2014 Datei herunterladen - Forschungskuratorium Textil

Transcription

innovativ
TEXTILFORSCHUNG 2014
Bericht 61
TEXTILFORSCHUNG 2014
Bericht 61
Impressum
Herausgeber:
Forschungskuratorium Textil e. V.
Reinhardtstraße 14 – 16
10117 Berlin
Telefon: +49 30 726 220-40
Fax: +49 30 726 220-49
[email protected]
www.textilforschung.de
Titelbild: Carbonfaser-Verbundwerkstoffen gehört die Zukunft:
Das Sächsische Textilforschungsinstitut in Chemnitz entwickelte dafür
eine Recyclingtechnologie
Innenseite: Geotextil „Heavy Grid“ für Verkehrsbau, Hangsicherung und
Erdbebenschutz: Die hoch festen und extra beschichteten Polyester
gewirke halten einer Zugkraft von 40 Tonnen stand
Verantwortlich:
Dr. Klaus Jansen
Geschäftsführer Forschungskuratorium Textil e. V.
Copyright 2015
Forschungskuratorium Textil e. V.
Berlin
Redaktion:
Dr. Alfred Virnich
Hövelhof
Checkpoint Media®
Berlin
Inhalt
Übersicht Forschungsinstitute
Impressum
1
Umweltschutz, Arbeitsschutz, Verbraucherschutz
78
Mitglieder Forschungskuratorium Textil e. V. 2
Abfall, Recycling
82
Übersicht Forschungsinstitute
3
Maschenwarenbildung
83
Konfektion
85
TEXTILFORSCHUNGSBERICHT 2014
4
Textilreinigung
87
Vliesstoffe
92
Verschiedenes
99
TEXTILFORSCHUNGSERGEBNISSE NACH GEBIETEN
18
Textilchemie, Textilphysik, Faserstruktur
18
Textile Faserstoffe
28
Garnherstellung, Spinnereitechnologie
29
Gewebeherstellung, Webereitechnologie
31
Textilveredlung
36
Textilmaschinen/Prüfmethoden und Prüfgeräte
46
Technische Textilien
51
Verzeichnis der Veröffentlichungen
105
Textilforschungsinstitute, Mitarbeiter und
Forschungsschwerpunkte
134
Stichwortregister
Bildnachweis
142
145
Geschäftsführer:
Kümpers, Franz-Jürgen
Bünger, Dr. Hans-Joachim
Ruholl, Stefan
Güth, Hermann
Kneitz, Wilhelm († 2015)
Jansen, Dr. Klaus
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 • Indus
trieverband Technische Textilien – Rolladen – Sonnenschutz •
Verband der Deutschen Heimtextilien-Industrie
DTNW Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH,
Krefeld
Adlerstr. 1, 47798 Krefeld
Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. MSc. Jochen Gutmann
( +49 2151 843-0; Telefax +49 2151 843-143
E-Mail: [email protected]
Internet: http://www.dtnw.de
ITM Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der Technischen 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
DWI Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e. V.
Forckenbeckstr. 50, 52056 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
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
Außerordentliche Mitglieder
• Fachverband Textilmaschinen im VDMA • Wirtex e. V. • Industrievereinigung Chemiefaser e. V. • Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e. V.
• Textilforschungseinrichtungen (s. Seite 3)
Vertreter der ordentlichen und außerordentlichen Mitglieder
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
Bleibohm, Petra • Boschmann, Dr. Daniel • Braun, Werner •
Cleven, Hans-Jürgen • Drechsel, Dr. Ernst • Erasmy, Dr. Walter •
Glander, Dr. Siegfried • Hampel, Roland • Haselwander, Kurt •
Hoffmann, Jürgen • Hyrenbach, Hans • Imminger, Dr. Hans-Jörg •
Jürgens, Eric • Kisker, Wilken • Kremers, Rolf • Kümpers, FranzJürgen • 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 • Werdin,
Ernst-Rupprecht • Werkstätter, Dr. Peter • Wetzel, Marco
Gesamtverband der deutschen Textil- und Modeindustrie
• Leiter der Textilforschungseinrichtungen (s. Seite 3)
2
ITCF Institut für Textilchemie und Chemiefasern der
Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf
Körschtalstraße 26, 73770 Denkendorf
Prof. Dr. rer. nat. habil. Michael R. Buchmeiser
( +49 711 9340-101; Telefax +49 711 9340-185
Internet: http://www.itcf-denkendorf.de
FTB Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik
an der Hochschule Niederrhein
Webschulstraße 31, 41065 Mönchengladbach
Prof. Dr.-Ing. Maike Rabe
( +49 2161 186-6012; Telefax +49 2161 186-6013
Internet: http://www.hs-niederrhein.de
Mitglieder Forschungskuratorium Textil e. V.
Vorsitzender:
Stellvertreter:
DITF-MR Zentrum für Management Research der
Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf
Prof. Dr. rer. pol. Dipl.-Ing. Meike Tilebein
( +49 711 9340-299; Telefax +49 711 9340-415
Internet: http://www.ditf-mr-denkendorf.de
Textilforschung 2014
HIT Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH
Schlosssteige 1, 74357 Bönnigheim
Prof. Dr. rer. pol. Stefan Mecheels
( +49 7143 271-0; Telefax +49 7143 271-51
Internet: http://www.hohenstein.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
ITA Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University
Otto-Blumenthal-Straße 1, 52074 Aachen
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries
( +49 241 80-23-400; Telefax +49 241 80-22-422
Internet: http://www.ita.rwth-aachen.de
ITV Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Der Deutschen
Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf
Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser
( +49 711 9340-0; Telefax +49 711 9340-297
Internet: http://www.itv-denkendorf.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 Bauer
( +49 3672 379-0; Telefax +49 3672 379-379
Internet: http://www.titk.de
TITV Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.
Zeulenrodaer Straße 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 – Forschungsinstitut für Reinigungstechnologie 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 Seiten 134 ff
3
Textilforschungsbericht
2014
〉〉
Heiztextilien für den Pflanzenbau, eine
künstliche Textil-Gebärmutter für Frühchen und speziell ausgerüstete Fasermaterialien zur Wertmetall-Rückgewinnung aus
Industrieabwässern gehören zu den Highlights
des Textilforschungsjahres 2014. Dieser Bericht
führt 293 Projekte der institutionellen Textilforschung zusammen, über die von März 2013
bis Ende 2014 in der Wirtschafts- und Fachpresse, anderen Publikationen sowie durch
Vorträge informiert wurde. Die mehrheitlich
mit öffentlichen Fördermitteln der Bundesministerien für Wirtschaft und Energie (BMWi)
sowie für Bildung und Forschung (BMBF), der
Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG),
der Europäischen Kommission und der Bundesländer auf den Weg gebrachten textilen
Entwicklungsansätze und Prototyp-Lösungen
ermöglichen einen Überblick über Potenzial
und Breite der textilen Forschungsleistungen.
Textilforschung ist zumeist Werkstoffforschung;
von ihr profitieren sämtliche Hightech-Branchen in wachsendem Maße.
Neben den Projektkurzdarstellungen bietet
der 61. Forschungsbericht des Forschungskuratoriums Textil e. V. (FKT) auch vielfältige
Informationen zu Fördergebern und -programmen, einen Überblick zu Transferbemühungen
sowie diverse Highlights und Rückblicke auf
Veranstaltungen der Textilforschung im Jahr
2014. Ziel des Berichts ist es erneut, dem
interessierten Leser Forschungsergebnisse
und -bemühungen anschaulich darzulegen,
aber auch Kooperationen zwischen Wissen-
4
schaft und Wirtschaft anzuregen, Synergieeffekte zu
erzeugen und den Transfer aus der Forschung in die
Praxis zu beschleunigen.
Das Forschungskuratorium Textil
Das Forschungskuratorium Textil e. V. agiert
seit über 60 Jahren als Forschungskoordinator für
mittlerweile 16 deutsche Textilinstitute und ist damit
Inputgeber weit über die mittelständische Textil- und
Modeindustrie hinaus. Seit der Gründung 1951 hat
es die Aufgabe, die Innovationskraft der Branche
durch strategische Forschungsaktivitäten zu stärken.
Als eines von einhundert Industriezweiggremien
im Netzwerk der Arbeitsgemeinschaft industrieller
Forschungsvereinigungen AiF ist das FKT mit jährlich
weit über 13 Mio. Euro Fördermitteln ein herausragender Adressat des vorwettbewerblichen BMWi-Programms Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF).
„Trotz angespannter Mittelsituation in der IGF ist
es uns wieder gelungen, zahlreiche hoch spannende textile Forschungsthemen – angeregt durch die
Industrie – im Wettbewerb über alle Hürden hinweg
als Förderprojekte durchzusetzen“, bilanziert FKT-Geschäftsführer Dr. Klaus Jansen. Mit der internationalen IGF-Variante CORNET sei auch 2014 wieder
ein starker Fokus auf länderübergreifende Projekte
gelegt worden, so Jansen. Inzwischen sei auch die
Zusammenarbeit zwischen den Textilforschern der
D.A.CH.-Region (Deutschland, Österreich, Schweiz)
auf gutem Wege.
Weil Forschung und Innovation die Voraussetzung für den wirtschaftlichen Erfolg der vorwiegend
mittelständisch organisierten Textilindustrie in sich
rasant wandelnden Märkten sind, nutzt die institu
Einfach gekrümmte Abstandsstruktur mit federelastischer Wirkung
tionelle Textilforschung die unentbehrlichen Programme der Technologie- und Innovationsförderung zur
praxisnahen Entwicklung faserbasierter Materialien,
Werkstoffe und Textilverbundstoffe, Herstellungsund Verfahrenstechnologien sowie Dienstleistungsangebote. Jährlich zwischen 50 und 60 abgeschlossene
IGF-Projekte sind ein Teil des innovativen Inputs für
die faserbasierten Produktions- und Zulieferfirmen,
die in zahlreichen Bereichen der Technischen Textilien weltweit Technologieführer sind. Auch 2014 war
die deutsche Textilindustrie, deren Umsätze bereits
zur Hälfte aus diesem Bereich kommen, erneut Exportweltmeister in diesem Segment.
Neben der Koordinierung der Textilforschung
übernimmt das Forschungsnetzwerk des FKT eine
Scharnierfunktion zwischen Bildung, Forschung
und Wirtschaft: Um die Entwicklungsbemühungen rund um industrierelevante Prototyp-Lösungen zu veranschaulichen und den
Transferprozess zu beschleunigen, werden
mehrmals jährlich Veranstaltungen zu neuen
und verbesserten Materialien, Produkten und
Verfahren organisiert, Forschungsergebnisse
durch Newsbeiträge und Berichte in Print- und
Onlinemedien sowie Themenbroschüren popularisiert. Organisatorisch und räumlich unter
dem Dach des Gesamtverbandes textil+mode
in Berlin angesiedelt, stehen hinter dem Forschungskuratorium neben den 16 Instituten
20 Wirtschaftsorganisationen mit mehr als
1.200 vorwiegend mittelständischen Mitglieds
unternehmen.
Dr. Uwe Mazura (Berlin), seit Dezember 2013 Hauptgeschäftsführer des Gesamtverbandes textil+mode:
„Die Textilforschung der 16 Institute ist ein außergewöhnlich gutes Beispiel für angewandte Forschung. In enger Kooperation zwischen Unternehmen und Wissenschaft
entstehen hier Projektergebnisse, die auf unternehmerischer Seite zu marktfähigen
Produkten weiterentwickelt werden können. Nicht zuletzt daher hat die deutsche Textilindustrie ihren herausragenden Ruf in der Welt und den Spitzenplatz am Weltmarkt
Technischer Textilien. Es gibt folglich gute Gründe, die Forschungsförderung über die
AiF nicht nur fortzusetzen, sondern das Volumen perspektivisch auszuweiten.
Die Herausforderungen lassen freilich nicht nach: Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind
zwei der Innovationsfelder auch für die Textilforschung. Hier erwarten wir Forschungsergebnisse, die in beiden Feldern sprunghaft zu ganz neuen Produktideen führen werden.
Keine Frage: Digitale Prozesse und digitale Produkte werden die Textilindustrie und
-forschung verändern. Und Nachhaltigkeit ist ein Prozess, der Schritt für Schritt gegangen werden muss, ohne dass er je
an ein Ende käme. Wir können und wollen besser werden. Die Textilforschung hilft uns dabei – zum Wohle aller.“
5
Jährlicher Umsatz der Institute (2012 – 14): 76,2 Mio. Euro
67 %
51,2 Mio. Euro
21,3 %
Sonstige
76,2 Mio.
Öffentliche
Projektförderung
Institutionelle
Förderung
51,2 Mio.
8,4 %
EU
4,5 %
DFG
(Grundlagen)
12 %
9,2 Mio. Euro
29,1 %
IGF
(vorwettbewerblich)
21 %
15,8 Mio. Euro
9,8 %
Land
9,8 %
BMBF
(themenfokussiert)
17 %
ZIM
(Transferförderung)
Industrieprojekte
Erstmals Forschungsstatistik
veröffentlicht
Deutschland verfügt über eine in Europa
einzigartige Dichte textiler Forschungseinrichtungen, die jeweils auf mehrere Themenfelder spezialisiert sind. Konnte das dahinter
stehende Potenzial bisher nur verbal beschrieben werden, so stehen dazu jetzt erstmals
auch konkrete Zahlen und Fakten zur Verfügung. Grundlage sind statistische Daten, die
das FKT seit 2012 in den angeschlossenen
Instituten erfasst, um die Leistungsfähigkeit
des Forschungsnetzwerks belegen zu können.
Im Durchschnitt der Jahre 2012 bis 2014 sind
folgende Eckwerte interessant:
Laut Netzwerkstatistik beträgt der jährliche
Umsatz der zumeist gemeinnützigen Institute rund 76 Mio. Euro (Durchschnitt 2012 bis
6
2014). Der mit gut 51 Mio. Euro (67 Prozent) größte
Umsatzanteil resultiert in diesen drei Jahren aus der
Bearbeitung 680 öffentlich geförderter Projekte, gefolgt von 840 Wirtschaftsaufträgen (21 Prozent) sowie der institutionellen Grundförderung (12 Prozent).
Industrieaufträge kommen zu rund 40 Prozent aus
kleinen und mittleren Firmen bis 250 Mitarbeiter.
Gemeinsamer Parlamentarischer Abend von t+m und FKT: Abgeordnete des Bundestages erfuhren aus erster Hand, warum
für das Thema Textilbeton 20 Jahre Forschungsvorlauf nötig
waren
Festveranstaltung zur 80-Jahrfeier des Instituts für
Textiltechnik Aachen: Die Einrichtung verbindet mit der
weltweit einmaligen Brückenprofessur des Herzchi
rurgen Prof. Stefan Jockenhövel Textilforschung und
Medizintechnik
Jahr des Erfahrungsaustausches
26. – 27. Februar, Zeulenroda:
2. Anwenderforum „Smart Textiles“
„Was wiegt eine Schneeflocke?“, lautete
die Eingangsfrage eines Vortrags im Rahmen
des 2. Anwenderforums „Smart Textiles“
während der namensgleichen zweitägigen
Konferenz des Textilforschungsinstituts Thüringen Vogtland e. V. (TITV Greiz) in Zeulenroda.
In dem gemeinsam vom FKT sowie Greizer
und Denkendorfer Textilforschern veranstalteten Format kommen Hersteller von „Smart
Textiles“ mit ihren Erfahrungen rund um die
Produktentwicklung und Anforderungen an
den Praxiseinsatz zu Wort. Neben der „Überwachung von Schneelasten auf Flachdächern“
gaben elf weitere Vorträge einen Einblick
in „smarte“ Trends, Technologien und Anwendungen in den Bereichen Bekleidung,
Bau- und Leuchttextilien sowie Technologie/
Kontaktierung. Mittels gezielter Verknüpfung
der Praxiserfahrungen mit Kenntnissen und
Potenzialen der Forschung sollen der Dialog
zwischen Wissenschaft und Industrie gestärkt
und der Transferprozess von Innovationen
beschleunigt werden. 180 nationale und
internationale Referenten und Teilnehmer der
Konferenz zeugten vom großen Interesse an
aktuellen Trends bei eTextil-Entwicklungen.
Soviel steht fest: 61 Jahre nach Gründung des
FKT wurden die Botschaften der Textilforschung
gemäß dem Motto „Die Zukunft wird textil(er)“ gerade auch in Wachstumsbranchen der technotextilen
Zielmärkte verstärkt wahrgenommen: Automotive,
Produktion/Logistik, Gesundheitswirtschaft bzw.
Architektur/Bau. Daran haben BMWi-, BMBF- und
EU-geförderte Forschungsthemen ebenso ihren Anteil
wie Anwender-Workshops mit Industriekunden, Tage
der offenen Tür in den Instituten und vor allem jene
Veranstaltungen, die das FKT seit Jahren organisiert
und unterstützt, zum Beispiel das „Smart Textiles“Anwenderforum, Vorträge zum Strategieprojekt
der Textilforschung „Perspektiven 2025“ bzw. die
Aachen-Dresden International Textile Conference.
Aus einer Vielzahl von Terminen und Events des
FKT im Kalender 2014 hier die Top Ten:
20. Januar, Aachen: DWI wird Leibniz-Institut
Das Jahr 2014 beginnt mit einem Paukenschlag:
Erstmals in der Geschichte der Textilforschung wird
eines ihrer Institute Teil einer der namhaften Wissenschaftsorganisationen.
2. April, Berlin: FKT-Fachpressekonferenz
und Parlamentarischer Abend
Wer von den anwesenden Bundestagsabgeordneten an diesem Abend Textil bisher
noch primär mit Bekleidung, Gardinen oder
Sitzpolstern im Auto gleichgesetzt hatte, wurde von neuen Einsatzfeldern technischer Textilien überrascht. Die Botschaft des Abends:
Textilbeton steht am Start. Der vorrangig in
Wussten Sie schon, dass …
• ein durchschnittlicher Projektauftrag aus der
Industrie 18.833 Euro betrug?
