Textiltechnik, Naturfasern, Verarbeitung, Veredlung
Herr Prof. Dr. Crisan Popescu
+49 241 80233-19
[email protected]
Design
Frau Prof. Marion Ellwanger-Mohr
+49 2161 186-6014
[email protected]
Controlling, Electronic Business
Herr Dr. rer. pol. Marcus Winkler
+49 711 9340-417
[email protected]
Oberflächenmodifizierung, Plasma, Electrospinning
Frau Dr. Helga Thomas
+49 241 80233-47
[email protected]
Supply Chain Management, Produktionsmanagement
Herr Dipl.-Ing. Dieter Stellmach
+49 711 9340-418
[email protected]
75
Faserinstitut Bremen e. V. (FIBRE)
Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH (HIT)
Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA)
Am Biologischen Garten 2 / IW3
28359 Bremen
 +49 421 218-58700, Telefax +49 421 218-58710
Internet: http://www.faserinstitut.de
Institutsleiter: Herrmann, Axel S., Prof. Dr.-Ing.
Schloss Hohenstein, 74357 Bönnigheim
 +49 7143 271-0; Telefax +49 7143 271-51
Internet: http://www.hohenstein.de
Leiter: Mecheels, Stefan, Prof. Dr. rer. pol.
Stellvertretender Leiter: Höfer, Dirk, PD Prof. Dr. med .habil.
Otto-Blumenthal-Straße 1, 52074 Aachen
 +49 241 80-23400; Telefax: +49 241 80-22422
Internet: http://www.ita.rwth-aachen.de
Direktor: Gries, Thomas, Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing.
Stellvertretender Institutsleiter: Veit, Dieter, Dr.-Ing.
Faserentwicklung, funktionalisierte Fasern
Herr Dr. Falko Wesarg
+49 421 218-58668
[email protected]
Arbeitsmedizin – Textil-Mensch-Interaktionen
Herr Prof. Dr. Dirk Höfer
+49 7143 271-421
[email protected]
Textilwirtschaft
Herr Priv.-Doz. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Gunnar Seide
+49 241 80-23400
[email protected]
Naturfaserverstärkte Kunststoffe, Faser-Recycling
Herr Dr. Holger Fischer
+49 421 218-58661
[email protected]
Bekleidungsphysiologie
Herr Dr. Andreas Schmidt
+49 7143 271-727
[email protected]
Chemiefasertechnologie
+49 241 80-23400
[email protected]
Schmelzspinnen
Herr Dipl.-Ing. Lars Bostan
+49 421 218-58669
[email protected]
3D-Scanning, Schnittkonstruktion, Maßtabellen, virtuelle und
technische Produktentwicklung
+49 7143 271-727
[email protected]
Simulationstechnik
+49 241 80-23400
[email protected]
Prüfmethoden Baumwolle
Herr Dipl.-Ing. Axel Drieling
+49 421 218-58650
[email protected]
Bildanalytische Verfahren
Frau Dr. Andrea Miene
+49 421 218-58654
[email protected]
Materialcharakterisierung
Frau M. Sc. Johanne Hesselbach
+49 421 218-58681
[email protected]
Fertigungsverfahren für Faserverbundwerkstoffe
Herr Dipl.-Ing. Marc Effenberger
+49 421 218-58657
[email protected]
Faserverbund, Struktur- und Verfahrensentwicklung
Herr Dr. Reinhard Dickhaut-Koop
+49 421 218-58692
[email protected]
Textile Strukturen, Hybridwerkstoffe
Herr Dipl.-Ing. Patrick Schiebel
+49 421 218-58667
[email protected]
Drapieren, Umformen, DFG-Forschergruppe 1224
Herr Dipl.-Ing. Mirco Christ
+49 421 218-58680
[email protected]
Simulation
Herr Dr. Christian Brauner
+49 421 218-58703
[email protected]
Structural Health Monitoring
Herr Dr. Michael Koerdt
+49 421 218-58659
[email protected]
76
Faserbasierte Werkstoffe
+49 7143 271-421
[email protected]
Funktionalisierung von Textilien und persönliche Schutzausrüstung
Herr Dr. Jan Beringer
+49 7143 271-714
[email protected]
Human- und Ökotoxikologie
+49 7143 271-421
[email protected]
Hygiene
+49 7143 271-421
[email protected]
Kosmetik
+49 7143 271-421
[email protected]
Medizin- und Barrieretextilien
+49 7143 271-421
[email protected]
Mobiltextilien
Herr Dr. Jan Beringer
+49 7143 271-714
[email protected]
Tissue Engineering
+49 7143 271-421
[email protected]
Wäscherei und Leasingtextilien
+49 7143 271-727
[email protected]
Selbst Optimierende/Intelligente Maschinen
Herr Dr.-Ing. Yves Gloy
+49 241 80-23470
[email protected]
Ressourceneffizienz
+49 241 80-23470
[email protected]
Nachhaltige/ Nachwachsende Werkstoffe
+49 241 80-23470
[email protected]
Faserverbundwerkstoffe
Herr Dr.-Ing. Christoph Greb
+49 241 80-23441
[email protected]
Textiles Bauen
Herr Dr.-Ing. Christoph Greb
+49 241 80-23441
[email protected]
Textile Sensorik und Aktorik
Frau Dipl.-Ing. Melanie Hörr
+49 241 80-23450
[email protected]
Leuchttextilien
Frau M.Sc. Ivana Cujic
+49 241 80-23404
[email protected]
Institut für Textilchemie und Chemiefasern (ITCF)
der deutschen Institute für Textil- und Faserforschung
Denkendorf
 +49 711 9340-101; Telefax +49 711 9340-185
Internet: http://www.itcf-denkendorf.de
Institutsleiter: Buchmeiser, Michael Prof. Dr. rer. nat. habil.
Stellvertretender Institutsleiter: Clauß, Bernd Dr. rer. nat.