• die Textilinstitute derzeit 196 Doktoranden und
mehr als 100 Patentfamilien betreuen?
• es in drei Jahren nur eine Unternehmens-Ausgründung gab?
Festveranstaltung zur Aufnahme in die Leibniz-Gesellschaft:
Das ehemalige Deutsche Wollforschungsinstitut an der RWTH
Aachen ist jetzt das Leibniz-Institut für Interaktive Materialien.
Im Fokus steht u. a. die Entwicklung neuer biohybrider und
wasserbasierter Hochleistungsmaterialien
7
Dresden/Chemnitz und Aachen entwickelte neue
Leichtbaustoff soll in 10 – 15 Jahren zum Massenbaustoff werden. Neun Parlamentarier sowie andere
Gäste des Abends erfuhren zudem vom gelungenen
Wandel der Textilindustrie von einer traditionellen
Hersteller-Branche hin zu einem international führenden Werkstofflieferanten. Nur ein Beispiel: Beim
neuen Airbus A350 bestehen 52 Prozent der Tragstruktur (Rumpf und Flügel) aus textilen Materialien.
Textilbeton als „Stahl des 21. Jahrhunderts“: ITM-Chef
Prof. Dr. Chokri Cherif erläutert Pressevertretern die
Vorzüge des neuen Baustoffs
7. – 11. April, Hannover Messe
Das Vorlaufforschungsprogramm Industrielle
Gemeinschaftsforschung zeichne sich durch besondere Industrieorientierung aus, betonte FKT-Chef
Dr. Klaus Jansen in Hannover. In seinem Vortrag
vor Messebesuchern erläuterte er das Bottom-upPrinzip (Firmen bringen Ideen für Projekte und sind
in projektbegleitenden Ausschüssen beteiligt). Das
IGF-Programm, so seine Erfahrung, bringe Wissenschaft und Wirtschaft zusammen; Institute betrachteten sich als „wissenschaftliche Dienstleister“ für
die Industrie. Jansens Fazit mit Blick auf jährlich weit
über 50 neue IGF-Projekte der Textilforschung: „Die
industrielle Vorlaufforschung ist eine seit über 60
Jahren sprudelnde Quelle für die Innovationspipeline
der Wirtschaft.“
6. – 7. Mai, Stolpen: 1. Basaltfaser-Forum
Unter dem Motto „Vom Rohstoff zu den Fasern“
stand das erste Basaltfaser-Forum, bei dem die
Einsatzmöglichkeiten und technologischen Herausforderungen von Fasern aus Basaltgestein erörtert
wurden. Zur Podiumsdiskussion „Überwinden von
Marktbarrieren für den Werkstoff Basaltfasern“ war
auch FKT-Geschäftsführer Dr. Klaus Jansen geladen,
der mit Carmen Heidecke, Leiterin des Referates
„Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM)
im BMWi, und weiteren Teilnehmern über Chancen
und Risiken des Markteintritts von Werkstoffen
diskutierte. Dabei hob Jansen den Netzwerkgedanken hervor: Um Transferbemühungen kooperativ
und mit gebündelter Stärke angehen zu können, riet
er den anwesenden Vertretern aus Unternehmen,
Forschungseinrichtungen und Verbänden, stärker in
Form BMWi-geförderter ZIM-Netzwerke zu agieren.
22. Mai, Berlin: 21. BMWi-Innovationstag
Mittelstand
Als Ausdruck der nachhaltig engen Kooperation
mit dem Bundeswirtschaftsministerium gehört die
Textilwirtschaft mit Forschungs- und Entwicklungslösungen aus Instituten und zumeist kleineren Unternehmen seit Jahren zu den Stammausstellern auf
dem Innovationstag Mittelstand des Ministeriums.
Eine spezielle Warnweste, die bei Gefahrensituationen durch Leuchtimpulse Alarm gibt, Basaltfaser-Bauelemente oder crashrelevante Kfz-Bauteile
aus faserverstärkten Kunststoffen zeigten: BMWi-Fördermittel (Industrielle Gemeinschaftsforschung IGF,
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand ZIM und
Gemeinnützige externe Industrieforschungseinrichtungen in Ostdeutschland INNO-KOM-Ost) ermöglichen die Entwicklung hoch innovativer Produkte in
vergleichsweise kurzer Zeit. Aussteller waren u. a.
das Sächsische Textilforschungsinstitut Chemnitz
und das Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland
sowie das Textilnetzwerk LanoTex aus dem Vogtland.
FKT-Team beim Innovationstag Mittelstand des BMWi:
im Gespräch mit einem MdB aus Thüringen
Hermann Güth (Gütersloh), Geschäftsführer GÜTH & WOLF GmbH:
„Als Unternehmer engagiere ich mich im FKT-Vorstand, weil ich Forschung und Forschungsförderung für uns als Mittelständler für unverzichtbar halte. Auf sich allein gestellt,
hätten die meisten von uns weder Kraft noch Know-how, Innovationen auf diesem Niveau zu entwickeln. Doch leider läuft einiges zwischen Forschungsidee, wissenschaftlicher Lösung und dem Transfer in die Praxis noch unrund. Ziehen Wissenschaft und KMU
tatsächlich schon immer an einem Strang? Sind in den Projekten wissenschaftlicher Anspruch und praktischer Bezug im Gleichgewicht? Kennt der Forscher die Zwänge des
Industrieentwicklers – und umgekehrt?
Obwohl die Mittelstandsförderung bereits auf hohem Niveau ist, bleiben Wünsche an die
Politik offen: Beispielsweise müsste das weltweit einmalige Forschungsnetzwerk der AiF im Interesse der kleinen und
mittleren Unternehmen mit mehr IGF-Mitteln ausgestattet werden. Die erneuten Überlegungen, Forschung steuerlich zu
fördern, gehen aus meiner Sicht völlig an den Belangen des Mittelstands vorbei.“
Podiumsdiskussion auf dem Basaltfaser-Forum: ZIM„Chefin“ Carmen Heidecke vom BMWi (2. v. links) und
Dr. Klaus Jansen (Mitte)
8
9
Siegerinnen beim Science Slam der AiF: Karoline
Günther und Christina Giebing von der Hochschule
Niederrhein
25. Juni, Frankfurt/Main: ZellchemingFachkongress
Papier und Textil, die beiden Werkstoff- und Technologieverwandten, haben
als Menschheitsbegleiter einen weiteren
gemeinsamen Berührungspunkt. Der besteht
in der modellhaft von der Textilforschung
„vorexerzierten“ methodischen Vorausschau
auf künftige Herausforderungen, Forschungsbedürfnisse und Umsatzfelder. Zukunftslotse
Thomas Strobel, der das Zeitreiseprojekt der
Textilforschung „Perspektiven 2025“ begleitet
hatte, arbeitet derzeit an einem ähnlichen
Vorausblick in Sachen Papier. Deshalb lag es
auf der Hand, dass sich der Münchner Zukunftsexperte und das Forschungskuratorium
Textil inhaltlich in die ZELLCHEMING-Expo einbrachten. Bei einer Podiumsdiskussion „Vom
Papier zum Biomaterial“ wurde schnell klar,
wie ähnlich sich beide Flächenwerkstoffe samt
ihrer Möglichkeiten sind. Fazit von FKT-Geschäftsführer Dr. Jansen: „Papier mit seinen
ähnlichen Fasern und ähnlichen Herstellungsprozessen ist uns Textilern sehr nah. Ein
forschungsseitiger Austausch z. B. zur Funkti-
10
onalisierung von Fasern und Flächen könnte für die
Papierkollegen ggf. ebenso nützlich sein wie für uns
der Blick auf die Anstrengungen der Nachbarbranche, aus bloßen Verpackungen ‚mehr‘ zu machen.“
wesenden, einen Teil der Unternehmensgewinne in
Forschung und Entwicklung zu investieren, um die
Erfolgsgeschichte Technischer Textilien auch künftig
fortschreiben zu können.
8. Oktober, Köln: 60 Jahre AiF
Können Textilien Röntgenstrahlen abschirmen? Der Denkansatz, der die Richtung eines
IGF-Projekts vorgab, und die populäre Darstellung
der Forschungsergebnisse durch zwei Textil-Nachwuchswissenschaftlerinnen von der HS Niederrhein
begeisterten die Gäste auf der Festveranstaltung
zum 60. Jahrestag der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen. Das siegreiche
Projekt aus dem Forschungsinstitut für Textil und
Bekleidung (FTB), umgesetzt in Zusammenarbeit mit
dem Thüringischen Institut für Textil- und KunststoffForschung (TITK), wurde im Rahmen des IGF-Vorhabens 16876N/1 des FKT über die AiF im Rahmen des
BMWi-Programms zur Förderung der Industriellen
Gemeinschaftsforschung (IGF) bezuschusst.
27. – 28. November, Dresden: Aachen-Dresden
International Textile Conference
Das vom FKT ausgerichtete IGF-ZIM-Event „Von
der Idee bis zur Praxis“ gehört seit 2012 zu jeder
Aachen-Dresden International Textile Conference. Auf
dem führenden europäischen Kongress für Technische Textilien, der dieses Mal in der Elbmetropole
stattfand, widmeten sich acht Vorträge den Effekten,
die sich aus der Verknüpfung des Vorlaufforschungsprogramms IGF mit dem Transferprogramm ZIM
ergeben. Dabei stand die zügige Überleitung praxisrelevanter Forschungsergebnisse in die Industrie
im Mittelpunkt. Beispiele dafür gaben eine textil
basierte Technologie zum Sensormonitoring u. a. von
Brücken (STFI Chemnitz zusammen mit der Fa. GGB
aus Espenhain) sowie eine gestrickte Stichschutzjacke (HS Niederrhein zusammen mit Bache Innovative
aus Rheinberg/NRW).
23. Oktober, Bregenz: 2. Internationales Bodensee
Textil-Kooperationsforum
Vor weltbekannter Kulisse fand Ende Oktober
im österreichischen Bregenz das 2. Internationale
Bodensee Textil-Kooperationsforum unter Beteiligung des Forschungskuratoriums statt. Im Bregenzer
Festspielhaus diskutierten österreichische, schweizerische und deutsche Vertreter aus Textilforschung
und -industrie unter dem Motto „Visionen, Wirklichkeit und Forschung“ künftige Entwicklungsrichtungen Technischer Textilien. Im Fokus der Vorträge
und verschiedener B2B-Kooperationsforen standen
textilintegrierte Hightech-Sensoren, textiles Bauen
u. a. mit Naturfaserverbünden in Fassaden, die Potenziale des faserbasierten Leichtbaus sowie Hochleistungswerkstoffe. Das FKT hatte vor Ort auf der
Jahrestagung des österreichischen Fachverbandes
der Textil-, Bekleidungs-, Schuh- und Lederindustrie
die Herausforderungen für die Textilforschung als
Inputgeber weit über den eigenen Industriezweig
hinaus umrissen. Dr. Jansen appellierte an die An-
Beachtliche Investitionen
Die materiell-technische Basis der Textilforschung
in Deutschland wurde auch 2014 mit modernsten
Technikums- und Laboranlagen zur Erforschung und
Produktion von Hochleistungswerkstoffen vervollkommnet, wie eine Reihe von Instituten vermelden.
Die Investitionen wurden zum Teil durch Bund, Land
und EU gefördert bzw. durch Industriepartner unterstützt.
FIBRE (Bremen): Für die Analyse faserverstärkter
Kunststoffe und Hochleistungsfasern steht jetzt im
Faserinstitut ein Röntgen-Computertomograf zur Verfügung. Das Gerät ermöglicht zerstörungsfreie dreidimensionale Strukturuntersuchungen an Bauteilen
und leistet so einen Beitrag zur Qualitätssicherung
und Materialcharakterisierung (Rissbildung, Poren,
Einschlüsse). Mit jeweils einer Nano- und MikroFokusröhre ausgestattet, ermöglicht die Anlage die
FKT-Vorsitzender Franz-Jürgen Kümpers regte die
Ausweitung der Aachen-Dresden International Textile
Conference auf die Textilforschungsregion Stuttgart an
bauteilgrößenabhängige Detailerkennbarkeit
von bis zu 500 nm. Zugleich ist die Prüfung
von Teilen mit bis zu 290 mm Durchmesser
und Höhen von 400 mm in einem Scan möglich.
KIWA-TBU (Greven): Am Institut für textile
Bau- und Umwelttechnik, das auf die Prüfung
von Geokunststoffen und Technischen Textilien wie von Vliesstoffen sowie Gitter- und Gewebekonstruktionen spezialisiert ist, wurde in
die Anschaffung einer neuen Prüfeinrichtung
investiert. Das Gerät ermöglicht Zugprüfungen
bis 600 kN (!) und ist aufgrund seiner speziellen Klemmvorrichtungen mit Video-Extensometer in dieser Form bundesweit einzigartig.
ITCF (Denkendorf): Mit der Einweihung des
High Performance Fiber Centers am Institut für
Textilchemie und Chemiefasern übernimmt der
größte europäische Textilforschungsstandort
in Denkendorf die Pole-Position im Leichtbauland Baden-Württemberg. Das für 5,2 Mio.
11
Einweihung des High Performance Fiber Centers am
ITCF Denkendorf: Dr. Nils Schmid (rechts), Finanz- und
Wirtschaftsminister von Baden-Württemberg, vor dem
Fallschacht der Schmelzspinnanlage für Carbonfaser-
Präkusoren
Neue Prüfeinrichtung am KIWA-TBU, die bundesweit
einzigartig ist
Euro errichtete Hochleistungsfaserzentrum
verfügt auf rund 1.000 Quadratmetern Fläche
über fünf Pilotlinien zur Entwicklung und
Herstellung hoch fester Carbon- und Keramikfasern. Neben hoch modernen Schmelzspinnanlagen, einem Brennofen für Keramikfasern
und einer Anlage zur Elektronenstrahlhärtung
schmelzgesponnener Fasern stehen ergänzend eine komplette Oxidations- und eine
Carbonisierungslinie zur Verfügung. „Das
HPFC ermöglicht uns, Carbonfaser-, Keramikfaser- und Hochleistungsfaserforschung auf
hohem Niveau unter einem Dach zu vereinen
und Großprojekte wie das Green Carbon Fiber
Projekt mit der BASF SE, der AUDI AG und der
CHT Beitlich GmbH Tübingen zu bearbeiten“,
so Institutsleiter Prof. Dr. Michael R. Buchmeiser zur Eröffnung.
12
Biaxial verstärktes textiles Gelege aus Carbon für Textilbeton-Anwendungen (links); biaxial verstärktes Flachgestrick
ITV (Denkendorf): Das Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf mit Forschungen entlang
der gesamten textilen Produktionskette investierte
2014 u. a. in eine Vakuum Hochtemperatur-Heizpresse. Das Gerät ist für die Herstellung gängiger
Bauteile in der Automobilindustrie geeignet und
kann selbst Hochleistungsmatrices wie PEEK verarbeiten. Ebenfalls neu im Institut: ein kombinierter
Thermobond- und Ultraschall-Kalander. Die Anlage
ermöglicht Forschungs- und Entwicklungsprojekte
zur Energieeinsparung, -gewinnung und -speicherung
oder, mit Blick auf die Medizintechnik, zur Entwicklung neuer Materialien für die Wundabdeckung oder
Blutfiltration.
STFI (Chemnitz): Das u. a. auf Vliesstoff-Forschung
und Leichtbau-Faserverbund spezialisierte Sächsische Textilforschungsinstitut Chemnitz konnte im
Berichtszeitraum seine Anlagentechnik an einigen
Nahtstellen erweitern. Neben einer Faservliesstoff-Versuchsanlage mit einer maximalen Arbeitsbreite von 1.000 mm ging auch ein Inline-Aqua-Jet
zur Verfestigung von Spinnvliesen in Betrieb. Ebenfalls neu: ein Dreiwalzwerk zur Beschichtung und
eine Klimakammer, genannt Hohensteiner Hautmodell. Mit dem Thermoregulationsmodell der menschlichen Haut lässt sich u. a. der thermophysiologische
Komfort von textilen Flächengebilden wie Schutzkleidung überprüfen.
Preise, Auszeichnungen & Sieger
Projektthemen, Forschungsleistungen, Mitarbeiter: Dass Einzelerfolge und Teamleistungen auch
außerhalb der 16 Textilforschungsinstitute „auffallen“
und für Schlagzeilen sorgen, liegt am Zukunftspotenzial der für Innovationen in zahlreichen Wirtschaftszweigen immer wichtiger werdenden faserbasierten
Werkstoffe und Verbundmaterialien. Eine Auswahl
der wichtigsten Ehrungen des Jahres:
Rohstoffeffizienz-Preis für Dr. Klaus Opwis und
Frank Grüning
Nachhaltige Anerkennung für eine besonders
nachhaltige Entwicklung: Das Bundeswirtschaftsministerium und die Deutsche Rohstoffagentur ehrten
ein Forscherteam aus Duisburg und Krefeld mit
dem Rohstoffeffizienz-Preis 2014. Die beiden Wissenschaftler Dr. Klaus Opwis vom Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West (DTNW) Krefeld und
Frank Grüning vom Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) Duisburg hatten ein Textil entwickelt,
das Wertstoffe aus industriellen Abwässern filtert.
Wegen der geringen Konzentration von Wertmetallen
im Wasser war eine Gewinnung bisher zu aufwändig.
Das Spezialtextil kann unterschiedliche Edelmetalle
wie Gold, Silber, Platin und Palladium binden.
als bisher hergestellt werden können, wurde
von der Jury als „ein weiterer Schritt hin zu
allgemein erschwinglicher Elektromobilität“
bewertet.
DGfW-Forschungspreis für Christine Lämmle
Christine Lämmle ist Preisträgerin des Forschungs
preises der Deutschen Gesellschaft für Wundheilung
(DGfW) im Jahr 2014. Die Nachwuchswissenschaftlerin
wurde in Bochum für die „Etablierung eines stammzellbesiedelten Alginat-Implantates für den autologen
Weichgewebeersatz“ ausgezeichnet. Lämmle arbeitete im Rahmen ihrer Promotion an dem Kooperationsprojekt der Abteilung für Hygiene, Umwelt und
Medizin der Hohenstein Institute (Leitung Prof. Dr. D.
Höfer) und der AG Experimentelle Plastische Chirurgie
des BG Universitätsklinikums Bergmannsheil Bochum
(Leitung PD Dr. T. Hirsch, Dr. F. Jacobsen).
Hermann-Staudinger-Preis für DWI-Chef
Prof. Dr. Martin Möller, seit 2003 Direktor
des inzwischen in Leibniz-Institut für Interaktive Materialien umbenannten DWI, erhielt den
Hermann-Staudinger-Preis der Gesellschaft
Deutscher Chemiker für Makromolekulare
Chemie.
Christian Franz erhielt mtex-Innovationspreis
Dipl.-Ing. Christian Franz, wissenschaftlicher
Mitarbeiter am ITM, wurde in Chemnitz mit dem
1. Innovationspreis der Internationalen Ausstellung
für Textilien und Leichtbau im Fahrzeugbau (mtex)
ausgezeichnet. Die von ihm mit entwickelte neue
Wirkerei-Technologie, mit der beispielsweise leichtgewichtige textile Heizelemente weitaus effektiver
Kreativitätspreis der Walter Reiners-Stiftung
Mit dem Kreativitätspreis für die cleverste
Projekt- bzw. Semesterarbeit in Höhe von
2.000 Euro zeichnete die Walter Reiners-Stiftung des deutschen Textilmaschinenbaus ein
studentisches Team der RWTH Aachen aus.
Die ITA-Studenten Dominik Granich, Gerrit
Hartmann, Andrea Schulz und Philipp Schleer
hatten ein Konzept zur Entwicklung einer
Flechtmaschine zur Herstellung von Stents
vorgelegt.
Förderzahlen, Förderfakten
Im Berichtszeitraum wurden über das
FKT über 50 neue IGF-Projekte gestartet,
mit denen die Institute auf Anregung der
Wirtschaft zum Teil thematisch komplettes
Neuland betreten. Um nur einige Themen zu
nennen: nachhaltiger Erosionsschutz durch
Geotextilien aus nachwachsenden Rohstoffen
(STFI), Verbesserung der Marktchancen von
Mehrweg-Schutztextilien durch Erhöhung der
tragephysiologischen Eigenschaften (HIT) oder
Entwicklung eines ressourcenschonenden Aufbereitungsverfahrens auf der Basis erneuerbarer pH-schaltbarer Soil-Release-Systeme (wfk).
13
Öffentlichkeitsarbeit
Aufgesplittet nach Instituten, wurden 2014
folgende IGF-Mittel ausgezahlt (Top 5 in Mio.
Euro):
ITM
1,520
STFI
1,458
ITV
1,302
ITA
1,300
Zur Abbildung der Forschungsleistungen und
-ergebnisse auch in vermeintlich branchenfernen
Medien betreibt das FKT eine in die Kommunikationsstrategie des Gesamtverbandes textil+mode
eingebundene, breite und kontinuierliche Informationsgebung. Der fünfmal jährlich erscheinende
Newsletter, zahlreiche journalistische Informationen
in Fach- und Wirtschaftsmedien sowie die Erweiterung der Internetseite um einen englischsprachigen
Bereich gehörten 2014 ebenso wie eine Broschüre
über den Einsatz von Textil am Bau zum Dialog mit
Öffentlichkeit, Wirtschaft und Politik.
HIT
1,221
Seit 2012 haben sich die IGF-Zuwendungen
auf die Institute wie folgt verteilt:
IGF-Mittel nach Textilforschungsinstituten (2012–2014)
Millionenfach gelesen: „Die Welt wird textiler“
In gewisser Hinsicht ist das Material Textil eine
Art „Hidden Champion“: Bis heute taucht es in der
Wahrnehmung der Öffentlichkeit zumeist nur dann
auf, wenn die Sprache auf Themen wie Bekleidung
und Wohnen kommt. Anders die Fachöffentlichkeit,
die das Einsatzpotenzial des Werkstoffs abseits tra-
TV
TI
TK
TI
FI
ST
M
IT
FK
W
I
TF
V
IT
IT
CF
ITA
T
HI
B
FT
I
E
BR
FI
DW
DI
TF
DT
-M
R
NW
14 %
12 %
10 %
8 %
6 %
4 %
2 %
0 %
Wie die nachfolgende Übersicht zeigt, kommt
der Textilforschung und den vorwiegend kleinen und mittleren Unternehmen des Indust-
riezweigs auch über andere Technologieprogramme
des BMWi öffentliche Projekt- und Kooperationsförderung zugute.
BMWi-Förderung für das Technologiegebiet Textilforschung (gezahlte Zuwendungen in Euro)
Förderprogramm
2013
Förderung Projekte
2014
Förderung Projekte
ZIM-SOLO
2,4 Mio. 27
2,2 Mio. 26
ZIM-KOOP
13,2 Mio. 354*
14,5 Mio. 390*
INNO-KOM-Ost
*) Teilprojekte
14
Seit 2014 auch in Englisch: www.textilforschung.de –
die Webseite des FKT
3,9 Mio. 16
4,2 Mio. 21
Dr. Klaus-R. Sprung (Berlin), Geschäftsführer AiF Projekt GmbH, Projektträger für
die Programmsäule ZIM-Kooperationsprojekte:
„Die Textilindustrie befindet sich in einer Phase der Neuausrichtung, die durch veränderte
Anforderungen und komplexe neue Technologien gekennzeichnet ist. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten textiler Produkte und Prozesse ermöglichen den Unternehmen, sich
mit innovativen Produkten und Verfahren im Wettbewerb zu positionieren, und zeigen
neue Lösungsansätze für die Herausforderungen in den neuen Zukunftsfeldern Umwelt,
Klimawandel, Sicherheit, Recycling usw. auf.
Der aktuelle Forschungsbedarf spiegelt sich auch im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand wider. Die thematische Bandbreite geförderter Projekte erstreckt sich von konventionellen Textilien, Wäschereitechnik, Technischen Textilien und
faserverstärkten Werkstoffen bis hin zu Anwendungen in der Medizintechnik, Sensorik
und Bautechnologie. Insbesondere durch die in der Programmsäule ZIM-Kooperationsprojekte mögliche unternehmensübergreifende und interdisziplinäre Zusammenarbeit werden innovative textile Lösungen für Branchen und Anwendungsfelder geschaffen, die über die klassischen Einsatzgebiete hinausgehen. Beispielhaft zu nennen sind textile Sensoren zur
Zustandsüberwachung von Bauwerken, hybride Leichtbaumaterialien, die konventionelle Materialien ersetzen, sowie
textile Funktionsflächen, die klimatisieren, leuchten oder Informationen wiedergeben.“
15
ditioneller Verwendungen längst etabliert hat
– vor allem auch dank einer kontinuierlichen
Medienarbeit: Um die Anwendungsvielfalt
Technischer Textilien in Branchen wie Automobil, Energie, Maschinenbau, Medizin oder
Umwelt dauerhaft präsent zu halten, arbeitet
das FKT mit externen journalistischen Partnern von InnoMedia zusammen. Sie greifen
die Forschungsergebnisse der Institute und
Transfererfolge in die Unternehmen auf und
beschreiben in Form von Meldungen, Fachbeiträgen und Berichten für Print- und Onlinemedien verständlich den textilen Einsatznutzen.
Allein 2014 wurden 57 Printveröffentlichungen sowie 48 Onlineabdrucke gesichert,
die die Bedeutung und das Potenzial des Materials in den Zukunftsmärkten verdeutlichten.
Insgesamt wurde für die stets journalistisch
aufbereiteten Beiträge eine Reichweite von
3,4 Mio. Lesern ausgewiesen. Würde das erreichte Abdruckvolumen allein der gedruckten
Veröffentlichungen in die jeweiligen Anzeigenpreise der Verlage umgerechnet, ergäbe sich
eine Nettosumme von über 454.000 Euro. Auf
diese Weise sichert das FKT dem Werkstoff Textil
seit Jahren eine hohe Aufmerksamkeitsrate und sorgt
dafür, dass die Forschungsleistungen der Branche
regelmäßig einem breiten Leserkreis in Industrie,
Wissenschaft und Politik zur Verfügung stehen.
„Bauen mit Fasern“
Medienberichte beschreiben den Zustand der
deutschen Bausubstanz mit drastischen Schlagwörtern wie „marode“, „sanierungsbedürftig“, „baufällig“. Von milliardenschweren Investitionen ist die
Rede. Mit der Themenbroschüre „Bauen mit Fasern“
beleuchten das Forschungskuratorium und der Gesamtverband der deutschen Textil- und Modeindus
trie anhand von Beispielen, Interviews und Projekten
das Potenzial textiler Werkstoffe in den Bereichen
Bau und Architektur. Der Leser erhält erstmals
einen umfassenden Überblick über die Leistungen
der Textilforschung und -industrie zu den Themen
Sanierung, Instandhaltung und Neubau anhand von
Beiträgen u. a. über Textilbeton, die Leichtbautechnologie „Membranbau“ und zur Integration Technischer Textilien zum Heizen in Wände und Flächen.
www.textilforschung.de/publikation?id=1
Dr. Burkhard Schmidt (Köln), Geschäftsführer Industrielle Gemeinschaftsforschung
der AiF:
„Das Forschungskuratorium Textil gehört zu den acht Mitgliedern der AiF, die vor mehr
als 60 Jahren die Gründung der AiF besiegelt haben. Die Textilforschung hat im Rahmen
dieses Innovationsnetzwerks für den Mittelstand also eine lange Tradition. Dabei hat der
strategische Blick nach vorn im Textilbereich aus Herkunft Zukunft gemacht.
Durch vorwettbewerbliche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten hat die Branche
unter maßgeblicher Beteiligung des FKT einen beispielhaften Strukturwandel vollzogen.
Dieser hat nicht nur ihr Überleben gesichert, sondern ihr zu einer Führungsrolle auf neuen
Märkten verholfen, man denke nur an Technische und „intelligente“ Textilien. Um erdbebensicheren Textilbeton, schmutzabweisende Markisen oder textilbasierte Implantate zu entwickeln, bedarf es der interdisziplinären Kooperation. Diese vertrauensvolle Zusammenarbeit ermöglicht die Industrielle Gemeinschaftsforschung im
Netzwerk der AiF mit heute 100 branchenorientierten Forschungsvereinigungen.“
Nutzung des Forschungsberichts
Der 61. Textilforschungsbericht informiert den
Nutzer anhand von 293 Kurzberichten über die Forschungsergebnisse der 16 Textilinstitute. Als Nachschlagewerk mit wissenschaftlichem Schwerpunkt
sollen vor allem Unternehmen aus der Textil- und
Bekleidungsindustrie, dem Textilmaschinenbau,
der Chemiefaserindustrie, der Textilhilfsmittel- und
Farbstoffproduktion sowie der Textildienstleistung knapp, aber umfassend über den aktuellen
Forschungsstand der verschiedenen Textilsparten
informiert werden. In der vorliegenden Publikation sind alle zwischen Mitte 2013 und Ende 2014
veröffentlichten Forschungsprojekte in Kurzbeiträgen
zusammengefasst und nach Themenschwerpunkten
geordnet.
Der Übersicht halber ist jeder Kurzbeitrag mit
einer Kennziffer versehen, die auf die zugehörigen Literaturangaben im Verzeichnis der Veröffentlichungen
ab Seite 105 hinweist. Das Stichwortregister am Ende
des Berichts ermöglicht eine schnelle Zugangsmöglichkeit zu den einzelnen Kurzinformationen und Veröffentlichungen. Unterhalb der Kurzberichte finden
sich die Kürzel des jeweils zuständigen Forschungsinstituts, dessen genaue Bezeichnung samt Anschrift
und Institutsleitung auf Seite 3 zu finden ist.
Die zahlreichen Forschungsschwerpunkte der
Institute sowie die jeweils zuständigen Mitarbeiter
finden sich im Anschluss an das Verzeichnis der
Veröffentlichungen auf Seite 134 ff. Sie erleichtern
die direkte Kontaktaufnahme mit den Projektverantwortlichen und -beteiligten. Oft handelt es sich
bei den beschriebenen Forschungsergebnissen um
Resultate aus Projekten, die über das Forschungskuratorium im Rahmen des Programms Industrielle
Gemeinschaftsforschung des BMWi über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
finanziell gefördert wurden. War dies der Fall, kann
anhand der jeweils angegebenen AiF-Projektnummer
für ausführlichere Informationen beim zuständigen
Forschungsinstitut – gegen Erstattung der Selbstkosten – der Schlussbericht des entsprechenden
Vorhabens angefordert werden.
Danksagung
Um die Textilforschung voranzubringen,
zogen auch 2014 wieder viele Akteure an
einem Strang: So bewiesen die 63 ehrenamtlichen Industrieexperten in den sechs Fachgremien „Flächen“, „Veredlung“, „Textilpflege“,
„Funktionelle Textilien“, „Fasern, Garne“
sowie „Bau-, Mobiltextilien, Faserverbundmaterialien“ erneut Kompetenz und Einsatz bei
der fachlichen und wirtschaftlichen Analyse
von weit über 60 Forschungsprojekten. Sie
sammeln, bewerten und filtern die Anträge im
Rahmen der IGF-Förderung und verbessern so
deren Qualität. Das FKT dankt ihnen für ihr
Engagement ebenso wie den Institutsleitern
und ihren insgesamt rund 1.000 Mitarbeitern.
Besonderer Dank für die sehr gute Zusammenarbeit und die gewährte Unterstützung
bei der Realisierung von Forschungsvorhaben
gilt auch den Einrichtungen des Bundes, der
Länder, der EU sowie Förderern aus Industrie
und Institutionen für die Bereitstellung von
Mitteln für die Textilforschung, insbesondere
aber dem Bundesministerium für Wirtschaft
und Energie, das für die Industrielle Gemeinschaftsforschung verantwortlich zeichnet.
Sensorgesteuerte Leuchtmuster: Die vom TITV in Greiz
entwickelte Smart Textiles-Technologie mit wechselseitig aufleuchtenden LED eröffnet neue Anwendungshorizonte
16
17
Textilforschungsergebnisse
nach Gebieten
Textilchemie, Textilphysik,
Faserstruktur
1
Wissenschaftliche Grundlagen für ein neues Verfahren zur
Vorhersage der Lebensdauer von technischen Textilien auf
Basis eines viskoelastischen Modells des Polymerrelaxionsverhaltens
Die beschriebenen Untersuchungen haben gezeigt, dass das
Relaxationsverhalten von Monofilen aus Polyethylenterephtalat
(PET) und Polyetherimid (PEI) durch eine so genannte Relaxationsmasterkurve (RMC) beschrieben werden, die über einen
von Schulz et al. vorgestellten Algorithmus 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. Als
völlig neuer Ansatz wurde das Relaxationsverhalten von gealtertem Material (hydrolysiertes PET) durch eine analoge Konstruktion der RMC angenähert, wobei die Parameter der Alterungssimulation als variierte Messparameter verwendet wurden. Dabei
wurden folgende praxisrelevanten Erkenntnisse gewonnen: Die
skizzierte Konstruktion einer RMC künstlich gealterten Probe
liefert einen Kurvenverlauf, der in seiner Form dem des Neumaterials entspricht, aber auf der log(t)-Achse konstant verschoben ist. Die Verschiebung entspricht damit dem bis dato unbekannten Zeitraffungsfaktor der speziellen Alterungssimulation,
der so erstmals fundiert abgeleitet werden konnte. Gleichzeitig
konnte 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 Normalverfahren 16198 N)
2
Mega Carbon – Ressourceneffizientere und hochproduktive
Herstellung von Carbonfasern für ein breites Anwendungsspektrum
Das Vorhaben richtet sich auf eine systematische Weiterent
wicklung des Herstellungsverfahrens von Carbonfasern auf der
18
Basis von Polyacrylnitril-Vorläuferfasern. Es sollen die technischen Voraussetzungen geschaffen werden, um neue Anwendungen und Märkte für Kohlenstofffasern und die daraus hergestellten Verbundwerkstoffe zu erschließen. Ziel sind breite
mengenmäßig große Anwendungen auch außerhalb des Flugzeugbaus bei mittleren bis hohen Leistungsanforderungen für
die mechanische Festigkeit der C-Fasern. Das Innovationspotential durch die Entwicklung neuer Technologien im Rahmen
dieses Projektes ist gestützt auf drei Säulen, die mit den unterschiedlichen Prozessstufen zusammenhängen: Verbesserte
Precursorqualität – Der neu entwickelte Precursor wird in der
Herstellung bisherige Spinngeschwindigkeiten übertreffen sowie
durch eine angepasste Zusammensetzung effizientere Stabilisierungsmethoden ermöglichen. Verbesserter Stabilisierungsprozess – Eine Verbesserung der Stabilisierung zeichnet sich durch
eine deutlich robustere Prozessführung aus und ermöglicht die
angestrebte höhere Produktionsgeschwindigkeit. Verbesserte
Energiebilanz – Wesentliche Faktoren für den hohen Energiebedarf der konventionellen Verfahren sind prozesstechnischer und
anlagentechnischer Natur. Die zuvor aufgeführten Maßnahmen
dienen der Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit und sollen
den Prozess weniger anfällig gegenüber Schwankungen in der
Precursorqualität machen. (ITA EU Seven Framework Programm
005-1003-0022 PtJ-AZ Z0903HT017e)
3
„Aero-Fib“ – Untersuchung der Synthese, Charakterisierung
und Spinnerei von hochporösen aero zellulosischen Fasern
zur Anwendung in technischen Textilien
Cellulose Aerogele – so genannte Aerocellulose – sind außergewöhnlich leichte und hochporöse Materialien. Sie können durch Lösen von Cellulose in Ionischen Flüssigkeiten nach
Regeneration gefolgt von superkritischer Trocknung oder über
die Salzhydrat-Route hergestellt werden. In dem laufenden Forschungsprojekt werden der Gelprozess und das Nassspinnen
von Aerocellulosefasern untersucht. Der Spinnprozess muss
dabei auf spezielle Bedingungen angepasst werden, wie z. B.
die Wahl des Solvens, Anpassung auf die Viskositäten, Temperatur, Koagulationsbedingungen, Extrusionsbedingungen etc.