Forschungsschwerpunkte (Ansprechpartner)
Polymersynthese und –modifizierung
Herr Dr. rer. nat. Jörg Unold
+49 711 9340-572
[email protected]
Schmelzspinnverfahren, Hochleistungs- und Biopolymere
Herr Dr. rer. nat. Thomas Abel
+49 711 9340-134
[email protected]
Cellulosische Fasern, Nassspinnverfahren
Herr Dr. rer. nat. Frank Hermanutz
+49 711 9340-140
[email protected]
Textilveredlung, Oberflächenmodifizierung, Beschichten und
Kaschieren
Herr Dr. rer. nat. Frank Gähr
+49 711 9340-132
[email protected]
Sensorik, Druckverfahren, Smart Textiles
Herr Dr. rer. nat. Reinhold Schneider
+49 711 9340-103
[email protected]
Carbonfasern, Precursorentwicklung
Herr Dr. rer. nat. Erik Frank
+49 711 9340-133
[email protected]
Keramikfasern, Anorganische Fasern für medizinische Anwendungen, Verbundwerkstoffe
Herr Dr. rer. nat. Bernd Clauß
+49 711 9340-126
[email protected]
Keramikfasern, Rheologie
Frau Dr. rer. nat. Elisabeth Giebel
+49 711 9340-102
[email protected]
Strukturanalyse von Fasern, Röntgenbeugung
Frau Dr. rer. nat. Antje Ota
+49 711 9340-173
[email protected]
Textilien für das Tissue Engineering
Frau Dipl.-Ing. Valentine Gesché
+49 241 80-23445
[email protected]
Medizinische Fasersysteme
Herr Dipl.-Ing. Philipp Schuster
+49 241 80-85560
[email protected]
77
Institut für Textilmaschinen und
Textile Hochleistungswerkstofftechnik
Technische Universität Dresden
(ITM)
Postanschrift: 01062 Dresden
Besucheranschrift: Hohe Straße 6, 01069 Dresden
 +49 351 463-39300; Telefax +49 351 463-39301
Internet: http://tu-dresden.de/mw/itm
Direktor: Cherif, Chokri, Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing.
Simulation und Modellierung von Prozessen und Strukturen
Herr Dr. sc. Thomas Gereke
+49 351 463-42244
[email protected]
Institut für Textil- und Verfahrenstechnik
der DITF-Denkendorf
Auslegung und Konstruktion von Maschinen für die Textil- und
Konfektionstechnik
Herr Dipl.-Ing. Fryderyk Krzywinski
+49 351 463-34795
[email protected]
 +49 711 9340-0; Telefax +49 711 9340-297
Internet: http://www.itv-denkendorf.de
Direktor: Gesser, Götz, Dr.
Stellvertretender Direktor: Doser, Michael, Dr. rer. nat.
Faser- und Fadenbildungstechniken
Herr Dr.-Ing. Anwar Abdkader
+49 351 2025-0173
[email protected]
2D- und 3D-Flächenbildungstechniken
Herr Dr.-Ing. Gerald. Hoffmann
+49 351 463-35239
[email protected]
Ausrüstung und Funktionalisierung von Textilien
Herr Dr. rer. nat. Rolf-Dieter Hund
+49 351 463-32626
[email protected]
Trenn- und Fügetechniken
Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Hartmut Rödel
+49 351 463-39313
[email protected]
CAE-Produktentwicklung
Frau Prof. Dr.-Ing. habil. Sybille Krzywinski
+49 351 463-39312
[email protected]
Textilien für Faserkunststoffverbunde
Herr Dr.-Ing. Olaf Diestel
+49 351 463-37147
[email protected]
Bau- und Holztextilien
Herr Dipl.-Ing. Steffen Rittner
+49 351 463-39183
[email protected]
Bio- und Medizintextilien
Frau Dr.-Ing. Dilibaier Aibibu
+49 351 463-39326
[email protected]
Funktionstextilien, Aktor- und Sensornetzwerke, Mess- und Prüftechnik
Herr Dr.-Ing. Andreas Nocke
+49 351 463-35244
[email protected]
78
Veredlung / Beschichtung / Kaschierung
Frau Dipl.-Chem. Renate Bochmann
+49 371 5274-225
[email protected]
Technologieintegration
Herr Dipl.-Ing. Christoph Riethmüller
+49 711 9340-256
[email protected]
Steuerungs- und Antriebstechnik
Herr Dipl.-Ing. Peter. Klug
+49 351 463-39491
[email protected]
Smart Textiles
Herr Dipl.-Ing. (FH) Frank Weigand
+49 371 5274-226
[email protected]
Simulation
FEM-Berechnung
Herr Dipl.-Ing. Hansjürgen Horter
+49 711 9340-279
[email protected]
(ITV)
Faser- und Garntechnologien
(Nachwachsende Rohstoffe, Polymersynthese, Filamentgarntechnologien, Filamentgarnveredlung, Stapelfasertechnologien, Spulentechnologie)
Herr Dipl.-Ing. Uwe Heitmann
+49 711 9340-326
[email protected]
Flächen- und Strukturtechnologien
Webereivorwerk/Schlichterei, Webtechnologien, Maschentechnologien, Vliesstofftechnologien, Flechten
Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bauder
+49 711 9340-254
[email protected]
Funktionalisierung
Oberflächentechnologien , Nanotechnologien , Bionik, Konfektionstechnologien, Flocktechnik
Herr Dr.-Ing. Thomas Stegmaier
+49 711 9340-219
[email protected]
Innovative und intelligente Produkte
Technische Textilien, Filter, Automobiltextilien, Textiles Bauen /
Leichtbaumaterialien, Faser-/ Textilverstärkte Kunststoffe und Bauteile, Textilien für die Umwelttechnik, Medizintextilien , Biomedizintechnik, Smart Textiles
Herr Prof. Dr.- Ing. Michael Doser
+49 711 9340-263
[email protected]
Moderner Fabrikbetrieb
Technisches Prozessmanagement, Prozess- und Produktionsautomatisierung, Umwelttechnologien, Qualitätsmanagement, Akustik/Schall- und Schwingungstechnik
Herr Dipl.-Ing. Hansjürgen Horter
+49 711 9340-279
[email protected]
Textilprüfung
Textilintegration, Simulation, FEM-Berechnung,, Zentrales Prüflabor, Allgemeine textile Prüfungen, Prüflabor Technische Textilien,
Prüflabore Biologie, QM
Herr Dipl.-Ing. Hartmut Haid
+49 711 9340-221
[email protected]
Material- und Prüfverfahrensentwicklung
Herr Dipl.-Ing. (FH) Dirk Wenzel
+49 371 5274-238
[email protected]
Technologieberatung
Herr Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser
+49 711 9340-216
[email protected]
IT-Management / Prozesssimulation
Herr Prof. Dr. rer. nat. Rainer Gebhardt
+49 371 5274-185
[email protected]
Denkendorfer Zukunftswerkstatt
Herr Dipl.-Ing. Christoph Riethmüller
+49 711 9340-256
[email protected]
Internationale Zusammenarbeit / Forschungstransfer
Frau Dr.-Ing. Petra Franitza
+49 371 5274-161
[email protected]
ITV Produktservice GmbH
Herr Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser
+49 711 9340-216
[email protected]
Akkreditierte Prüfstelle
Herr Dr.-Ing. Matthias Mägel
+49 371 5274-172
[email protected]
Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V.