Die Faserbildung und die Eigenschaften dieser Fasern werden
innerhalb dieser Parametervariationen untersucht. In einem
weiteren Schritt werden ausgewählte Quervernetzer verwendet
und zwei Verfahren untersucht: a) das geeignete Reagenz wird
direkt zur Spinnlösung zugegeben und erst nach dem Spinnen
thermisch oder photochemisch aktiviert; b) das Reagenz wird in
das Spinnbad oder während des Wasch- und Regenerationsvorganges durch Diffusion durch Faseroberfläche und katalytische
Aktivierung eingetragen. Die Eigenschaften der hergestellten
Fasern, ihre Strukturen und physikalischen Eigenschaften werden durch Standardmethoden, wie SEM, WAXD, TGA, NMR etc.
bestimmt. Die Einsatzfähigkeit dieser Fasern für den Gebrauch
in technischen Textilien wird nach Herstellen geeigneter Mengen
in Probemustern geprüft. Sie können z. B. als neue Materialien
für Filtrationsanwendungen, Superabsorber in Hygieneprodukten oder als Hochleistungsfasern in industriellen Anwendungen
Verwendung finden. (ITA DFG Sonderforschung 1311/35-1)
Projektförderung 2014
4
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 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)
5
„FortschrittNRW Graphen“ – Elektrisch kapazitive Polymerfasern im Schmelzspinnprozess durch Zugabe von GraphenMonolagen
Die Untersuchung der Auswirkung von Graphen-Monolagen
auf thermoplastische Polymere war Ziel des Forschungsvorhabens. 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 Sonderforschung 311-0051308-011)
6
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
zur Überprüfung der Bauteilbelastung in Faserverbundbauteilen
integriert werden. 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)
7
Simulationsgestützt maßgeschneidertes Grenzschichtdesign
von PPS-Faserstoffen zu polymeren Matrixsystemen insbesondere Elastomeren und Thermoplasten für HochleistungsVerbundwerkstoffe
Faserverstärkte Kunststoffverbunde (FKV) finden ihren
Einsatz in immer mehr und immer vielfältigeren technischen
Anwendungsgebieten, insbesondere im Fahrzeug-, Anlagenund Maschinenbau. Hier gelten höchste Anforderungen z. B.
an die Lauf- und Crasheigenschaften sowie die Stabilität der
Bauteile. Der Vorteil des Einsatzes der erst seit kurzer Zeit
als hochfeste Endlosfaser am Markt verfügbaren Polyphenylensulfid-Faser (PPS) liegt dabei in einer hohen Energieaufnahme und darüber hinaus in der geringer Kriechneigung,
der hohen Dimensionsstabilität, Ermüdungsbeständigkeit
und Temperaturbeständigkeit sowie den geringeren Laufgeräuschen und vor allem den hohen Leichtbauvorteilen.
Die Ausnutzung des Potentials der Hochleistungsfaserwerkstoffe in Kunststoffverbunden wird bei diesen Belastungen
insbesondere aufgrund mangelnder Haftung zwischen Verstärkungsfaser und Matrix erheblich reduziert. Ziel des Forschungsvorhabens ist deshalb die Verbesserung der Haftung zwischen
der textilen PPS-Verstärkung und der Kunststoffmatrix (Elastomer, Thermoplast), die aufgrund der flüssigkristallinen Ordnung
der Faser ohne Verbesserungsmaßnahmen sehr niedrig ist.
Es besteht ein hoher Forschungsbedarf für ein gezieltes
Oberflächendesign dieses Faserstoffes, das auf den Einsatz
der Fasern in FKV sowie auf die Nutzung geeigneter, industrierelevanter und wirtschaftlicher Verfahren abgestimmt ist.
Ein wesentlicher Schwerpunkt der Entwicklungen liegt somit in
einer gezielten, im industriellen Fertigungsprozess durchführbaren Oberflächenmodifizierung, -aktivierung und -derivatisierung
von PPS-Faserstoffen. Im Rahmen der Projektarbeit sollen durch
den Einsatz von nasschemischen Verfahren, Plasmabehandlungen und Oxifluorierung gezielte Modifikationen der Faseroberfläche und darauf aufbauend eine gesteigerte Haftung erzielt
werden. Zunächst werden diese Untersuchungen im Labormaßstab durchgeführt. Anschließend werden vielversprechende
Verfahren ausgewählt und gezielt weiterentwickelt, um eine
effektive und ökonomische Integration in die textile Prozesskette zu ermöglichen. Am Ende der Projektarbeiten werden zwei
ausgewählte Technologiedemonstratoren, eine Gummischlauch
und ein PKW-Verkleidungselement, hergestellt und erprobt. Unterstützt werden diese Entwicklungen durch die Realisierung
geeigneter materialtheoretischer Modelle zur Bauteilsimulation.
(ITM, IPFD, STATIK BMWi Normalverfahren 17590 BR)
8
Funktionalisierte Fasern – Auswirkung von Additiven auf das
Reibungsverhalten in den Weiterverarbeitungsprozessen
Die Verbesserung des Verarbeitungsverhaltens von funktionalisierten Fasern durch Additive in der Spinnmasse war Ziel
des Vorhabens. Die bisher in der Praxis aufgetretenen Probleme
in der Textilfertigung mit solchen Fasern sollten durch umfassende Analysen des Verarbeitungsverhaltens und der Ableitung
geeigneter Maßnahmen, wie Modifizierung von Präparationen
bzw. Schutzbeschichtungen, abgestimmte Parameter des Sekundärspinnprozesses und Anpassung weiterer Maschineneinstellungen eine Verbesserung erzielt werden.
Ausgewählt wurden Viskosefasern mit rundem, Y-förmigem,
sowie flachem und sehr flachem Querschnitt. Als Additive wurden Kaolin, Glasschaum und Titandioxid ausgewählt, die besondere Funktionen ergeben. Die Spinnmasse wurde maximal
möglich und mit halber maximaler Beladung additiviert. Die
Integration der funktionellen Additive reduzierte die Stabilität
19
des Sekundärspinnprozesses und auch die Festigkeit der Garne
verbunden mit der Zunahme der Streuung der Faserlängenverteilung. Durch die Additivierung wurden die Fasern spröder und
kürzten sich bei der Verarbeitung ein. Durch eine Beimischung
von 50% Trägerfasern ohne Additivierung konnte eine wesentliche Verbesserung des Sekundärspinnprozesses erzielt werden. Damit lag die Fadenbruchrate beim Sekundärspinnen im
üblichen Bereich. Das Zwirnen erbrachte weitere Qualitätssteigerungen hinsichtlich der Garnfestigkeit. Der Einsatz von glättungs- und haftungsgebender Avivage vor der Garnherstellung
reduzierte den CV-Wert (%) der Höchstzugkraft um bis zu 70%
und das Aufschiebeverhalten bei der Weiterverarbeitung verbesserte sich. Die Verschleißanalyse an Stricknadeln zeigte bei
der Verarbeitung der avivierten Viskosefasern einen vergleichbaren Wert wie mit 100% Viskose ohne Additiv. Nachfolgend
aufgebrachte Schutzbeschichtungen zeigten je nach Zusammensetzung der Rezeptur Vor- und Nachteile im Reibverhalten und
im Verschleiß.
Untersucht wurden darüber hinaus sieben unterschiedliche
Polyester (PET) – Endlosfilamentgarne, die mit unterschiedlich
hohen Anteilen von BaSO4 und SiO2 funktionalisiert, am ITV im
Bikomponenten-Spinnverfahren ausgesponnen und beim Projektpartner TWD verstreckt und texturiert wurden. Die Avivierung mit BaSO4 und SiO2 führte zunächst zu diversen Problemen
im Primärspinnprozess, die durch Anpassung der Partikelgröße
und der Prozessparameter gelöst werden mussten. Die Auswertung der Analysen zu den Kennwerten Reibwert und Verschleiß
ergab höchste Verschleißmesswerte bei der Funktionalisierung
mit SiO2. Bei der Funktionalisierung mit BaSO4 wurde bei den
DTY-Garnen bei niedrigerer Beladung ein höherer Verschleiß gemessen. Auch der Reibpartner ist entscheidend: Zumeist wurden höhere Reibwerte gegen Stahl im Vergleich gegen Keramik
bei verstreckten DTY-Garnen ermittelt. Der Verschleiß auf dem
Stricknadelprüfstand war bei den Filamentvarianten wesentlich
höher als bei den Viskose-Stapelfasergarnen. Der geringste Verschleiß bei den Filamenten trat beim PET-Standard-Filamentgarn auf. Weitere Analysen erfolgten mit dem Additiv TiO2, das
zunächst in Filmen verarbeitet wurde. Da die erhofften photokatalytischen Aktivitäten sich nicht einstellten, wurde dieser Weg
der Funktionalisierung nicht weiter verfolgt. (ITV, DWI BMWi IGF
16722 N)
9
Schnelle Fertigungszeiten durch angepasste Schlichtemittel
für Glasfaser-FVW mit Thermoplastmatrix
Das Ziel des vorliegenden Projektes war die Abstimmung
zwischen Glasfasern und einem Matrixsystem aus Polypropylenfasern durch den Einsatz von angepassten Schlichtemitteln
zu verbessern. Als sehr hilfreich und zielführend erwies sich die
gute Zusammenstellung des Verbundes aus drei bayerischen
Betrieben: einem Recyclingbetrieb für sortenreine Glasfasern,
einem Hilfsmittelhersteller mit Expertise bei Avivagen und
Schlichtemitteln und einem Verarbeiter von Verbundwerkstoffen. Alle Partner hatten geeignete Versuchsanlagen, die sich
hervorragend ergänzten.
Zunächst wurde der Präparationsgehalt der Faserflocken,
die aus sortenreinen Glasfaser-Produktionsabfällen aufgearbeitet wurden, und das Benetzungsverhalten analysiert. Die Zugabe von Antistatika beim Vliesherstellprozess kann zu einer
wesentlichen Verbesserung der Performance in der Produktion
und durch die erhöhte Gleichmäßigkeit zu einem höherwertigen
Endprodukt führen. Verpresste Prüfmuster aus Glas- und PP Fasern zeigten dazu eine Erhöhung der Bauteilfestigkeit quer zur
Produktionsrichtung um ca. 43%.
Weiterführende Variationen der Avivage mit Zugabe von
Haftvermittlern, polymeren Glasavivagen und Mischrezepturen
20
zeigten weitere Wechselwirkungen auf. Die Zugabe eines Haftvermittlers erhöhte die Zugfestigkeit im Musterbauteil um bis zu
68%. Durch die Zugabe einer polymeren Glasavivage wurde die
Zugfestigkeit um bis zu 53% erhöht.
Bei 3-Punkt Biegeversuchen an unter Produktionsbedingungen hergestellten Verbundmustern konnte ein Optimum der
Biegesteifigkeitserhöhung bei einer 0,3%-igen Zugabe eines
Haftvermittlers in die Flockmischung bei der Vliesherstellung
ermittelt werden. Diese stieg dabei um ca. 16% an, bei höherer Zugabe sank diese. Alle in dieser Versuchsreihe getesteten
Verbundmuster zeigten durch die Zugabe der Schlichtemittel
eine Verbesserung der Biegesteifigkeit im Vergleich zum Standardprodukt.
Benetzungsanalysen zeigten allerdings keine eindeutigen
Zusammenhänge mit den mechanischen Bauteileigenschaften.
Eine bessere Benetzung könnte allerdings bei den hergestellten
Bauteilen, die bei der Herstellung ein faserbasiertes Lüften erfahren, auch zu Nachteilen in den mechanischen Eigenschaften
(Erhöhung der Biegesteifigkeit durch Sandwichaufbau) führen,
indem die gute Anhaftung das Lüften einschränkt.
Die wohldosierte Zugabe von Haftvermittler in die Avivage
führte zu einer spürbaren Verbesserung der Bauteileigenschaften. Eine Höherdosierung wirkte sich dagegen negativ aus. Eine
bessere Benetzung führte nicht zwangsläufig zu höheren mechanischen Eigenschaften.
Aus den Ergebnissen konnten Empfehlungen zum Einsatz
eines neuen Prozesses zur Avivierung in der Prozesskette der
Faserverbundherstellung aufgezeigt werden. Dies erscheint lohnend im Hinblick auf verbesserte Bauteileigenschaften, die damit auch eine Gewichtsreduzierung erlauben. (ITV Land Bayern
Bayern Innovativ 1302 – 0002)
10
Printing of Organic Light Emitting Devices on Textile for the
use in safety clothing and enviroment
Durch die Integration von Licht-emittierenden (EL (elektrolumiszente) und OLED (organische Licht-Diode))-Mitteln in textile
Flächen ergibt sich ein enormes Marktpotential. Verschiedene
Anwendungen im Berufs- und Alltagsleben sind denkbar, beispielsweise leuchtende Tapeten oder Vorhänge. Auch im Gesundheits- und Medizinbereich ergeben sich Applikationen für
die Lichttherapie. Ferner könnten auch leuchtende Fasern in
Warnwesten integriert sowie für andere Sicherheitstextilien
verwendet werden. Nötig für die erfolgsversprechende EL- und
OLED-Integration in Textilien sind die Verarbeitung der lumineszierenden Materialien in Beschichtungsprozessen, sowie die
Identifikation eines geeigneten Aufbaus für ein textiles Mehrschicht-OLED oder EL-System. Darüber hinaus ist eine adäquate
Verkapselung gegen Sauerstoff und Wasser, auf die die OLED
sehr empfindlich reagiert, unabdingbar.
Aus diesem Hintergrund heraus, ist das Ziel in POLEOT, ELund OLED-Anwendungen auf elektrisch leitfähigen textilen Flächen durch Drucken zu realisieren. Auf das elektrisch leitfähige
Textil wird eine Schicht aktives Material für EL oder OLED anhand unterschiedlicher Drucktechniken (Tintenstrahl, Siebdruck,
Sprühbeschichtung) aufgebracht. Der wichtigste Teilaspekt ist
dabei die Verkapselung, die zum einen die Umwelteinflüsse auf
das aktive Material so gering wie möglich hält und zum anderen
die Flexibilität der textilen Fläche behält.
Der Leuchtmechanismus hinter der EL- und OLED-Technologie ist die Elektrolumineszenz. Elektrolumineszenz ist ein
aktives Lichtprinzip, welches die nicht-thermische Umwandlung von elektrischer Energie in Licht in einem Festkörper beschreibt.
Die Verwendung organischer (OLED) und anorganischer (EL)
Substanzen als Festkörper führt zu unterschiedlichen VoraussetProjektförderung 2014
zungen und Anforderungen, so dass in POLEOT zwischen diesen
beiden Anwendungsszenarien unterschieden wird.
Bisher existieren EL und OLED-Materialien in Folien-, Streifen- und Kabelform. Diese sind zwar flexibel und werden mittels Kleben, Nähen und Weben in oder auf eine textile Fläche
appliziert. Bei diesen Ansätzen leidet jedoch meist der textile
Charakter der gesamten Struktur. Ein erster Ansatz EL-Garne zu
entwickeln, beruht auf einer Kern-Mantel-Struktur aus leitfähigen Fasern, auf die elektrolumineszente Farbstoffe aufgebracht
werden. Des Weiteren gibt es eine Forschungsinitiative in den
USA, die Wechselstrom-EL-Elemente mittels des Tintenstrahldrucks auf Textil aufbringt.
In diesem Projekt werden erstmalig EL- und OLED-Elemente
durch Drucken und einer Verkapselung durch die plasmaunterstütze chemische Gasphasenabscheidung auf leitfähigen Textilien realisiert.
Um das Forschungsziel zu erreichen, werden drei grundsätzliche wissenschaftlich-technische Forschungsergebnisse und somit drei Innovationen angestrebt:
1.Vorbereitung und / oder Entwicklung leitfähiger Textilien
durch Beschichtung oder Weben
2.Drucken des aktiven licht-emittierenden Mittels
3.Robuste und flexible Verkapselung der Leuchttextilien
Bestehende Ansätze flexible OLEDs- und EL-Elemente herzustellen nutzen entweder Polymerfolien oder Papier. Die Materialformen weisen zwar Flexibilität auf, haben jedoch keinen
textilen Charakter. Somit sind sie nicht drapierbar und luftdurchlässig – wichtige Eigenschaften für einen körpernahen Einsatz und Anwendungsfelder, in denen Verformbarkeit höchste
Priorität hat, wie beispielsweise in Faserverbundelementen im
textilen Automobilinnenbereich.
Diese Eigenschaften werden in POLEOT durch den Einsatz
von leitfähigen Textilstrukturen als Substrat gewährleistet. Die
Leitfähigkeit wird dabei durch das Grundmaterial oder eine
Beschichtung aus Carbon-Nanotubes (CNT) bereitgestellt. Eine
solche Beschichtung erzeugt eine gut leitende Oberfläche. Da
metallbeschichtete und CNT-beschichtete textile Flächen bereits in der heutigen Produkt- und Forschungslandschaft zur
Verfügung stehen, wird auf den Stand der Technik zurückgegriffen.
Eine besondere Herausforderung in POLEOT stellt die Materialkombination dar. So müssen die organischen (für die aktive
Schicht) und anorganischen (für die Elektrodenschicht) Materialien chemisch so modifiziert werden, dass ihre physikalischen
und chemischen Eigenschaften aufeinander abgestimmt sind.