an der Technischen Universität Chemnitz
(STFI)
Zertifizierungsstelle PSA
Herr Dipl.-Inform. Hendrik Beier
+49 371 5274-184
[email protected]
Annaberger Straße 240, 09125 Chemnitz (Besucheranschrift)
Postfach 1325, 09072 Chemnitz (Postanschrift)
 +49 371 5274-0; Telefax +49 371 5274-153
Internet: http://www.stfi.de
Geschäftsführender Direktor: Berthel, Andreas, Dipl.-Ing.-Ök.
Stellvertreter: Beier, Hendrik, Dipl.-Inform.
Kompetenzzentrum Vliesstoffe
Herr Dipl.-Chem. Wolfgang Schilde
+49 371 5274-155
[email protected]
KIWA MPA Bautest GmbH
Niederlassung an der TBU Greven
(tbU)
Gutenbergstraße 29, 48268 Greven
 +49 2571 9872-0; Telefax +49 2571 9872-99
Internet: http://www.kiwa.de
Leiter: Heimbecher, Frank, Prof. Dr.-Ing.
Carbonfaservliesstoffe
Herr Dipl.-Ing. (BA) Marcel Hofmann
+49 371 5274-205
[email protected]
Recycling
Herr Dipl.-Ing. Bernd Gulich
+49 371 5274-204
[email protected]
Web- und Maschenware
Herr Dipl.-Ing. Reinhard Helbig
+49 371 5274-214
[email protected]
Faserverbundwerkstoffe und Leichtbau
Herr Dipl.-Ing. Günther Thielemann
+49 371 5274-239
[email protected]
Mechanisches Langzeitverhalten (Kriechen) von Geotextilien (GTX)
Herr Dipl.-Ing. Christoph Staubermann
+49 2571 9872-23
[email protected]
Dauerhaftigkeit (chemisch, mikrobiologisch, hydrolytisch)
Herr Dipl.-Ing. Zori Bronstein
+49 2571 9872-15
[email protected]
Oxidative Alterung von Polyolefinen
Herr Dipl.-Ing Zori Bronstein
+49 2571 9872-15
[email protected]
Textil bewehrter Beton (TRC)
+49 2571 9872-23
[email protected]
79
Thüringisches Institut
für Textil- und Kunststoff-Forschung e. V. (TITK)
Schwingungsmessung, Ermüdung von GFK, GTX
+49 2571 9872-23
[email protected]
Breitscheidstraße 97, 07407 Rudolstadt-Schwarza
 +49 3672 379-0; Telefax +49 3672 379-379
Internet: http://www.titk.de
Geschäftsführender Direktor: Bauer, Ralf-Uwe Dr.-Ing.
IVG- / CE-Zertifizierung
Frau Dipl.-Ing. Verena Wesselmann-Hinz
+49 2571 9872-32
[email protected]
Alterung Dachunterspannbahnen, Dampfsperren …
Herr Dipl.-Ing Zori Bronstein
+49 2571 9872-15
[email protected]
Native Polymere und Chemische Forschung
Herr Dr. Frank Meister
+49 3672 379-200
[email protected]
Beschleunigte Alterung (UV, Oxidation, Alkalien)
+49 2571 9872-23
[email protected]
TFI – Institut für Bodensysteme an der
RWTH Aachen e. V.
Charlottenburger Allee 41, 52068 Aachen
 +49 241 9679-00; Telefax +49 241 9679-200
Internet: http://www.tfi-online.de
Leiter: Schröder, Ernst, Dr.
Stellvertretender Leiter: Winkler, Jens-Christian, Dr.
Textil- und Werkstoff-Forschung
Frau Dr.- Ing. Renate Lützkendorf
+49 3672 379-300
[email protected]
Kunststoff-Forschung
Herr Dr. Stefan Reinemann
+49 3672 379-400
[email protected]
(TFI)
Funktionspolymersysteme
Herr Prof. Dr. Klaus Heinemann
+49 3672 379-230
[email protected]
Bikomponenten-Schmelzspinntechnologie bis 6000 m/min.
+49 3672 379-230
[email protected]
Tuftingtechnologie
Herr Dipl.-Ing. Dirk Hanuschik
+49 241 9679-145
[email protected]
Hochtemperatur-Schmelzspinntechnologie bis 6000 m/min.
+49 3672 379-230
[email protected]
Nachhaltigkeit und ökologische Bilanzierung
Frau Dipl.-Ing. Christiane Finetti-Imhof
+49 241 9679-142
[email protected]
Additiv- und Polymersynthesen zur Polymermodifizierung
+49 3672 379-230
[email protected]
Bauphysik
Herr Dr.-Ing. Alexander Siebel
+49 241 9679-171
[email protected]
Photochrome Polymere
Frau Dr.- Ing. Renate Lützkendorf
+49 3672 379-300
[email protected]
Emissionen und Raumluftqualität
Frau Dr. rer. nat. Anja Krick
+49 241 9679-143
[email protected]
Prozess- und Informationsmanagement
Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Jens-Christian Winkler
+49 241 9679-137
[email protected]
Funktionen textiler Bodenbeläge
Frau Dipl.-Ing. Sophia Gelderblom
+49 241 9679-134
[email protected]
Recycling
Herr Dipl.-Ing. Christian Goetz
+49 241 9679-160
[email protected]
80
Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.(TITV)
Zeulenrodaer Str. 42-44, 07973 Greiz
 +49 3661 611-0; Telefax +49 3661 611-222
Internet: http://www.titv-greiz.de
Geschäftsführender Direktor: Möhring, Uwe, Dr. rer. nat.
Stellvertreter: Rockstroh, Frank, Dipl.-Kfm.
Galvanische/elektrochemische Oberflächenmodifizierung von
Textilien, Leuchtende Textilien, Textile Energiesysteme
Herr Dr. rer. nat. habil. Andreas Neudeck
+49 3661 611-204
[email protected]
Textilbasierte und –integrierte Sensorik, Aktuatorik, Systemintegration
Herr Dr. rer. nat Wolfgang Scheibner
+49 3661 611-301
[email protected]
Beschichtung, Funktionalisierung, Metallisierung von textilen
Oberflächen
Frau Dr. rer. nat. Yvonne Zimmermann
+49 3661 611-310
[email protected]
Funktionalisierung textiler Fadenmaterialien
Frau Dipl.-Ing. (FH) Monika Weiser
+49 3661 611-403
[email protected]
Funktionelle Abstandsgewirke, Schmalgewirke
Frau Dipl.-Ing. (FH) Beatrice Schaller
+49 3661 611-315
[email protected]
Funktionelle Schmal- und Breitgewebe
Frau Dipl.-Ing. (FH) Heike Oschatz
+49 3661 611-313
[email protected]
Technische Stickerei
Herr Dipl.-Ing. (FH) Kay Ullrich
+49 3661 611-314
[email protected]
Medizintextilien
Frau Dipl.-Ing. (FH) Sibylle Hanus
+49 3661 611-306
[email protected]
Veredlung, Ausrüstung
Frau Dipl.-Ing. (FH) Monika Weiser
+49 3661 611-403
[email protected]
Akkreditierte Prüfstelle
Frau Dr. rer. nat. Ulrike Klobes
+49 3661 611-305
[email protected]
Prüfung Smart Textiles
+49 3661 611-314
[email protected]
(wfk)
Campus Fichtenhain 11, 47807 Krefeld
 +49 2151 8210-0; Telefax +49 2151 8210-197
Internet: http://www.wfk.de
Leiter: Bohnen, Jürgen, Dr. rer. nat.
Physik und Chemie der Textilaufbereitung Reinigung, Desinfektion,
Sterilisation
Frau Dr. rer. nat C. Maggakis-Kelemen
+49 2151 8210-165
[email protected]
Verfahrens- und Maschinentechnik
Herr Prof. Dr. Hans G. Hloch
+49 2151 8210-110
[email protected]
Erneuerbare Funktionalisierung von Textilien
Frau Dr. rer. nat. Tatjana Friedrich
+49 2151 8210-168
[email protected]
Tensidchemie
Herr Dipl.-Chem. Mario Krieg
+49 2151 8210-164
[email protected]
Mikrobiologie und Hygiene
Herr Dr. rer. nat. Markus Wehrl
+49 2151 8210-170
[email protected]
Hygiene- und Qualitätsmanagement
Herr Dr. rer. nat. Manuel Heintz
+49 2151 8210-190
[email protected]
Monitoring-Methoden
Herr Dr. rer. nat. Markus Wehrl
+49 2151 8210-170
[email protected]
Textiltechnik, Textilphysik
Frau Dipl.-Ing. Emine Demir
+49 2151 8210-110
[email protected]
Ressourcenmanagement, Prozessoptimierung, Wasseraufbereitung
Herr Prof. Dr. Hans G. Hloch
+49 2151 8210-130
[email protected]
Nanotechnologie
Herr Dr. rer. nat. Patrick Casper
+49 2151 8210-171
[email protected]
Biochemie, Biotechnologie
Frau Dr. rer. nat. Julia Lax
+49 2151 8210-155
[email protected]
Smart Textiles, Textile Mikrosystemtechnik, Textilintegrierte
Elektronik
+49 3661 611-314
[email protected]
81
Informationsvermittlung und Innovationstransfer
Stichwortregister
Direkte Gespräche zwischen den Textilforschungsinstituten und der
Textilindustrie sind ein Werkzeug zur Lösung aktueller technologischer Probleme, unterstützen die Produkt- und Verfahrensentwicklung und sind oft Ausgangspunkt für gezielte Forschungsarbeiten.
Die Informationsbeauftragten der Institute haben die Aufgabe, ihr
Wissen zur Informationsvermittlung durch Kontakte mit Textilfachleuten einzubringen. Die Ermittlung des technisch-wissenschaftlichen Standes und ggf. zusätzlicher Informationen über Produkte,
Hersteller und Märkte soll die Effizienz erhöhen und zu optimalen Lösungen beitragen. Die Informationsbeauftragten unterstützen die Unternehmen in allen Fragen der Fachinformationsbeschaffung.
2D-Verstärkungsstrukturen
089
2D-Zuchnitte
150
3D-Abstandsanalyse
145
3D-Bandgewebe
127
3D-Gewebe
037, 038, 041, 087
3D-Hybridverbundbauteile
096
3D-Konstruktionswerkzeug
148
3D-Strukturen
138
3D-Verstärkungsstrukturen
089
3D-Weben
042
Informationsbeauftragte in den Textilforschungsinstituten:
DTNW – Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH
47057 Duisburg
Tel.: +49 203 379-8212, Fax: +49 203 379-8253
DWI an der RWTH Aachen e. V.
52056 Aachen
Tel.: +49 241 80233-00, Fax: +49 241 80233-01
FIBRE – Faserinstitut Bremen e. V.
28359 Bremen
Tel.: +49 421 218-58700, Fax: +49 421 218-58710
HIT – Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH
74357 Bönnigheim
Tel.: +49 7143 271-723, Fax: +49 7143 271-874
ITA – Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen
52074 Aachen
Tel.: +49 241 802-3490, Fax: +49 241 802-2422
ITCF – Institut für Textilchemie und Chemiefasern Denkendorf
73770 Denkendorf
Tel.: +49 711 9340-106, Fax: +49 711 9340-185
ITM – Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der Technischen Universität Dresden
01602 Dresden
Tel.: +49 351 463-39321, Fax: +49 351 463-39301
ITV – Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf
73770 Denkendorf
Tel.: +49 711 9340-294, Fax: +49 711 9340-297
STFI – Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V.
09125 Chemnitz
Tel.: +49 371 5274-186, Fax: +49 371 5274-153
52068 Aachen
Tel.: +49 241 9679-134, Fax: +49 241 9679-200
TITK – Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e. V.
07407 Rudolstadt-Schwarza
Tel.: +49 3672 379-540, Fax: +49 3672 379-379
TITV – Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.