Die Neuheit auf der technologischen Seite wird in POLEOT
zum einen durch die Implementierung und Kombination von
aktiven elektronischen Materialien und Textilien geschaffen. Die
verwendeten Technologien bestehen sowohl in der Elektronik
als auch Textilwelt. Allerdings sind die Präzisionsansprüche der
beiden Sparten so verschieden, dass die Technologien adaptiert
und verfeinert werden müssen.
Das Drucken von leuchtenden Strukturen auf Textilien bietet
gegenüber dem bereits bestehenden Forschungsansatz, OLEDs
in Faserform herzustellen, eine produktionstechnisch einfachere Alternative. Diese bringt einerseits Kostenersparnis mit sich,
andererseits ermöglicht es das nachträgliche Ausrüsten mit
Leuchtfunktionen.
POLEOT bietet einen innovativen Ansatz in der Verkapselungstechnologie. Die Kommerzialisierung der bisher angewandten Dünnschicht-Beschichtungsverfahren ist schwierig,
da hohe Kosten für eine Vakuum-Ausrüstung anfallen und der
Produktionsdurchsatz sehr gering ist. Um diesen Defiziten entgegenzuwirken, wird in POLEOT ein Verkapselung-Verfahren mit
erhöhter Abscheidungsrate angewandt, das sogenannte skalierbare plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidungsverfahren (PECVD).
Die Übertragung der Drucktechnik in Kombination mit der
flexiblen Verkapselung würde eine kostengünstige Produktionsweise für textile Leuchtelemente ermöglichen. Auf diese
Art wären kostengünstige und energieeffiziente Leuchtelemente beispielsweise auf Bekleidung, im KFZ-Innenraum oder im
Wohnbereich denkbar. (ITA, IPF, UFB BMWi Cornet 94 EN)
11
Herstellung bioaktiver Fasern auf der Basis von Calciumphosphaten für den Einsatz in der Knochenrekonstruktion
Die Entwicklung von keramischen Fasern auf der Basis
von Calciumphosphaten, die als biokompatibles und osteogenes Knochenersatzmaterial in Knochendefekte eingebracht
werden können, war Gegenstand des Projektes. Als bestes
Spinnsystem mit faserbildenden Eigenschaften wurde Calciumchlorid, Phosphorsäure und Polyethylenoxid in einer Wasser/
Ethanol-Mischung identifiziert. Daraus konnten Präkursorfasern
hergestellt werden, die durch eine Temperaturbehandlung in
Calciumphosphat-Keramikfasern umgewandelt wurden. Calciumphosphatfasern in Form von Hydroxyapatit und Tricalciumphosphat waren nicht zytotoxisch und konnten mit humanen
Stammzellen besiedelt werden. Es wurden sehr wichtige Erkenntnisse zur präkursorbasierten Herstellung von Calciumphosphatfasern erhalten. Aufgrund ihrer speziellen Morphologie
konnten allerdings noch keine Fasern erhalten werden, die für
das angestrebte Einsatzgebiet ausreichende mechanische Stabilitäten aufwiesen, so dass weiterführende Forschungsarbeiten
in dieser Richtung erforderlich sind. (ITCF, ITV, UFB BMWi IGF
375 ZN)
12
Effizientes, hochproduktives Verfahren zum Spreizen von
Hochmodulfasern durch innovative Ultraschallanregung (US
Spreizen)
Der spezifische Preis für Hochmodulfasergarne sinkt mit
steigender Anzahl an Filamenten. Carbonfasergarne mit mehr
als 50.000 (50 K) Filamenten (Heavy Tows) werden z. B. bereits
für unter 20 € / kg am Markt angeboten, während 6K Carbonfasergarne mehr als 60 € / kg kosten. Insbesondere Heavy Tows
sind damit von großem Interesse für die Serienfertigung von
Faserverbundkunststoffen. In einem sogenannten Spreizprozess
wird die anfänglich elliptische Querschnittsfläche (mit inhomogener Filamentverteilung) des dicken Heavy Tows zu einem
unidirektionalen Gelege mit sehr dünnem, breitem Querschnitt
(mit parallel ausgerichteten Filamenten) aufgefächert. Hierdurch
werden die erforderlichen mechanischen Kennwerte und Flächengewichte erreicht.
Es werden unterschiedliche Spreiztechnologien eingesetzt.
Diese sind im Wesentlichen durch das minimal erreichbare Flächengewicht oder durch die maximale Produktionsgeschwindigkeit limitiert. Bisher existiert kein Verfahren in dem
sehr dünne Gelege und zugleich faserschonend hergestellt
werden können. Limitierend ist insbesondere die Relaxation
bzw. das Zusammenziehen der Heavy Tows nach dem Spreizen. Dieses Verhalten wird auf einen punktuellen Zusammenhalt zwischen einzelnen Filamenten – aufgrund der Schlichte
– zurückgeführt.
In Vorversuchen konnten durch den Einsatz einer neuartigen
Technologie vielversprechende Ergebnisse erzielt werden. Dabei
wird der Zusammenhalt zwischen den Filamenten durch eine
spezielle Ultraschallanregung aufgebrochen. Die Kompetenz der
EM Systeme GmbH im Bereich der Ultraschalltechnik und des
ITA im Bereich der Tribologie und des Spreizens ergänzen sich
idealer Weise hinsichtlich der Erfüllung des Projektziels. (ITA
BMWi ZIM KF2497154AG3)
21
13
Funktionstextilien zur Abschirmung von Röntgenstrahlung
Das IGF-Projekt 17783BG richtet sich auf die Entwicklung
von neuartigen textilen Materialien, die effektiv Röntgenstrahlung abschirmen können. Bekanntermaßen hat Röntgenstrahlung gesundheitsschädliche Wirkungen. Für die Abschirmung
von Röntgenstrahlung werden in der Regel handelsübliche
Bleiwesten eingesetzt. Diese Schürzen haben jedoch ein erhebliches Gewicht, sind schwierig zu handhaben, unangenehm
zu tragen und durch die toxische Bleikomponente schwer zu
recyclen.
Im Rahmen dieser Entwicklungsarbeiten sind Kompositfasern mittels Lyocell-Prozess hergestellt worden, die Bariumsulfat
oder Bismutoxid in Partikelform enthalten. Diese sind hinsichtlich ihrer Eignung zur Absorption von Röntgenstrahlung und auf
deren Möglichkeit zur Weiterverarbeitung in der Sekundärspinnerei und abschließend in einer textilen Fläche untersucht worden. Der Auswahl der Kompositfasern und deren anorganischen
Additive liegt ein im Bereich der Röntgenstrahlung existierendes „Synergie“-Konzept zugrunde, durch die Kombination von
„weichen“ und „harten“ Absorptionsmaterialien eine insgesamt
höheren Absorptionswirkung erreicht werden kann, als es der
Summe der Absorptionswirkungen der einzelnen Komponenten
entspricht. Dieser Synergieeffekt kann noch weiter ausgenutzt
werden, indem in diesem Projekt verschiedene Garne mit unterschiedlicher Beladung an absorbierenden Zuschlägen erzeugt
und auf unterschiedliche Weise zu textilen Flächen gewoben
oder gestrickt werden. Dafür werden die Kompositfasern entsprechend vorbereitet und zu Rotorgarnen verarbeitet. Diese
Rotorgarne entsprechen in ihrer Qualität zwar nicht den industriellen Standards, doch reichen sie unter Laborbedingungen aus,
um sie nachträglich als Web- oder Strickgarn einzusetzen. Die
daraus entstehenden Web- und Strickwaren können konfektioniert und als Bekleidungsstück eingesetzt werden. Messungen
der Röntgentransmission zeigen eine Absorptionsfähigkeit von
bis zu 80 % eines aus Kompositfasern bestehenden Gewebes.
Diese Ergebnisse zeigen eine vielversprechende Möglichkeit einen nachhaltigen, bleifreien textilen Röntgenstrahlungsschutz
zu bieten. (FTB, TITK, IPFD BMWi IGF 17783 BG)
14
Verbesserung der chemischen und thermischen Beständigkeit von PA 6.6 Garnen durch Einsatz thermostabiler Vernetzer
Die Verbesserung der chemischen und thermischen Beständigkeit von PA 6.6-Garnen durch den Einsatz thermostabiler
Vernetzer war Gegenstand des vorliegenden Projektes. Dabei
war es das Ziel, ein Polyamid 6.6-Garn mit Doppelbindungen
zu modifizieren, um im Anschluss eine Strahlenvernetzung am
Garn bzw. an Flächen durchzuführen.
In diesem Projekt wurden PA 6.6-Copolymere entwickelt,
welche in ihrer Polymerstruktur Vernetzungsstellen in Form von
Doppelbindungen enthalten. Diese Copolymere wurden im anschließenden Schmelzspinnprozess zu Fasern weiterverarbeitet.
Die Vernetzung erfolgte durch gezieltes Auslösen mit Strahlung
(Strahlenquelle: ESH, UV). Die Vernetzung wurde an Fasern, an
Granulaten, sowie an Folien als Modellkörper durchgeführt. Zum
Einsatz kamen dabei auch zusätzliche Vernetzungsreagenzien in
unterschiedlichen Konzentrationen.
Die zentrale Frage des Projekts war, ob das Konzept der
intermolekularen Vernetzung von Polyamid 6.6, wie es in der
Kunststofftechnik gängige Praxis ist, auch auf den Faserbereich
zu übertragen ist. Zu untersuchen war, ob hierdurch eine Verbesserung des Eigenschaftsprofils erreicht wird. Dabei standen
22
insbesondere die Beständigkeit gegenüber Chemikalien und
Temperatur im Vordergrund, um den Hochleistungsfasersektor
für Polyamid 6.6 prinzipiell zugänglich zu machen.
Im Projekt wurde zunächst ein zur Vernetzung befähigtes,
doppelbindungsmodifiziertes PA 6.6 Polymer entwickelt und
optimiert. Untersuchungen zeigten, dass dabei die Vernetzung
unter Spinnbedingungen auch in Gegenwart einer Vernetzungshilfe nicht stattfindet.
Aus dem modifizierten Polymer wurde dann im Schmelzspinnprozess die Faser gesponnen und charakterisiert. Untersuchungen zeigten, dass die Chemikalien- bzw. Temperaturbeständigkeit der neuen Faser trotz der Eingriffe in die Struktur
mindestens dem unmodifizierten Polyamid entspricht. Die Effizienz der Strahlenvernetzung lässt sich hier durch einen höheren Gehalt an Doppelbindungen bzw. Vernetzer optimieren.
PA 6.6 basierte textile Produkte werden dann auf Grundlage
höherer Kennwerte mit diesem System vor allem im Leichtbau
teure Spezialfasern ersetzen können. (ITCF, IWS BMWi Normalverfahren 17380 N)
15
Neue Oberflächenmodifizierung von Carbonfasern für den
Einsatz in Faserverbundwerkstoffen
Faserverbundwerkstoffe haben sich in den letzten Jahren
aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften
und ihres großen Leichtbaupotentials in führenden industriellen Bereichen behauptet. Die Wechselwirkung zwischen Faser
und Matrix ist ausschlaggebend für die Kraftübertragung im
Faserverbund und daher für die mechanischen Eigenschaften
des Bauteiles von höchster Bedeutung. Carbonfasern werden
in der Regel für den Einsatz in Faserverbundwerkstoffen Oberflächenbehandlungen unterzogen, um diese Wechselwirkung
zu verbessern. Bei den üblicherweise angewandten Methoden
wird die Faseroberfläche oxidativ angegriffen – es bilden sich
funktionelle Gruppen, die eine gute Faser-Matrix- Haftung erlauben, doch die mechanischen Eigenschaften der Fasern werden
herabgesetzt.
Es wurde in diesem Projekt eine Methode entwickelt, bei
der kein chemischer Angriff der Faseroberfläche erfolgt, sondern
Polymerketten auf der Faser angebunden werden. Dies erfolgt,
indem in Gegenwart der Carbonfaser vinylische Monomere einer freien radikalischen Polymerisation unterzogen werden. Auf
den Carbonfasern bildeten sich dabei Strukturen, die auch nach
dem Auswaschen der Fasern in geeigneten Lösungsmitteln verblieben. Je nach gewähltem Monomer werden zudem funktionelle Gruppen auf der Faseroberfläche gebunden.
Dies erlaubt eine bessere Wechselwirkung der Faser mit der
Matrix: Die Strukturen erzeugen eine mechanische Verzahnung
und die funktionellen Gruppen können mit der Matrix z. B. Epoxidharz chemische Bindungen eingehen.
Prüfkörper, hergestellt aus behandelten Fasern in Epoxidmatrix, zeigten im Vergleich zu solchen, die nach herkömmlichen
Methoden behandelt wurden, eine deutliche Verbesserung der
mechanischen Eigenschaften. Die Zugfestigkeit stieg um 15 %,
der E-Modul um 6 % und die interlaminare Scherfestigkeit um
20 %. Es ergab sich zudem ein Bruchbild mit deutlich reduziertem Faser-Pullout.
Die im Laufe dieses Projektes entwickelte Methode beruht
auf vier einfachen und in der Industrie als kontinuierliche Verfahren bekannten Einzelschritten: Präparieren der Fasern mit einer Flüssigkeit, Temperaturbehandlung, Waschen und Trocknen.
(ITCF, TFI BMWi IGF 16934 N)
16
Ausrüstung von Textilien für den Objektbereich mit Hilfe von
Flammschutzmitteln auf Basis Silicium/Phosphor- und Stickstoff/Phosphor-Verbindungen sowie deren Weiterentwicklung unter Berücksichtigung der zugrundliegenden Pyrolysemechanismen
Die Flammschutzausrüstung von Fasermaterialien findet
heute eine starke Beachtung bei der Herstellung von Textilien. Der Zwang durch den Gesetzgeber hin zu einer kompletten
Vermeidung von halogenorganischen Verbindungen für diesen
Zweck ist bedeutend. Hinsichtlich der alternativen Entwicklungen für den Fasermarkt stehen Phosphorverbindungen im
Fokus. Auf Basis tiefgehender analytischen Untersuchungen
an Modellsystemen und der geltenden Pyrolysemechanismen
wurde ein Verfahren zur Flammschutzausrüstung von Textilien
entwickelt, welches
a)halogenfrei ist,
b)formaldehydfrei ist,
c) permante Effekte liefert und
d)zu einem weichen Griff führt.
Damit erfüllt das Verfahren prinzipiell die vielfältigen Wünsche von Ausrüstern und Kunden. Es besteht die Hoffnung, dass
das Verfahren im Rahmen weitergehender Entwicklungen zusammen mit der Industrie zu spezifischen Weiterentwicklungen
führt. (ITCF, DWI BMWi Normalverfahren 17336 N)
17
Verhinderung des Schrägverzugs bei Maschenwaren aus
Baumwolle- und Viskosegarnen durch Applikation innovativer Crosslinker
Bei der Herstellung von Maschenwaren aus Cellulosegarnen tritt in der Praxis häufig das Problem auf, dass die Maschenreihen nicht ideal zur Strickrichtung verlaufen, sondern
einen Schräglauf aufweisen. Der Schräglauf korreliert mit der
Kringelneigung der Garne. Dieses Kringeln wiederum resultiert
aus Spannungen in den Einzelfasern der Garne, die beim Spinnprozess entstehen. Die Kringelneigung wird deutlich, wenn die
Enden einer losen Garnschleife langsam zusammengeführt werden. Das Garn verwickelt und verwindet sich. In einer Ware
verursachen die Torsionskräfte des Garnes eine Formänderung,
Verwindung und Neigung der Maschen gegenüber der Warenfläche. Im selben Kontext wie der Maschenschräglauf ist auch der
Schrumpf einer Maschenware bzw. deren Relaxationsverhalten
zu betrachten.
Im Vorhaben wurde eine umfassende Studie zu verschiedenen Crosslinkern, die zur Stabilisierung von Cellulosegarnen
und Maschenwaren herangezogen wurden, durchgeführt. Trotz
guter Fixierraten trat der überraschende Effekt auf, dass die
Kringelneigung vernetzter Garne (insbesondere bei BW) nicht in
dem erwarteten Maß reduziert wird. Aus vertiefenden Arbeiten
ergeben sich jedoch 3 Verfahrensvorschläge für die Praxis, die
direkt umsetzbar sind:
1) Der Verzicht auf formaldehydbasierte Hochveredlungschemikalien durch Einsatz von alkalisch fixierbaren Crosslinkern
(„Zero-Formaldehyd“), die z.T. sogar bessere Warenendeigenschaften liefern (Relaxationsverhalten).
2) Die simultane Behandlung von Maschenwaren mit NHDT-Crosslinker und Reaktivfarbstoff im Zuge einer einbadig
durchgeführten Färbung. Bei kaum veränderten Farbtiefen und
Lichtechtheiten zeigen sich Verbesserungen im Schrumpf- bzw.
Relaxationsverhalten.
3) Die Unterdrückung der Fibrillation bei der Ausrüstung von
Maschenwaren aus Lyocelfasern (z. B. Tencel) durch Zusatz von
NHDT-Crosslinker in die Flotte. (ITCF, STFI BMWi IGF 17500 N)
18
OXO-TEX Entwicklungen im Hinblick auf einen kontrollierten
oxidativen Abbau von Textilien aus synthetischen oder Biopolymeren für spezifische Anwendungen
Für eine Reihe von Faseranwendungen im Bereich der Aground Geotextilien oder im Bereich von Verpackungsanwendungen, bringt eine zu lange Lebensdauer der textilen Materialien
nach ihrer Nutzungsphase deutliche Nachteile mit sich. Da ein
wünschenswerter, schneller Abbau erschwert ist und es dadurch
zu langfristigen ökologischen Problemen führen kann, wäre ein
schneller oder besser noch ein „kontrollierter bzw. maßgeschneiderter“ Polymerabbauprozess für die genannten Anwendungsbereiche von erheblichem Vorteil. Auch Materialien aus
thermoplastischen Biopolymeren, wie dies z. B. beim PLA der
Fall ist, haben nicht immer ein ideales Abbauverhalten, welches
wiederum etwas zu langsam vonstattengeht. Dieses Manko der
Biopolymere kann dadurch behoben werden, dass beispielsweise durch den Zusatz von speziellen Additiven ein maßgeschneiderter Abbau initialisiert werden kann, der nach Ablauf der
Gebrauchsphase einsetzt und zu einem schnellen Abbau führt.