07973 Greiz
Tel.: +49 3661 611-207, Fax: +49 3661 611-222
47807 Krefeld
Tel.: +49 2151 8210-154, Fax: +49 2151 8210-199
82
Abschirmung
053
Absorber
146
Absorberfasern
014
Abstandsgestrick
164
Abstandsgewirk
164
Abstandsgewirke
079, 140, 147
Abstandstextilien
085
Abwasserbehandlung
138
Acrylatbeschichtung
078
Adhäsionseigenschaften
004
Adsorptionsvermögen
052
Aerogelfilamente
010
Air-Jet-Spinnverfahren
023
Airlaid-Technologie
170
Aktoren
093
Akustik
070, 185
Alterungssimulation
002
Anfärbeverhalten
025
Anschmelzungsverhalten
004
antimikrobielle
Wirksamkeit
001, 015
Antioxidation
013
Antiseptika
060
Aramid-Garne
079
Aramid
075
Atmosphärendruckplasma
061
Atmosphärenplasma
055
Atmungsaktivität
147
Aufbereitungsprozesse
154
Aufladung
020
Automobilinnenraum
109
Autonomik
183
Ballistik
Bandzuführung
Bauteilfertigung
Bauteilgeometrie
Bekleidungsphysiologie
Benetzbarkeit
Benzol
Berufskleidung
Besiedlungsbedingungen
Bestrahlungsdichte
BET-Oberflächenanalyse
Betondachelement
Betteinlage
Bewegungserkennung
Bewegungsmerkmale
Biaxial-Zugversuche
Biegesteifigkeit
Bildanalyse
Bildanalytik
Bildverarbeitung
Bindefasern
Binder-Preform-Technik
Binderpreform
Bio-Composites
Biofilm
Bioindikatoren
Biokatalysatoren
biologische Aktivität
Biopolymer
Biopolymere
Blutgefäße
Brandschutz
Brandtest
Brechungsindex
Brennstoffzelle
Businesskleidung
041
022
081
094
049
024
052
155
092
135
052
128
164
102
148
150
050, 071
175
165
012, 104
076
149
112
109
138
158
119, 153
001
111
016, 040
088
026, 082
045
146
169
154
Carbonabfälle
167
Carbonfaser-Heavy Tows
084
Carbonfaser
022, 114
Carbonfaserherstellung
018
Carbonfasern
027, 072, 125, 134
Carbonfaservliese
166
Carbonfaservliesstoff
167
Carbonfilamentgarn
091
CarbonNanotubes
005, 007, 008, 053
Carbonstapelfaser
171
Celluloseacetat
014
Cellulosefunktionsfaser
013
Celluloseregeneratfaser
001
CFD-Simulation
170
Chemikaliendosierung
152
Chitosan-Mikrofasern
092
Chitosan
088
CI-Berufskleidung
044
CI-Kleidung
162
Commingling-Verfahren
114
Computersimulation
070
Crash-Versuch
125
Crasheigenschaften
089, 094
Crashverhalten
096
CVD-Technologie
107
Cyanwasserstoff
056
Cyclodextrin
048, 058
Cyclodextrine
060
Dampferzeugung
Dämmungsvermögen
Dämpfungseigenschaft
Defibrillation
Deformationsverhalten
Dehnbarkeit
Dehnung
Dekubitalulzera
Dekubitusüberwachung
Derivatisierung
Desinfektionsmethode
Detachur
Digitaldruck
Dispersionsfärbung
Dispersionsklebstoff
Doppelrascheltechnik
Doppelschlauchgewebe
Dotierung
Dünnschichten
Drapierbarkeit
Drapieren
Drapierendeffektor
Drapierroboter
Drapierung
Drapierverhalten
Drapiervermögen
Drehung
Druckelastizität
Druckgeschwür
Druckmessung
Drucksensor
Druckverlust
DSC
Durchmischungsindex
Durchstrahlschweißen
136
096
085
102
149, 150
142
031
164
127
049
158
161
062
048
086
079
087
053
118
079
074
077
077
149
067
168
028
147
164
068
127
113
011, 076
115
146
Eigenkontrolle
157
Eindüsenluftspinnverfahren
020
Eindüsenverfahren
022
Einzelfaserfestigkeit
012
Elastomerverstärkung
095
elektrischer Widerstand
120
Elektrochemie
108
Elektrolumineszenz
126
Elektronenstrahlhärtung
086
Elektrospinnen
173
Elektrospinning
088, 092
Emssionsverhalten
054
Energieeffizienz
136, 163
Energieeinsparung
136
Entwicklungsnetzwerk
179
Stichwortregister
Enzym
Enzymbehandlung
Enzyme
Epithel
EPR-Systeme
Erwärmungsverhalten
ESD-Technik
Evakuierungsmatte
Extinktionskoeffizient
153, 156
003
154
187
144
065
121
127
146
Fadenbruchbehebung
020
Fadenbrüche
023, 064
Fadenlagennähwirkstoffe
095
Fadenlagenschichtung
083
Fadenröhrchen
064
Fadenspannung
020
Fadenzugkräfte
064
Färbespule
068
Fahrbahndeckschicht
129
Farbwechsel
051
Faserbänder
029
Fasereinbindung
023
Faserfeinheit
001
Faseroberfläche
050
Faserorientierung
104, 114, 165
Faserpolarisation
007, 008
Faserpreform
116
Faserströmung
170
Faserverbundkunststoff
149
Faserverbundstruktur
103
Faserverbundwerkstoff
077, 104
Faserverbundwerkstoffe
084
faserverstärkte
Kunststoffe
034, 103
Faservorformling
104
FC-Schicht
152
Fehlerkosten
144
Feinstfaser
113
Feldröste
003
Feuchtedurchgangswiderstände
033
Feuchtigkeitsaufnahme
049
Feuchtigkeitsmanagement
075
Feuchtigkeitssensor
075
Feuerwehrbekleidung
100
Feuerwehrschutzkleidung
075
Filamentablage
165
Filamentoberfläche
024
Filamentorientierung
165
Filterfasern
118
Filtergestricke
142
Filtersystem
151
First-Layer-Textilien
057
Flachkulierwirkmaschine
074
Flammkaschierung
056
Flammschutzmittel
045
Flechttechnologie
090
Fließverhalten
004
Flockfaser
086
Flockung
015
Fluiddichtheit
147
Fluorcarbon
105, 159
Fluorcarbonharze
157
Fluoreszenz
157
Flächengewicht
069
Flüssigimprägnierverfahren
110
Flüssigmetall
033
Foliendrucksensor
068
Formaldehyd
047
Formgedächtnislegierung
093
Fournisseureinstellung
020
Friktionsspinnen
093
Fügeverbindung
122
funktionale Bekleidung
143
Funktionsfäden
074, 139
Funktionsunterwäsche
057
Fußgängerschutz
085
Garnfestigkeit
Garngeschwindigkeit
Garnquerschnitt
Garnstruktur
Geruchsentfernung
Gesamtkeimzahl
Stichwortregister
020
036
001, 020
023
161
160
Gesamtproduktivität
Glanzoptik
Glasfaser
Glasfaserfilament
Glasfasern
Gleitreibung
Graphen
Greiferbewegung
Griffeigenschaften
177
168
019
071
115
064
011
073
050
Haarigkeit
023
Haftreibung
064
Haftschicht
107
Haftung
032, 048
Haftungsverbesserung
046
Hanf
003
Hautmodell
075
Hautsensorik
050, 143
Heizelement
077
Heizelemente
098
Heiztextilien
120
Helmgröße
145
Hitzeschutz
026
Hochtemperaturisolation
105
Hohlprofil
114
Hybridgarn
022, 027, 093
094, 114, 115
Hybridrovings
076
Hybridwerkstoffe
122
Hydrogel
152
Hydrophilie
050
Hydrophilierung
054
Hydrophobierung
075, 157, 159
Hygienemonitoring
154
Hygienestatus
160
Hypsochromie
160
Immobilisierung
119
Impactverhalten
038, 096
Implantat
172
Implantate
031, 037
Indikatormikroorganismen
160
Innenraumtextilien
070
Innovationsprozess
179
Interposer
021
Ionenaustauscherfasern
001
Ionische Flüssigkeiten
049
Isolationseigenschaften
140
Kälteschutz
019
Kapillarmembran
101
Kardierverfahren
166
Katalysator
119
Kationisierungsgrad
015
Kautschukwalzen
065
Kavitation
162
Keime
161
Keiminaktivierung
162
Keimreduktion
155
Kettenwirktechnik
139
Kettfadenspannung
035
Kettspannungssensoren
038
Kieselsäure
026
Klemmlinie
023
Klimaregulierung
051
Knickschutz
121
Knitterbildung
047
Knochenimplantat
090
Körpermaße
143
Kohlendioxid
009
Kohlenstofffaser
055
Kohlenstofffasern
012, 027, 076
Kommunikationstechnologie 183
Kompositbeschichtung
053
Kompressionstextil
063
Kontaktierung
021, 106, 121
Kontaktwinkel
078
Kontaktwinkelmessungen
044
Kopfmorphologie
145
Kopfschutz
145
Kostenabschätzung
110
Kraftaufnahmevermögen
093
Krafteinleitung
114
Kristallinität
005
Küpenfarbstoff
Kulierwirkwaren
024
074
Ladungsspeicherung
118
Lärm
129
Lamb-Wellen
103
Laserdirektstrukturierung
099
Laserschweißen
146
Laserstrahl
113
Laserstrahlung
135
Lebensdauer
131
Lebensdauervorhersage
002
LED-Matrix
126
Leichtbau-Verbundblech
180
Leichtbau
076, 094, 171
Leichtbauwerkstoff
089
Leichtbeton
082
leitfähige Kunststoffe
053
Leitfähigkeit
011, 106, 130
Leitfähigkeiten
120
Leuchtdichte
006, 021
Leuchteffekte
021
Leuchtgarn
021
Leuchtjacke
184
Leuchttextilien
126
Lichtechtheit
025
Lichtempfindlichkeit
001
Lösungsmittelspinnen
017
Lösungsverformung
014
Luftfeuchtigkeit
020
Luftgarne
028
Luftspinntester
022
Luftspinnverfahren
023
Luftweben
036
Lyocell
001
Lyocellfaser
013
Magnetseparator
153
Maliwatt
166
Mantelfaser
028
Markisenstoff
151
Maschenbildungsprozess
139
Materialeffizienz
091
Matrixphase
111
Mehrlagengestricke
094
Mehrschichtfadensensor
080
Membranfertigung
083
Menschmodelle
148
Metall-Sandwich-Verbund
089
Metallfaser
053
Metallgarn
079
Metallisierung
099
Mikro-Partikel
159
mikrobielle Penetration
156
Mikrofaltung
078
Mikrogel-Komposit-Partikel
052
Mikrokapseln
051, 101
Mikroorganismen
152, 154
Mikrospritzgießprozess
121
Mikrosystemtechnik
108
Mikrowellen
124
Modal
020
Modellierungserfahrung
177
Monofile
002
Multiaxial-Nähwirktechnik
083
Multiaxialgelege
067, 083
Multiaxialkettenwirktechnik
084
N-Methylolverbindungen
Nadelbarre
Nadelbarren
Nadelstabstrecke
Nadelwebmaschine
Nähwirktechnologie
Nanofasern
Nanokomposite
Nanopartikel
Nanoschicht
Nanosol
Nanoteilchen
Nasswickelverfahren
Nervenleitschienen
Nesselfaser
Net-Shape-Nonwoven-
047
073
114
022
043
095
092
005
051, 124
107
059
105
133
101
003
Technologie
092
Niedrigtemperatur-Aufbereitung 162
NIR-Bereich
146
Oberflächen-VolumenVerhältnis
138
Oberflächenenergie
078
Oberflächenfiltration
113
Oberflächenstruktur
072
Oberflächenstrukturierung
168
Oberflächentopographie
078
Oleophobierung
105
Ondulation
038
Online-Messsystem
151
online-Messung
165
OP-Textilien
156, 157
organische Lösemittel
161
Organofolien
012
Organokatalysatoren
119
Ossikelersatzprothese
172
Oxifluorierung
055
Parasitenschutz
058
Partikelemission
174
Passform
145
Passformkontrolle
148
Patientenüberwachung
102
PEEK
134
Peressigsäure
158
Permanentmagnete
153
photochemische Aktivierung 045
photochrome Pigmente
051
Pillingverhalten
020
Pillverhalten
001
Plasma
054, 061, 078
Plasmapolymerisation
061
Plasmavorbehandlung
050
Polfäden
038
Polyamidfaser
022
Polyamidfilamentgarn
115
Polyamidgarn
025
Polyamine
047
Polycarbodiimide
046
Polydimethylsiloxan
050
Polyelektrolyt
050
Polyethylen
055
Polyethylenimin
146
Polyglycolid
182
Polylactid
088, 182
Polymilchsäure
040
Polyolefine
004
Polyphosphazene
045
Polypyrrol
053
Polypyrrolschicht
130
Polyurethan
009, 046
Polyurethanbeschichtung
048
Polyurethane
031
Polyurethanschaumstoff
056
Polyvinylamine