In jüngerer Zeit wurde dafür die Verwendung von sog. „Oxodegradables“, das sind Additive mit oxidativ abbauender Wirkung
speziell für die Anwendung im Folien bzw. Verpackungsbereich
diskutiert, die den Abbauprozess von synthetischen Polymeren
wie PP, PE und sogar für PET beschleunigen und steuern sollen.
Im Rahmen der hier durchgeführten Untersuchungen wurde geprüft, ob diese Oxo-Additive in einem Extrusionsverfahren zur
Herstellung textiler Garne mit guten mechanischen Eigenschaften eingesetzt werden können und ob Formulierung d. h. Kombinationen von Oxo-Additiven und/oder Stabilisatoren möglich
sind und so auf einander abgestimmt werden können, dass die
Abbauprozesse, unter anderen definierten Randbedingungen
als im Gebrauch, erst nach Erreichen der erforderlichen Lebensdauer des Endproduktes wirksam werden. Für solche Polymerformulierungen bzw. Anwendungen, für die eine vollständige
Mineralisierung zu Kohlendioxid sowie das Fehlen negativer
Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt erwiesen ist, führt
ein praktischer Einsatz nicht nur zu einem nachhaltigen ökologischen sondern auch wirtschaftlichen Effekt. (ITCF, ITA BMWi
Cornet 66 EN)
19
Mikrofibrillär verstärkte Textilien und Polymercomposite
Die mechanischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften von Polymerkompositen sind abhängig von der
Polymermorphologie und der Wechselwirkung zwischen Verstärkungsphase und Matrix. In der Regel werden kohärente
Verstärkungsphasen in Form von Partikeln, Fasern oder textilen
Strukturen eingesetzt.
Das Projekt Fibriltex verfolgt in einem neuen Ansatz die
Herstellung von Polymerblends durch Extrusion und anschließendem mechanischen Verstrecken, die aus einer kohärenten
Phase und einer Verstärkungsphase bestehen. Die Verstärkungen dieser mikrofibrillär verstärkten Polymerblends liegen im
nano- bis submicro-Bereich. Als Folge kann die Zugfestigkeit
und der Zugmodul einer PET/PP-Mischung um den Faktor 1,5
gegenüber konventionellem Polyester erhöht werden.
Die Extrusion von verschiedenen PP/PET Mono- und Multifilamenten, wobei PP die kohärente und PET die Verstärkungsphase darstellt, wurde durch das Institut Centexbel in Ghent,
Belgien, durchgeführt. Weiterhin wurde untersucht, inwieweit
sich diese mikrofibrillären Verstärkungen der Garnebene auf
textile Strukturen und schließlich Kompositbauteile übertragen
lassen. Hierzu wurden durch das Institut für Textiltechnik (ITA)
der RWTH Aachen Gewebe auf einer konventionellen Bandweb-
23
maschine hergestellt. Anschließend wurden die verschiedenen
Mono- und Multifilamentgewebe aus PP/PET-Polymerblends
vom Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) zu Kompositbauteilen verpresst. Durch den ausreichend hohen Unterschied der
Schmelztemperaturen beider Phasen in den Garnen konnten
die verstreckten Blends partiell aufgeschmolzen werden. Dabei
dient das PP als niedrigschmelzende Phase zur Generierung
der Matrix, während die bei höheren Temperaturen schmelzende PET-Phase in Form von Fibrillen im Verbund verbleibt. Die
wesentliche Erkenntnis aus den mechanischen Prüfungen ist,
dass die Eigenschaften wie beispielsweise Dehnungsvermögen,
Festigkeit, Modul und Schrumpf, gezielt durch die Komposition,
den Streckfaktor und die Verwendung von Mono- oder Multifilamentgarnen beeinflusst werden können. Das textile Design der
Gewebe ist hierbei ebenfalls maßgeblich für die Richtungsabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften. Die entwickelten
Kompositbauteile können sich mit den Referenzmaterialien rein
verstrecktem PP und kurzglasfaserverstärkten Bauteilen messen.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass thermoplastische Polymer-Polymer Verbunde mit hervorragenden
mechanischen Eigenschaften durch Zugabe eines günstigen
Massenproduktionskunststoffes entwickelt wurden. Sie zeichnen sich durch verringerte Materialkosten, gute Rezyklierbarkeit und die Möglichkeit der in-situ-Erzeugung aus. Dadurch
erlangen sie wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit gegenüber
kurzglasfaser-verstärkten Verbundwerkstoffen. Das thermische
Verhalten (Schrumpf ) konnte deutlich verbessert und die mechanischen Eigenschaften mindestens aufrechterhalten werden;
teilweise haben die Filamente signifikant gesteigerte Festigkeiten gegenüber den Referenzmaterialien gezeigt. (ITA, IVW, UFB
BMWi Cornet 78 EN)
20
Elektrisch leitfähige, textile Bikomponentenfasern auf Basis
von Polymer-Nanoverbundwerkstoffen
Das Integrieren von Elektrik bzw. Elektronik in Funktionstextilien (engl.: smart textiles) ist in der heutigen, digital vernetzten Welt ein Trend. Mögliche Anwendungsgebiete liegen unter
anderem im Heizen von Textilien (textile Sitzheizung), Lastsensorik (mechanische Belastung von Bauteilen) und auch in
Kommunikation und Unterhaltung (in Textilien integrierte Kabel
für Kopfhörer). Des Weiteren können auch technische Textilien
mit Sensorik ausgestattet werden. Bei fast allen Anwendungen
ist es nötig, elektrische Signale innerhalb textiler Flächen zu
übermitteln. Dafür werden flexible Leiterbahnen benötigt, die
die mechanischen Voraussetzungen erfüllen, um textiltechnisch
verarbeitet werden zu können.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung leitfähiger Bikomponentenfasern in Kern-Mantel-Geometrie, die elektrisch isoliert
sind und eine gute textile Verarbeitbarkeit besitzen. Realisiert
wird dies durch das Einbringen von Kohlenstoffnanorörchen
(engl.: Carbon Nanotube, CNT) und / oder Leitruß in die Polymermatrix des Kerns und einem isolierenden Mantel. Dabei soll
eine Leitfähigkeit von wenigstens 10 – 4 S / m erreicht werden,
was die Grenze für elektrische Leitfähigkeit nach Norm TRBS
2153 darstellt. Das bisherige Problem war die Zerstörung der
leitfähigen Netzwerke und somit das Sinken der Leitfähigkeit
durch das Verstrecken der Fasern. Die Leitfähigkeit kann durch
Tempern wiederhergestellt werden, was jedoch eine Neuorientierung der Molekülketten im verstreckten Garn bewirkt und
somit eine Abnahme der mechanischen Eigenschaften zur Folge
hat. Um das Problem zu umgehen, wird das verwendete Material so gewählt, dass der Schmelzpunkt des Kerns deutlich
unter dem des Mantels liegt. Dadurch kann bei Temperaturen
unterhalb des Schmelzpunktes des Mantels getempert werden,
24
wodurch seine Verstreckung nicht verloren geht. Um Anforderungen an die Haptik zu erfüllen, werden Faserdurchmesser um
30 µm angestrebt. (ITA BMWi IGF 18005 N)
21
Superhydrophile Mikrofasern auf Basis von PE
Durch den Einsatz von hydrophilen Präpolymeren bzw. Polymeren wurden PET-Fasern in Aufmachung von Kammzügen, Vliesen und Mikrofasertüchern hydrophil ausgerüstet. Im Vergleich
zu den schon hydrophil ausgerüsteten PET-Fasern konnte die
Hydrophilie noch weiter gesteigert werden und ihre Permanenz
über 5 Wäschen bei 60° C bestätigt werden. Hierbei kommt auch
der Interaktion der Polymersysteme mit den für die PET-Fasern
gewählten Avivagen eine besondere Bedeutung zu. Besonders
erfreulich war, dass einige kommerziell erhältliche Polymere
(verzweigte Polyamine) sowie Präpolymersysteme mit reaktiven
Azetidiniumgruppen (Hercosett, Nanolink), an die Jeffamine gekoppelt wurden, im Hinblick auf eine einfache Applikation mit
kurzen Ausrüstungszeiten von 1 min bei Raumtemperatur zu
guten Ergebnissen führten. Aufgrund der vorliegenden Untersuchungsergebnisse kann es vorteilhaft sein, die Ausrüstung mit
Beschichtungsmitteln direkt bei der Herstellung von PET-Fasern
vorzunehmen, wobei möglicherweise auf die zusätzliche Applikation von Avivagen verzichtet werden kann. Hierbei sollte berücksichtigt werden, dass das Molekulargewicht des verwendeten
Polyamins ebenfalls einen Einfluss auf die Saugfähigkeit des Materials gegenüber Wasser hat, wobei Polymere mit geringerem
Molekulargewicht das Ausrüstungsergebnis positiv beeinflussen.
Eine potentielle Ursache dafür ist die mit dem Molekulargewicht
steigende Dicke der aufgebrachten Hydrogelschicht, die nach
Quellen in Wasser einer weiteren Wasseraufnahme im Steighöhentest entgegenwirkt. Unterstützt wird dies durch die Ergebnisse der Saugfähigkeitsprüfung nach Aufbau einer dickeren
Hydrogelschicht durch Pfropfcopolymerisation von Hydroxy-EthylMethacrylat über einen Zeitraum von 2 h, die deutlich unterhalb
des Niveaus einer ausschließlichen Polyaminausrüstung liegen.
Für die analytische Beurteilung der Ausrüstung sind oberflächensensitive Techniken, wie die Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie (XPS) und Zeta-Potential-Messungen besonders prädestiniert, mit deren Hilfe sich einerseits die ausrüstungsbedingten
Änderungen in der chemischen Zusammensetzung (Einbau von
Stickstoff ) und andererseits im elektrochemischen Potential
(Verschiebung in den positiven Potentialbereich) der Material
oberfläche detektieren lassen. Bei der Beurteilung des erreichten Hydrophilierungsgrades zeigte sich, dass die Analyse der
modifizierten PET-Fasern ausschließlich durch Bestimmung des
Wasserrückhaltevermögens bzw. der über Wasserdampfsorption
erfassten Feuchteaufnahme nicht ausreichend war, den erreichten Grad der Hydrophilierung zu beschreiben. Deshalb war die
Entwicklung eines zusätzlichen Steighöhentests notwendig, mit
dessen Hilfe sich die Saugfähigkeit des ausgerüsteten Textils im
Einsatz (z. B. als Wischtuch) beurteilen lässt. Sowohl rasterelektronenmikroskopische als auch EDX-Untersuchungen konnten
keine Unterschiede in der Morphologie bzw. in der Oberflächenzusammensetzung der modifizierten Fasern offenlegen, da die
Dicken der auf die PET-Fasern aufgebrachten Polymerschichten
in der Größenordnung von ca. 3 – 5 nm und damit unterhalb des
Auflösungsvermögens der verwendeten Analytik liegen. Grundsätzlich wird durch die Polyaminausrüstung insbesondere bei
den untersuchten Mikrofasertüchern eine gegenüber dem Ausgangsmaterial um bis zu 40 Gew.-% erhöhte Wasseraufnahme
festgestellt. Dabei ist anzumerken, dass sich das unbehandelte Referenzmaterial bereits im angelieferten Zustand durch ein
Wasseraufnahmevermögen von 330 – 380 Gew.-% auszeichnet,
ein Effekt, der auf die vorhandenen extrahierbaren hydrophilen
Verarbeitungshilfsmittel zurückzuführen ist.
Nutznießer dieser vorliegenden Untersuchungen könnten
Zulieferer der Automobilindustrie, Konfektionäre sowie Hersteller von Bettwäsche und Berufsbekleidung sein. Durch Einsatz
von superhydrohil ausgerüsteten Kraftstofffiltern wird die Lebensdauer von Dieselmotoren durch Entzug des Wassers aus
dem Kraftstoff erhöht. Eine Superhydrophil-Ausrüstung verbessert das Griff- und Sitzverhalten von Automobilsitzbezügen.
Gleitfähige Gewebe vermindern erheblich die Reibungskräfte
beim Nähen und sorgen trotz erhöhter Stichgeschwindigkeit
für weniger Materialfehler. Des Weiteren können an Reibungsstellen durch den weicheren Griff Hautirritationen vermindert
werden (scheuernder Kragen). In Kombination mit einem AntiMilben-Wirkstoff kann für Bettwäsche sowohl ein angenehmer
Griff als auch ein gleichzeitiger Milbenschutz bewirkt werden.
(DWI, ITCF, wfk BMWi Normalverfahren 15919 N)
22
Entwicklung eines Konverters für die kontinuierliche Erzeugung von Glasstapelfaserbändern in modularer Bauform
Nicht brennbare Textilien mit anspruchsvoller Haptik, die die
Brandschutzklasse A2 (nicht brennbar) erfüllen, sind aktuell am
Markt nicht erhältlich. Um haptisch anspruchsvolle Textilien herstellen zu können, werden Stapelfasergarne mit geringem Titer
benötigt. Derzeit erhältliche Gewebe aus Glas werden aus Endlosfasern (Rovings) oder aus groben Glasstapelfaservorgarnen
(> 100 tex) hergestellt. Feine Glasstapelfaserbänder mit definierter Faserlänge sind als Vorlagematerial bisher nicht verfügbar.
Für eine Bandbildung müssen die herstellungsbedingt glatten
Glasfasern einem Texturierprozess unterzogen werden. Durch
eine Kräuselung der Glasfasern wird eine intensive Faser-FaserHaftung bzw. -Reibung beim Verstrecken ermöglicht. Der Bandbildungsprozess und der Garnbildungsprozess beim Spinnen
werden wesentlich erleichtert bzw. überhaupt erst möglich. Die
Texturierung von Glasfasern stellt eine völlig neue Entwicklung
dar.
Mit aktuell existierender Technik (z. B. Stauchkammerverfah
ren) können keine Glasfasern gekräuselt werden, da dabei die
mechanische Beanspruchung der Glasfaser zu hoch ist und zur
Zerstörung führen würde. Die Kräuselung von Glasfasern erfordert zudem einen Hochtemperaturprozess von über 600° C.
Leichte, nicht brennbare Textilien aus Glasstapelfasergarnen eröffnen völlig neue Märkte z. B. für Arbeitsschutz, Bekleidungstextilien sowie Sitzbezüge bzw. Verkleidungen in öffentlichen
Verkehrsmitteln.
Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines Konverters in modularem Aufbau zum Kräuseln und
Schneiden von Glasstapelfasern mit anschließender Bandbildung unter Beibehaltung der Parallellage der vorgelegten Fasern. Der Zusammenhalt des Faserbandes wird durch die gekräuselten Fasern gewährleistet. Durch die Faserbänder ist es
dann möglich mit normalen Spinnverfahren wie Ringspinnen
oder Rotorspinnen feine, nicht brennbare Stapelfasergarne zu
produzieren. (ITA BMWi ZIM KF2497156PK3)
23
Hochtemperaturbeständige mikroporöse Feinstfasermem
branen
Wenn Stoffe gefiltert oder separiert werden, sind meist
Membranen als Trennschicht im Einsatz. Sie können als dünne Materialschicht den Transport bestimmter Stoffe durch diese Schicht beeinflussen und sind dabei häufig hohen Temperaturen, Chemikalien oder gar beidem ausgesetzt. Eingesetzt
werden Membranen zum Beispiel bei der Heißgasfiltration, in
Batterieseparatoren und Brennstoffzellen sowie für Persönliche
Schutzausrüstungen (PSA), die im Katastrophenschutz verwenProjektförderung 2014
det werden. Hochtemperatur- und chemikalienbeständige Membranen müssen wasser-, mikroben- und/oder chemikaliendicht
sein und sie sollten eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen. Bislang ist die Herstellung solcher Hochleistungsmembranen aufwendig und kostenintensiv. Da klassische Membranen
nur über eine geringe mechanische Festigkeit verfügen, müssen
sie in der Regel aufwendig mit Trägermaterialien verbunden
werden. Alternativkommen beschichtete Textilien zum Einsatz,
deren Poren durch Auftragen einer Beschichtungsmasse in Größe und Volumen jedoch reduziert werden. Doch es gibt Ansätze,
die den Unternehmen entlang der „textilen Kette“ eine neuartige und günstigere Produktion von Hochleistungsmembranen
ermöglichen könnten.
Um die Feinstfasertechnologien für die Herstellung von
Hochleistungsmembranen zu nutzen, werden in Denkendorf
und Freiberg verfahrenstechnische Entwicklungen vorgenommen. Die Verfahren, die das ITV und das FILK dabei in den
Projekt-Fokus rücken, sind:
•Die Meltblow-Technik: Ein „Schmelzspinn-Verfahren“, bei
dem die Fasern nach dem Austritt aus einer Spinndüse
durch schnell strömende Heißluft – teils im Überschallbereich – „verstreckt“ werden – die Moleküle legen sich ausgestreckt aneinander und bilden Fasern.
•Das Zentrifugenspinnen: Eine Technologie, um nichtschmelzbare Polymere zu Feinstfaservliesstoffen mit mittleren Faserdurchmessern zu verarbeiten.
•Die Wasserstrahlverfestigung: Ein Verfahren, mit dem feinste
Fasern verfestigt werden können.
•Die Sol-Gel-Beschichtung: Ein Verfahren das die chemische
und thermische Beständigkeit weiter verbessern soll.
Mittels dieser Verfahren könnten faserbasierte Membranen
hergestellt werden, die eine sehr hohe Festigkeit aufweisen.