048
Porengeometrie
031
Porengröße
142
Porenstruktur
113
Positionsüberwachung
127
POY-Prozess
024
PP-Garne
024
Prallschutz
079
Preform
077, 115, 147
Preformfertigung
149
Preforms
081, 132
Produktionslogistik
183
Profilgeometrie
043
Prothesenversagen
172
Prozesskontrolle
154
Prozessluft
170
Prozesssimulation
029
Prozesswasser
153, 158, 160
PTFE
075
Puffersysteme
030
Pufferwirkung
075
Pultrusionsprozess
124
PUR-Schaumschicht
164
Pyrrol
130
83
Qualitätsmethoden
Qualitätssicherung
144
144
radiale Stoßwellen
161
Ramanspektroskopie
024
Raugewebe
039
Reaktivklebstoff
086
Recycling
027, 167, 171, 186
Regenerationsprozess
101
Reibungsverhalten
079
Reibwertprüfstand
072
Rein-Luft-Kleidung
156
Reinfasergehalt
003
Reinraumkonzept
174
Relaxationsverhalten
002
REM-Aufnahme
044
REM
012, 146
reproduzierbare Fertigung
034
Reproduzierbarkeit
081
Retentionshilfsmittel
015
Ring-Drallelement
066
Risikobewertung
137
Röntgensensor
069
Rollstuhlfahrer
143
Roving
116
Rückseitenbeschichtung
054
RTM-Verfahren
084, 134
Sandwich-Struktur
180
SBR-Latex
054
Scaffold
092
Schallabsorption
039
Schalleigenschaften
185
Schallentstehung
129
Schallschutz
082
Schersteifigkeit
149
Scheuerversuche
049
Schichtsilikat
052
Schlichte
032
Schmelzklebstoffe
149
Schmelzspinnen
040
Schmelzviskosität
173
Schmutzabweisung
152
Schmutzentfernung 152, 155, 161
Schmutzpartikel
078
Schnellmethode
154
Schnelltest
070
Schnittschutz
079, 097
Schützenwebtechnik
037
Schusseintrag
036
Schusseintragssystem
087
Schusslänge
139
Schutzbekleidung
100
Schweißmanagement
057
Schweißverfahren
151
Sensor
069
Sensoren
080, 102
Sensorfasern
140
Sensorik
100
Sensorsystem
007, 097
Sensorsysteme
008
Servitisierung
178
Signalübertragung
121
Silberiodid
001
Silbernanopartikel
015, 137
Silikafaser
026
Simulation
058, 177
Simulationsmodell
169
Simulationsverfahren
150
Sol-Gel-Beschichtung
059
Sol-Gel-Produkte
044
Sol-Gel-Prozess
010
Solarabsorber
128
Solarabsorbermatten
141
Solarzelle
108
Solarzellen
130
Sonnenschutz
006
Spannungsbogigkeit
035
Spinnspitzengeometrie
023
Spinnvliesherstellung
176
Splittfasern
168
Sporen
158
Sportbekleidung
143
Spreizrad
084
84
Spulendichte
SpulenschützenBandwebmaschinen
Stafettendüse
Standardformkörper
Stapelfasergarn
Stent
Stents
Stoßwellen
Stoßwellendruck
Streckpassagen
Strickmaschine
Structural-Health-Monitoring
Strukturüberwachung
Substitutionsgrad
Superhydrophilie
superparamagnetischer
Mikropartikel
Supraleitung
020
087
036
148
023
187
182
155
161
022
020
103
123
014
078
153
066
Tailored Fibre Placement
076
Taktwaschanlage
158
Teilkettbaum
035
Teilschuss
139
Tencel
020
Tenside
153
Textilbeton
082, 091, 128
textile Platinen
099
textile Schaltungsträger
099
Textilhalbzeug
074
Thermobonding
168
Thermofixieren
025
Thermogravimetrie
052
Thermophysiologie
143, 164
Thermoplast
124
Thermoplaste
004, 117
Thermoplastfaser
114
Thermoplastfasern 076, 096, 134
thermoplastische Faser
109
Thermosolverfahren
052
Thermostabilität
030
Tiefziehbarkeit
180
Tissue-Engineering
088, 092
Tissue Engineering
187
Titandrähte
090
Toluol
052, 138
Tow Placement
076
Tragekomfort
044, 050, 145, 148
Trageversuch
075
Tragkörper
150
Transformationsmethodik
179
Transistorfaser
130
Tribologie
064
Trinkwasserverordnung
160
Tuftingmaschine
023
Umflechtverfahren
Umformverhalten
Umwindegarn
Umwindetechnik
UV-Absorber
UV-Bestrahlung
UV-Einstrahlung
UV-Härteverfahren
UV-Licht
Verstärkungstextilien
Vitalparameter
Vitamine
Vortex
Vortexgarn
096
100, 102
013
020
028
FORSCHUNGSBERICHT HISTORISCH
Ein Blick 30 Jahre zurück
Wärmeableitung
065
Wärmedurchgangswiderstand
033
Wärmehaushalt
063
Wärmeleitfähigkeit
117
Wärmestrahlung
033
Wäscheverkeimung
158
Warnkleidung
152, 157
Waschbeständigkeit
048
Waschkraftbooster
163
Waschmechanik
152
Waschmittelentfernung
155
Wasseraufnahmevermögen
055
Wasserbindevermögen
014
Wasserdampf
075
Wasserstoff
133
Wasserstoffbrückenbindung 050
Wasserstoffperoxidlösung
024
Wasserstrahlverfestigung
168
Weichmacher
050
Weitwinkelröntgenbeugung
025
Widerstandsbestimmung
080
Widerstandsmessung
097
Wiederaufbereitung
075, 159
Wiederaufbereitungsprozess 163
Wundauflage
174
Wundliegen
164
Wundverbandsystem
080
Xenobiotika
XPS-Messung
Xylanderivate
052
054
015
Zeit-Temperatur-Indikator
Zersetzungstemperatur
Zinkoxid
157
013
001
Der vorliegende 60. Textilforschungsbericht verleitet dazu,
einen Blick ins Archiv zu werfen. Vor 30 Jahren zum Beispiel
drehte sich die Welt der Technischen Textilien noch um Dauerbügelfalten und Anti-Schmutz-Ausrüstung von Teppichböden.
war ein ereignisreiches Jahr: Das
Magazin Stern gibt den Fund der
(gefälschten) Hitler-Tagebücher bekannt, Microsoft kündigt Windows 1.0 an und in Buxtehude
wird versuchsweise die erste Tempo-30-Zone eingerichtet.