Insbesondere bei Verfestigung der Fasern mit der Wasserstrahltechnik könnten sie ohne zusätzliches Trägermaterial auskommen. Doch das Potenzial ist noch nicht komplett ausgeschöpft
und auch die Qualität der Fasern muss noch gesichert werden.
Wissenschaftler am FILK verleihen ihnen daher zusätzlich eine
spezielle Beschichtung, die sogenannte Sol-Gel-Beschichtung. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend. Auf dem
Gebiet der Filtration und Separation könnten zukünftig verbesserte und neue Produkte entstehen, die die Wettbewerbsfähigkeit insbesondere mittelständisch geprägter Filterhersteller
und Anbieter von Schutzausrüstungen stärken. Weitere, auch
branchenübergreifende Einsätze der Entwicklungsergebnisse
sind ebenfalls denkbar, etwa im Energie- und Chemiesegment,
dem Umweltschutz oder der Metallverarbeitung. (ITV, FILK, IPFD
BMWi Normalverfahren 17563 BG)
24
Textile Filtermedien mit hoher Selektivität und Kapazität
durch Nanoclay basierte Beschichtungen für die Wasseraufbereitung
Das IGF-Projekt 17378 N richtete sich auf die Entwicklung
textiler Filtermedien durch Nanoclay-basierte Beschichtungen
mit hoher Selektivität und Kapazität für die Wasseraufbereitung, insbesondere in kleinen, dezentralen Anlagen. Die Herausforderung bestand in der Auswahl, Synthese bzw. Modifizierung geeigneter, Schichtsilikat-basierter Adsorbentien und
deren Kombination mit textilen Materialien für den Einsatz als
textile Filtermedien. Dabei sollten die resultierenden Filter aus
Schichten unterschiedlicher Funktion zusammengesetzt sein,
die den Anforderungen zur Adsorption verschiedener Schadstoffarten gerecht werden. Des Weiteren sollten Schichten
entwickelt werden, die antimikrobiell wirksam sind und so zur
Reduktion von Keimen im Wasser beitragen, aber auch die Bildung von Biofilmen im Filter verhindern sollen. Schichtsilikate
25
sind preiswert, besitzen ein hohes Adsorptionsvermögen, sind
leicht modifizierbar und nicht toxisch und damit gut als Basismaterial geeignet.
Die Entwicklung der Adsorbentien erfolgte ausgehend von
unmodifizierten Schichtsilikaten über mit alkylammonium-Tensiden modifizierte Materialien, Interkalierte Pillared Clays mit permanenter 3D-Struktur bis hin zu Porösen Clay Heterostrukturen
(PCH) mit definierten Porengrößen und –verteilungen. Während
die meisten der Adsorbentien in der Schadstoffadsorption hinter der von Aktivkohle zurückblieben, ist es mit PCH gelungen,
organische Funktionalisierungen kovalent an das anorganische
Material zu binden und damit spezifische Wechselwirkungen
zwischen Adsorbens und Adsorptiv zu erzeugen. Mit Aufnahmekapazitäten für z. B. Bisphenol A weit über der von Aktivkohle
steht ein Material mit hohem Potential für die Wasserreinigung
zur Verfügung.
Die Adsorbentien wurden über drei unterschiedliche Verfahren auf das Textil aufgebracht: 1. Schaumbeschichtungen, 2.
Sol-Gel-Technik und 3. HT-Verfahren. Allen Verfahren gemeinsam
ist, dass die aufgetragenen Mengen an Adsorbentien vergleichsweise gering sind. Die Aufnahmekapazität entspricht deshalb
noch nicht vollumfänglich den Anforderungen. In diesem Bereich sind weiterführende Arbeiten notwendig. Eine Leachingfreie, permanent gebundene, antimikrobielle (AM) Ausrüstung
von Filterschichten erfolgte über den kovalenten Einbau von AM
wirksamen Silanen in eine Sol-Gel-Beschichtung. Deren Effizienz
wurde durch Proliferationstest nachgewiesen.
Mit den entwickelten Adsorbentien, den Möglichkeiten zur
Auftragung auf textile Filtermedien sowie dem Ansatz zur antimikrobiellen Ausrüstung wird ein Baukastensystem bereitgestellt, welches es erlaubt, für die jeweiligen Anforderungen
spezifische Filter aufzubauen. Besonders diese Variabilität des
Baukastensystems, verbunden mit einer gegenüber Aktivkohle
deutlich vergrößerten Aufnahmekapazität ermöglicht es, auf die
jeweiligen Verschmutzungen von Wasser gezielt zu reagieren.
Durch den Einsatz von textilen Materialien als eigentliche Filter
bildet die hier erarbeitete Lösung vor allem für KMU im Bereich der Herstellung und chemischer Ausrüstung technischer
Textilien, aber auch im Bereich Konfektionierung eine Sicherung und ggf. auch eine Erweiterung des Marktes. KMU, die
als Zulieferer von Bahn, Flugzeugen oder Passagierschiffen das
Problem der Bereitstellung von Trinkwasser in den entsprechenden Nasszellen lösen möchten, bekunden ebenfalls Interesse
an entsprechenden Filtern für die dezentralen Anlagen zur Wasserbereitstellung sowie der Wasserreinigung. Die Konzentration der Entwicklung auf preiswerte textile Filtermaterialien und
Nanoclays anstelle von Aktivkohle- oder Harzfiltern, liefert in
einem von KMU geprägtem Geschäftsfeld positive Impulse auf
den Einsatz besonders technischer Textilien für einen breiten
Markt (Trinkwasserfilter und –Reinigungssysteme, Geotextilien).
Mit den entwickelten Adsorbentien, den Möglichkeiten zur
Auftragung auf textile Filtermedien sowie dem Ansatz zur antimikrobiellen Ausrüstung wurde eine Art Baukastensystem entwickelt. Je nach Anforderung und Art der Verschmutzung kann
die Zusammensetzung des Filters optimiert werden. Zum Einsatz soll das Baukastensystem vor allem in dezentralen Anlagen
kommen, beispielsweise für Trinkwassersysteme in Zügen oder
Flugzeugen, aber auch in Haushalten, die nicht an die zentrale
Wasserversorgung angeschlossen sind. Die Grundlage für einen Ergebnistransfer wurde bereits während der Projektlaufzeit
durch die enge Zusammenarbeit mit dem Projektbegleitenden
Ausschuss gelegt. (DWI, IWS BMWi Normalverfahren 17378 N/1)
26
25
Blends4Innovation Verbesserte Polymer-Blends für innovative Textilien, Tapes und Verbundwerkstoffe Advice polymer
blend Technology for product improvements in textiles and
composites
Obwohl polymere Blends in der Vergangenheit umfangreich
erforscht wurden, werden Blends in textilen Gebilden oder thermoplastischen Verbundwerkstoffen kaum verwendet. Diese geringe Verwendung ist in der Inkompatibilität der Materialien begründet, welche häufig in problematischer Verarbeitbarkeit oder
in abnehmenden Materialeigenschaften resultiert, anstatt in den
gewünschten verbesserten Materialeigenschaften. Nichtsdestotrotz haben polymere Blends großes Potential aufgrund des
bemerkenswert breiten Eigenschaftsspektrums, welches durch
die Kombination von zwei Polymeren erreichbar ist. Zusätzlich
ist die Möglichkeit der Kostensenkung ein weiterer Treiber für
die verstärkte Verwendung von Blends in Textilien.
Dementsprechend ist der Nachweis des Nutzens von polymeren Blends für den Textilien- und Verbundwerkstoffmarkt
das Ziel des Projektes „Blends 4 Innovation“. Weiterhin wird
die Übertragbarkeit der gewonnenen Erkenntnisse über die
Verwendbarkeit von polymeren Blends für die Folienherstellung
untersucht. Als Ausgangsbasis dienen Blends aus verschiedenen Polymeren, deren Zusammensetzung über das gesamte
Spektrum variiert wird. Ebenfalls wird der Einfluss von Verträglichkeitsmachern auf die Verarbeitung und die Eigenschaften
des finalen Produktes detailliert untersucht.
Zunächst wird die Verarbeitbarkeit von verschiedenen Polymerkombinationen (PET/PP, PP/PA und PET/PA) inklusive Verträglichkeitsmacher im Detail untersucht. Hierfür werden im
Labormaßstab Extrusionsversuche durchgeführt, in denen die
Zusammensetzung der Blends, die Verträglichkeitsmacher und
die Prozessparameter variiert werden. Nachdem eine akzeptable Blendzusammensetzung bestimmt wurde, werden auf einer
konventionellen Schmelzspinnanlage mit Einschneckenextruder
Mono- und Multifilamentgarne mit verbesserten Eigenschaften
hergestellt. Weiterhin ist die Herstellung von Folien mit verbesserter Permeabilität angestrebt. Abschließend werden aus den
gesponnenen Garnen textile Flächen sowie faserverstärkte Verbundbauteile hergestellt. (ITA, IVW BMWi Cornet 115 EN)
26
Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen
Im Projekt geht es um die Entwicklung einer Technologie,
die es erlaubt, aus Siedlungsabwässern Energie zu gewinnen.
Dazu können textile Strukturen aus Carbonfasern in das Abwasser eingebracht werden, auf denen sich Mikroben aus dem
Abwasser ansiedeln. Durch ihre Verdauungsprozesse produzieren die Mikroben Ladungsträger. Gegenüber einer ebenfalls ins
Abwasser eingebrachten Kathode kann eine Spannung abgegriffen werden. Das Konzept wird als mikrobielle Brennstoffzelle
bezeichnet.
Um diese Technologie zu entwickeln, soll die optimale textile Struktur aus Carbonfasern entwickelt werden. Bioelektrochemische Systeme (BES) und Carbonfaseranwendungen gehören
zu den aufstrebenden Hochtechnologien. Neben mikrobiologischem Grundlagenwissen sind vor allem technologische Neuerungen bezüglich Elektrodenmaterialen und BES-Reaktordesign
nötig, um BES in der nachhaltigen Abwasserbehandlung zum
Einsatz zu bringen. Einer stärkeren industriellen Nutzung von
Carbonfasern wirken dagegen hohe Herstellungskosten bei derzeit kleinen Absatzmärkten entgegen. Ziel dieses Projektes ist
die Entwicklung von maßgeschneiderten textilen Elektroden auf
der Basis von Carbonfasern für eine Anwendung in BES, zunächst im Labormaßstab. Hierdurch werden beide Technologien
miteinander verknüpft und Synergien genutzt, so dass ein Entwicklungsschub auf beiden Seiten zu erwarten ist.
Durch das Projekt wird Kompetenz in der Materialauswahl
und Herstellung, der Weiterverarbeitung zu einer dem Problem
angepassten textilen Struktur sowie der Umsetzung der Komponenten zu einem funktionierenden System entwickelt. Zusätzlich werden Kooperationen etabliert und gefestigt, so dass eine
Keimzelle für zukünftige, konkret geplante Projekte entsteht.
Am Ende der noch folgenden Projekte sollen auch unter realen
Bedingungen im Abwasser funktionierende Abwasserreaktoren
entstehen, die kommerziell erworben und betrieben werden.
Im Projekt werden Carbonfasern und textile Halbzeuge hergestellt (ITA) und auf ihre Funktion in BES in Laborreaktoren
(500 ml Abwasser) getestet.
Am Ende der noch folgenden Projekte sollen auch unter realen Bedingungen im Abwasser funktionierende Abwasserreaktoren entstehen, die kommerziell erworben und betrieben werden
können. (ITA BMBF Sonderforschung 031A475)
27
Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung optischer Polymerfasern
In den letzten beiden Jahrzehnten schritt die Entwicklung
von polymeren optischen Fasern (POF) stark voran. Als Lichtwellenleiter werden sie seit 1998 serienmäßig im Automobil als
Datenleitungen eingesetzt. Bei der Kurzstreckenkommunikation
haben sie Vorteile gegenüber Glasfasern, die sich bei der Übertragung über lange Distanzen etabliert haben. POF sind dabei
prädestiniert für vielfältige Anwendungsgebiete. Diese reichen
von der Datenübertragung, über Medizintechnik und Sensorik
bis hin zur Beleuchtungstechnik. Der Großteil dieser Gebiete
ist allerdings noch nicht erschlossen. Besondere Potentiale
liegen hier in der Datenübertragung über kurze Distanzen bei
Anwendungen, die eine hohe Flexibilität über kurze Strecken
erfordern. Dies kann beispielsweise der Einsatz im Automobil,
in der intelligenten Haustechnik und in der Industrie 4.0 sein.
Ein wesentlicher Grund für den geringen Einsatz der Fasern ist
das Fehlen eines geeigneten Herstellungsprozesses. Bislang
können die für die Datenübertragung besonders geeigneten
Gradientenindexprofil-Fasern nicht kontinuierlich und mit einem
für die jeweilige Anwendung angepassten Brechungsindexprofil
hergestellt werden. Aus diesem Umstand resultiert ein hoher Faserpreis, der einen flächendeckenden Einsatz in verschiedensten Anwendungen verhindert. In eigenen Vorarbeiten konnte
gezeigt werden, dass durch die Nutzung eines einfachen physikalischen Prinzips, ein kontinuierliches Herstellungsverfahren
angepasster Fasern möglich ist. Dadurch scheint erstmalig eine
kostengünstige, kontinuierliche Herstellung von Fasern mit angepasstem Brechungsindexprofil möglich. (ITA Klaus Tschirna
Stiftung gemeinnützige GmbH Stiftungsausschreibung 999)
28
Entwicklung eines Herstellungsverfahrens für optische Polymerfasern mit anwendungsspezifisch einstellbarem Brechungsindexprofil auf Basis von BIO-TPU zur Etablierung
einer bio-basierten Wirtschaft
Die erste vollständig auf nachwachsenden Rohstoffen basierende Bio-Polymeroptische Fasern „Bio-POF“ markiert einen
ersten wichtigen Schritt zur nachhaltigen Nutzung von Ressourcen im Bereich optischer Polymerfasern und stellt eine große Innovation auf diesem zukunftsträchtigen Themengebiet dar. Die
angestrebte Bio-POF verfügt, im Vergleich mit POF aus PMMA,
über äquivalente optische Eigenschaften bei einer gleichzeitig
verbesserten Biegsamkeit. Erste durchgeführte Prozesskostenanalysen des modifizierten Schmelzspinnverfahrens offenbaren
eine deutliche Reduktion der Herstellungskosten um bis zu 80
Prozent. Aufgrund eines ähnlichen Rohstoffpreises von BIO-TPU
im Vergleich zu konventionellem TPU ergeben sich auch keine
signifikanten Preisunterschiede im Vergleich der beiden Produkte. Auf Grund der vielfältigen Anwendungsgebiete für POF, welche von der Datenübertragung, über Medizintechnik und Sensorik bis hin zur Beleuchtungstechnik reichen, ist der Beitrag zur
Etablierung einer bio-basierten Wirtschaft enorm. Der Großteil
dieser Gebiete ist zurzeit noch nicht erschlossen, wodurch sich
potentielle Absatzmärkte für die neue Bio-POF ergeben. (ITA
BMBF Sonderforschung 142994191100016)
29
Auswirkungen von Graphen auf die Strukturbildung und Eigenschaften bei thermoplastischen Polymerfasern
Die Untersuchung der Auswirkung von Graphen-Monolagen
auf thermoplastische Polymere ist Ziel des Projektes. 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 Sonderforschung 311-005-1308-011)
30
Abbaubare und druckelastische Flockscaffolds aus einem
Einstoffsystem auf Basis von Chitosan für die Regeneration
von Gelenkknorpel
Im Zentrum der Grundlagenuntersuchungen stehen die Entwicklung eines biologisch abbaubaren und deformationsstabilen druckelastischen Flockscaffolds aus einem Einstoffsystem
mit einstellbaren Eigenschaften auf Basis von Chitosan und
die systematischen zellbiologischen in vitro-Untersuchungen
zur Eignung solcher Scaffolds als 3D-Trägerstukturen für das
Tissue-Engineering von Gelenkknorpel. Dazu soll ein reproduzierbarer Spinnprozess zur Darstellung von Filamentgarnen
aus reinem Chitosan mit definierter biologischer Funktionalität und anforderungsgerechten textilen Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Als Substrate (Trägermaterialien)
für den Flockprozess werden sowohl Chitosanmembranen, als
auch neue ultraleichte oberflächenstrukturierte Chitosangewebe entwickelt. Für die Verbindung der Flockfasern aus Chitosan
mit dem Substrat kommt ein zu entwickelnder Klebstoff auf
Chitosanbasis zum Einsatz. Um die elektrische Leitfähigkeit der
neuen Chitosan-Flockfasern für die elektrostatische Beflockung
zu gewährleisten, werden biokompatible Präparationsrezepturen entwickelt. Durch die gezielte Anordnung der Komponenten
im Flockprozess entstehen 100 %ig biodegradable Scaffolds,
die beim Einsatz von Chitosan als Träger (Flocksubstrat), Faser
und Klebstoff als Einstoffsystem vorliegen. Die an die Scaffolds
gestellten hohen Anforderungen hinsichtlich einer medizinischen Anwendung verlangen eine geschlossene Prozesskette,
die bei geringstem Materialeinsatz zu definierten skalierbaren
Porengrößen (vorzugsweise 100 – 150 µm) führen und gleichzeitig hohe Dimensionsstabilitäten der Scaffolds sichern. Die
anisotrope Morphologie der Flockscaffolds führt zu ausrei-
27
chend druckfesten, dabei aber elastischen und hochporösen
Strukturen. Durch umfassende Zellkulturuntersuchungen ist die
Biokompatibilität aller eingesetzten Materialien nachzuweisen.