Das damalige Forschungskuratorium Gesamttextil reflektierte die Forschungsaktivitäten und Veröffentlichungen
jenes Jahres zur Textilforschung im A5-Format. Im Vorwort
heißt es unumwunden: „Auch dieser Bericht macht den großen Nutzen der geleisteten Forschungsarbeit deutlich und
sollte genügend Anreiz bieten, den Nutzen aus den Ergebnissen der anwendungsorientierten Textilforschung zu ziehen.
Es verwundert immer wieder, daß manche Unternehmen
diese wichtige Aufgabe noch nicht erkannt haben oder sich
oft schwer tun, diese Aufgabe befriedigend zu lösen.“
1983
Schon anno 1983 verfolgte der Textilforschungsbericht
den Zweck, mit der Popularisierung der FuE-Ergebnisse den
Transfer anzuregen. Unter dem damals noch als „Suchwortverzeichnis“ bezeichneten Stichwortregister finden sich
Stichworte wie Bikomponenten-Satellitenfasern, Chemiespinnfasern, Geotextilien, Komfortempfinden, Schutzkleidung
oder Simultanstrecktexturieren. Auffällig: Allein das Schlagwort „Wolle“ verzeichnet über ein Dutzend Einträge.
Die damalige textile Spitzenforschung bestand etwa darin,
dass das ehemalige FI Hohenstein untersuchte, ob die 1977
eingeführte sogenannte „Lintrak-Dauerbügelfalte zur Erzie-
TRANSFER GELUNGEN …
133
067
022
021
051
118
025
078
086, 157
Vakuuminfusionsverfahren
081
Verbindungstechnologie
106
Verbundwerkstoffe
095
Verdickungsmittel
044
Verformungsverhalten
125
Vergrauungseffekt
163
Verkupfern
120
Vernetzer
046
Vernetzungsmittel
047
Versagensverhalten
125
Versagenszeitpunkt
131
Verschleißgrenze
131
Versteifungselement
103
Verstickbarkeit
021
Verstärkungsfaden
074, 084
Verstärkungshalbzeug
093, 149
Verstärkungsphase
111
Verstärkungsprofil
042
lung dauerhafter Bügelfalten im Rahmen einer Spezialbehandlung in Chemischreinigungsbetrieben“ verwendbar sei. Am TFI
Aachen indes wurden Brennstudien zur Bestimmung des
Brennverhaltens von Möbelstücken sowie Untersuchungen
schmutzabweisender Ausrüstungen zur „Pflegeleichtigkeit“
von Teppichböden angestellt. So also klingt „Textilforschung
historisch“.
2013 am Beispiel CORNET-Projekt DeMaCo
BILDQUELLEN:
AiF (S. 9), DITF-MR (U4/1), DTNW (U4/2), DWI (U4/3), FIBRE
(U4/5), FTB (U4/4, S. 5 1/2), HIT (U4/6), ITA (U4/7), ITCF (U4/8),
ITM (U4/9), ITV (U4/10, S. 7/2), KIWA MPA (U4/11), SGL Kümpers
(S. 10), STFI (U4/12), TFI (U4/13), TITK (U4/14), TITV (U1, U4/15,
S. 7/1), VNWTB (S. 6/1), wfk (U4/16)
Stichwortregister / Bildquellen 2013
Noch viel zu oft zögern Mittelständler, CFK-Verbundwerkstoffe konstruktiv für ihre Zwecke einzusetzen. Dass damit
innovative Chancen z. B. bei der Entwicklung neuer Bauteile
vergeben werden, hat der Wissenschaft keine Ruhe gelassen.
Man müsste für den Einstieg in diese Materie ein Handbuch
haben, so die Projektüberlegungen von Forschern aus Aachen,
Clausthal und Leuven (Belgien).
Nach Ende des länderübergreifenden und vom BMWi geförderten CORNET-Projekts „DeMaCo“ im Mai 2013 wurden die
Forschungsergebnisse journalistisch beschrieben und in gut
zehn Fachmedien verschiedener Branchen veröffentlicht. Die
Folge: eine für die Wissenschaftler überraschend breite Resonanz aus der Praxis, wie ein Schreiben des ITA-Projektverantwortlichen zeigt.
„Anders als bei anderen Projekten, wo allein das ITA mit
seinen Möglichkeiten für eine Publizierung der Forschungsergebnisse in traditioneller Form und mit immer ähnlichen
Ergebnissen beschränkter Reichweite gesorgt hat, hat sich
nach externer Veröffentlichung der DeMaCo-Ergebnisse in
Form eines journalistischen Beitrages in diversen branchenübergreifenden Medien plötzlich per Mail eine für uns ungewöhnliche Nachfrage ergeben. Wir haben derzeit ca. 40
Anfragen von der Industrie aus unterschiedlichen Branchen
bekommen, die starkes Interesse an unseren Ergebnissen
haben. Neben den von uns publizierten Veröffentlichungen
auf Fachmessen und -konferenzen ist die Publikation in
Form journalistischer Beiträge ein zusätzlicher neuer Ansatz
zum verbesserten Transfer der Ergebnisse in die Industrie.“
Projektleiter Dipl.-Ing. Mesut Cetin, Institut für Textiltechnik (ITA) an der RWTH Aachen University
16 Textilforschungsinstitute mit mehr als 1.000 Mitarbeitern
DITF-MR – Zentrum für Management Research der DITF-Denkendorf
ITM – Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
DTNW – Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH
ITV – Institut für Textil- und Verfahrenstechnik der DITF-Denkendorf
DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien
KIWA MPA Bautest GmbH – Institut für textile Bau- und Umwelttechnik
FTB – Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung
STFI – Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V.
FIBRE – Faserinstitut Bremen e. V.
HIT – Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH
TITK – Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e. V.
ITA – Institut für Textiltechnik an der RWTH Aachen
TITV – Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.
ITCF – Institut für Textilchemie und Chemiefasern der DITF-Denkendorf
FORSCHUNGSKURATORIUM TEXTIL E. V.
Reinhardtstraße 14 –16 • 10117 Berlin • Deutschland
Telefon +49 30 726220-0 • Fax +49 30 726220-49
Internet: www.textilforschung.de

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