Durch in vitro-Untersuchungen zur Stabilität der entwickelten
Flockscaffolds unter Zellkulturbedingungen und zur Degrada
tion der eingesetzten Materialien erfolgt eine qualifizierte Bewertung des jeweils erzielten Arbeitsstandes und die Spezifikation der Anforderungen an die Komponenten als Basis für
die zielgerichtete Technologie- und Strukturentwicklung. Die Besiedlung der abbaubaren Flockscaffolds mit primären humanen
Chondrozyten (hCh) und humanen mesenchymalen Stammzellen (hMSC) und die Analyse der chondrogenen Differenzierung
zeigen den Einfluss der anisotropen Porengeometrie auf das
Zellverhalten. Mit der Entwicklung geeigneter Biopolymer-Gele
für die Kultivierung von hCh/hMSC in biodegradablen Flockscaffolds wird eine effektive Methode zur Zellbesiedlung dieser offenporigen Trägerstrukturen bereitgestellt. In weiteren Experimenten wird der Effekt von zyklischer mechanischer Stimulation
auf Matrixsynthese und chondrogene Differenzierung von Zellen
in Flockscaffolds untersucht – und damit die Grundlage für ein
neues Therapieverfahren für Defekte des Gelenkknorpels gelegt. (ITM DFG – HO1579/1-1, HU2107/2-1)
Textile Faserstoffe
31
iCarbon-Entwicklung & Umsetzung eines 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)
28
32
Nassspinnen von Chitosanfasern für biomedizinische Anwendungen
Chitosan ist ein natürliches Biopolymer, das aus dem nachwachsenden Rohstoff Chitin gewonnen wird. Das Material
besitzt ein hohes Nutzungspotenzial und ist mittels Strukturmodifizierungen mit vielen Eigenschaften und Funktionen ausstattbar, so dass ein breites Anwendungsfeld in der Chemie-,
Bio-, Medizin- und Umwelttechnik besteht. Die Darstellung von
Fasern aus Chitosan mittels Nassspinnen führte bisher nur zu
unbefriedigenden Ergebnissen und somit bisher nicht zu vermarktbaren Produkten. Hierbei sind insbesondere die unzureichenden mechanischen Eigenschaften wie Höchstzugkraft und
Zugmodul, aber auch ökonomisch ungünstige Produktionsverfahren zu nennen. Bisher ist es nicht gelungen, geeignete
Chitosanfilamentgarne für den textilen Verarbeitungsprozess
zu realisieren, so dass Forschungs- und Entwicklungsarbeiten
zur Herstellung textilverarbeitbarer und anwendungsgerechter
Chitosan basierender Fasermaterialien als unbedingt notwendig anzusehen sind. Die angestrebten Entwicklungen sind ganz
neu. Mit den biobasierten Fasermaterialien lassen sich definierte reproduzierbare Mikrostrukturen, wie Mikro-Gewebe, Gestricke und Gewirke, sowie komplexe dreidimensionale Strukturen
realisieren. (ITM BMWi ZIM KF2048920H60)
33
Entwicklung von hochtemperaturbeständigen Basalt-Carbon-Hybridstrukturen für die nachträgliche Verstärkung von
Stahlbetonbauteilen
Hochfeste textile Bewehrungen für tragende Betonbauteile auf Basis von Carbon-Gelegen stehen momentan kurz vor
der Markteinführung. Für den sehr preissensiblen, großvolumigen Bereich der mittelfesten Bewehrungen sowie als zweite
Komponente bei einaxial beanspruchten Carbonbewehrungen
in Neubauteilen und Sanierungsmaßnahmen steht derzeit hingegen noch kein überzeugendes Material zur Verfügung. Alkaliresistentes Glas stößt sowohl unter Kosten- als auch unter
Eigenschaftsaspekten in der Bauindustrie zum Teil auf Vorbehalte. Seit längerem wird deshalb immer wieder der Einsatz
von Basaltfasern in Betracht gezogen, deren Einsatz bisher
an deren unzureichenden Qualität und Alkaliresistenz, aber
auch an der eingeschränkten Verfügbarkeit scheiterte. Mit der
Eröffnung von Fertigungsstätten in Mitteleuropa und der Entwicklung industrietauglicher Herstellprozesse stehen nunmehr
jedoch Basaltfaserrovings gleichbleibend hoher Qualität, sehr
hoher Temperaturbeständigkeit und voraussichtlich guter Alkalibeständigkeit zur Verfügung. Für die Umsetzung der benötigten
Bewehrungsgehalte im Beton durch den Einsatz entsprechend
grober Fadenmaterialien sind allerdings nur assemblierte Rovings vorhanden. Die industrielle Verarbeitbarkeit bei gleichzeitiger maschinenintegrierter Beschichtung, die Grenzen der thermischen Belastbarkeit im Brandfall sowie das aus dem Einsatz
in Beton resultierende Dauerhaftigkeits-, Grenzschicht- und Verbundverhalten dieser Basaltrovings sind weitgehend ungeklärt.
Das Ziel des Vorhabens besteht deshalb in der Entwicklung
und Bereitstellung von Basaltbewehrungen für Textilbeton mit
anforderungsgerechter Struktur und applikationsangepasster
Beschichtung unter besonderer Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit und des Brandschutzes sowie in der dazu notwendigen Weiterentwicklung der Bemessungstools für die strukturmechanische und thermische Auslegung. Zur Realisierung der
interdisziplinären Aufgabenstellung werden die textilrelevanten
Entwicklungen am ITM auf der Grundlage des Multiaxial-Kettenwirkverfahrens durchgeführt. Die Dauerhaftigkeit des Fasermaterials im alkalischen Milieu wird am IfB untersucht. Die expeProjektförderung 2014
rimentellen und theoretischen Untersuchungen zum Verbund-,
Trag- und Brandverhalten des basaltbewehrten Betons sowie
zu dessen Dauerhaftigkeit erfolgen anteilig am IfM und IfB. Für
die Weiterentwicklung von geeigneten Bemessungsmodellen
sowie deren Anwendung bei der Bemessung bzw. Auslegung
von Beispielbauteilen zeichnet sich das IfM verantwortlich. Die
Entwicklungsarbeiten zu den technologischen Grundlagen für
die Herstellung sowie die Prüfung der Bauteile werden anteilig
am IfM und IfB durchgeführt. Der Nachweis der technologischen
Umsetzbarkeit wird anhand von Demonstratoren erbracht, die
praxisrelevanten Tests zu unterziehen sind. Die angestrebten
Anwendungsfelder erstrecken sich dabei sowohl auf Neubauteile als auch auf die Bauwerkssanierung. (ITM, INST.BAU, INST.
BAU i BMWi Zutech 388 ZBR)
34
Development of PolyOlefin MELt Adhesion fibres and yarns
and implementation into textile applications
In dem Cornet Projekte POMELAD („Development of PolyOle
fin MELt ADhesion fibers and yarns and implementation into
textile applications“) wurden verschiedene Polyolefin-Blends
mit einem breiten Schmelzbahn auf ihrer Eigenschaften,
Garn-Verarbeitbarkeit in ein Garn und Schmelzhafteigenschaften im Endprodukt untersucht. Weiterhin wurde die Umsetzung
in Textilanwendungen sucht, bei denen der strukturelle Zusammenhalt durch die Schmelzeigenschaften die Eigenschaften
verbessern kann. Die Auswertung der thermisch fixierten Leinwand und Samt-Geweben hat einen strukturelle Zusammenhalt
des Endproduktes aufgrund ihrer Schmelzbindungsverhalten
gezeigt. Außerdem wurden Nähgarne auch Polyolefinfasern gemischt mit Baumwollfasern produziert. Die produzierten Nähgarne zeigen vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich Nahtfestigkeit. Durch zusätzliches Aufschmelzen der Naht konnte die
Wasserundurchlässigkeit der Naht ebenfalls verbessert werden.
(ITA BMWi Cornet 56 EN)
35
Entwicklung von anwendungsspezifischen Celluloseregeneratfasern für in Wasser dispergierende Vliesstoffe
Vliesstoffe in Form von Babypflege-, Kosmetik- und Hygie
netüchern sind eine Produktgruppe mit stetigem Wachstum.
Für die Verwendung dieser Produkte sind eine ausreichende
Vliesstofffestigkeit, gute Saugfähigkeit und Weichheit erforderlich. Bei der Entsorgung über das Abwassersystem muss sich
die Vliesstoffstruktur rasch bis zur vollständigen Dispergierung
in einzelne Fasern auflösen. Innerhalb des Forschungsprojekts
wurden insbesondere die maßgeblichen Fasereigenschaften
Feinheit, Querschnittsform, Oberflächenstruktur, Länge und Festigkeit umfangreich variiert. Bei der anschließenden Vliesstoffherstellung nach dem Spunlace-Verfahren wurde die Verarbeitbarkeit der Fasern zu Vliesstoffen vor allem im Hinblick auf den
Zusammenhang zwischen Vliesherstellungsprozessparametern
und Vliesstofffestigkeit untersucht. Die Vliesverfestigungsparameter wurden gezielt auf die besonderen Anforderungen der
Dispergierbarkeit der Vliesstoffe in Wasser abgestimmt. Zur effizienten Vliesstoffentwicklung wurde parallel der Tube-Tester
als Schnelltestmethode zur Bestimmung der Auflösbarkeit der
Vliesstoffe in Wasser eingesetzt. Zur abschließenden Untersuchung der Dispergierbarkeit wurde der in der EDANA-Flushability Richtlinie vorgegebene Pumpentest im STFI installiert. (STFI
BMWi Sonderforschung KF2034017HGO)
Garnherstellung,
Spinnereitechnologie
36
BioReS – Entwicklung und Testung eines bioresorbierbaren
flussmodellierenden Kunststoffstents für die Gefäßimplantation zur Ausschaltung intrakranieller 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)
37
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)
29
38
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 TPUTypen 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)
39
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
30
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) 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)
40
Werkstoffmodell für Hochleistungsfasern mit integrierten Nanopartikeln
Moderne Funktions-Hochleistungsfasern sollen z. B. hohe
Zugfestigkeiten, elektrische Leitfähigkeit oder antibakterielle
Wirkung erreichen. Die Fasern sollen durch Compoundierung
von Nanopartikeln in die Polymerschmelze und das Schmelzspinnen dauerhaft funktionalisiert werden. Die gezielte Einstellung der Garneigenschaften durch Nanopartikel ist aber nur
dann möglich, wenn die gegenseitige Beeinflussung von Prozesstechnik, Polymerfilamentstruktur und eingelagerten Nanopartikeln hinreichend bekannt ist. Der im Rahmen des Projekts
beschrittene Lösungsweg besteht darin, Multifilamentgarne mit
inkorporierten 1D oder 2D Nanopartikeln (z. B. CNT, Schichtsilikate) durch Schmelzspinnen herzustellen, dreidimensionale
Modelle der inneren Struktur der Nanopartikel in den Polymerfasern mittels Elektronentomographie zu bestimmen und die
nanopartikel-induzierten Änderungen in der Polymerstruktur
durch Röntgen-Weitwinkel-Beugungsexperimente zu erfassen.
Somit können die Strukturparameter der eingebrachten Nanoteilchen und des Polymers mit den Spinnprozessparametern
sowie den textilen funktionalen Garneigenschaften verknüpft
werden. (ITA DFG Sonderforschung GR 1311/34-1)
41
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 60-100° 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
Normalverfahren 17337 N)
42
Auslegungs-Tool für polymerspezifische Spinnpakete: Schnel
ler vom Polymer zur Faser
In diesem Projekt wird ein Gütekriterium entwickelt, welches
den Zusammenhang zwischen Feldgrößen der Simulation und
der Prozess- und Produktqualität widerspiegelt. Die Simulation
dient dazu, quantifizierbare Größen zu ermitteln und in Gütekennzahlen zusammenzufassen. Auf der experimentellen Seite
erfolgt die Verknüpfung der Gütekennzahlen mit der Prozessund Produktqualität durch systematische Planung und Durchführung der Versuche. Desweiteren entsteht ein Leitfaden zur
Spinnpaketauslegung, der den Einfluss verschiedener Spinnpaketgrundelemente auf die Spinnqualität aufzeigt und eine
verbesserte Geometrie vorschlägt. Durch den Leitfaden werden
eine kürzere Entwicklungszeit um 30 %, eine Verringerung der
Entwicklungskosten um 15 % und eine Verringerung von Fehlkonstruktionen um 50 % angestrebt.
Der konkrete Nutzen und Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit dieser KMU ergeben sich aus ihrer Ausrichtung
und Funktion innerhalb der Wertschöpfungskette. Der direkte
Nutzen liegt zunächst in der Wertschöpfungskette der Faserherstellung, mittelbar profitieren aber auch die Hersteller faserbasierter Produkte. Der projektbegleitende Ausschuss deckt alle
Aspekte im Umfeld der Faserherstellung ab: Maschinenbau und
Engineering, Extruder und Filtration, Spinnpakete, Faserherstellung, Reinigung, Messtechnik und Prozesssteuerung.
Die Benutzerfreundlichkeit und Akzeptanz des Leitfadens zur
Spinnpaketauslegung ist entscheidend für den Ergebnistransfer
in die Wirtschaft. Daher wird der Leitfaden im Rahmen eines
Seminars sowohl dem PA als auch weiteren interessierten KMU
vorgestellt und erprobt. Rückmeldungen bezüglich der Handhabbarkeit können so direkt in den Leitfaden einfließen und
eine breite Akzeptanz in der Wirtschaft schaffen. (ITA, ITWM,
IPFD BMWi Normalverfahren 17629 N)
43
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
ökologischen 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-Verbund-Kunststoff eingesetzt werden. Die dazu benötigten Grundlagen zur Herstellung dieser Hybridgarne werden in
diesem Projekt erarbeitet. (ITM DFG – CH174/34-1)
Gewebeherstellung,
Webereitechnologie
44
Biofibrocar – Melt spun fibres based on compostable biopolymers for application in automotive interiors
Ziel des Forschungsprojektes ist es ein Textil für Fahrzeuginnenräume auf Grundlage erneuerbarer, umweltbasierter synthetischer Fasern herzustellen. 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
31
Bewertung der Produktergebnisse statt. (ITA EU Seven Framework Programm EU 315479)
45
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 Produkte 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)
46
Multi Non-Crimp: Composites based on non-crimp multi
layer-woven fabrics
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)
47
3d-Needle-Weave: Neuartige Nadeltechnologie zur Herstellung von 3D-Profilgeweben
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 er-
32
stellt 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)
48
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)
49
Energieverbrauchsreduzierung durch verbesserte Ansteuerung von Stafettendüsen beim Luftdüsenweben
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 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)
50
Reduzierung spannungsbedingter Gewebefehler durch Entwicklung eines individuell regelbaren Teilkettbaumsystems
Ungleichmäßige Kettfadenspannung über die Webbreite, die
sogenannte „Spannungsbogigkeit“, führt zu Prozessproblemen
und ungleichmäßiger Ware am Geweberand. Dadurch sind je
nach Gewebe bis zu 20 % der produzierten Ware Ausschuss. Ein
individueller Fadenlängenausgleich zur Minderung der Fadenspannungsunterschiede ist derzeit technisch nicht möglich. Am
Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) wird
daher in einem öffentlichen Projekt überprüft, ob die VermindeProjektförderung 2014
rung der Spannungsbogigkeit und ihrer Auswirkungen möglich
ist. Mit dem dazu entwickelten Teilkettbaumsystem sollen eine
Erhöhung der Warenqualität, der Prozessstabilität und somit
eine gesteigerte Produktivität erzielt werden. Der durchgehende Kettbaum wird dazu durch bis zu zehn schmale, individuell
geregelte Teilkettbäume ersetzt. Die Fadenscharen werden vor
dem Streichbaum vereint. Das System wird derzeit im Technikum des ITA in Betrieb genommen. Anschließend sind Webversuche geplant. Wird die Wirksamkeit des Prinzips nachgewiesen, werden preiswerte Konzepte für die industrielle Umsetzung
eines solchen Systems abgeleitet. (ITA BMWi IGF 16382 N)
51
Integratives Messsystem zur Fehlererkennung während der
textilen Flächenherstellung
Automatisierte Qualitätssicherungssysteme für die Weberei weisen derzeit mindestens eines der folgenden Probleme
auf: geringe Auflösung, zeitlicher Abstand zur Produktion, Vibrationsanfälligkeit und/oder zu hoher Preis. Inzwischen sind
notwendige Komponenten günstiger und besser geworden.
Dadurch sind die Voraussetzungen für die Echtzeitverarbeitung
hochauflösender Bilddaten erfüllt. Das entwickelte OnLoomImaging-System gliedert sich in drei Komponenten: die schwingungsarme Maschinenintegration, das Bildaufnahmesystem mit
Beleuchtung sowie die Bildauswertung mit Qualitätsdatenbank
zur Fehlerdokumentation. In einer Konzeptionsphase wurden
Gewebefehler priorisiert, ein Lastenheft erstellt, Randbedingungen und Schnittstellen definiert, Konzepte entwickelt, bewertet und als Pflichtenheft zusammengefasst. In der folgenden
Entwicklungs- und Integrationsphase wurden die Bildaufnahme
und -verarbeitung, die Prozessintegration und synchronisation realisiert. Den Abschluss dieser Projektphase markierte ein
Funktionsmuster. In der Verifikationsphase wurde das Funktionsmuster verifiziert und auf einer Webmaschine unter industrienahen Bedingungen erfolgreich getestet. Hierzu wurden
auf einer Luftwebmaschine vom Typ Omni Plus 800 der Firma
Picanol N. V., Ieper (Belgien) relevante Fehler provoziert und
durch das Funktionsmuster im laufenden Betrieb erfasst. Das
Funktionsmuster erkennt und kategorisiert mehr als 98 % der
als relevant eingestuften Gewebefehler in Echtzeit. Auf Basis
der Erkenntnisse wurden Rückkopplungsmöglichkeiten in den
Webprozess aufgezeigt und bewertet. (ITA, WZL, LFB BMWi IGF
355 ZN)
52
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)
53
Ondulationsfreie Verstärkungsgewebe aus groben Hochleistungsgarnen mit einstellbarer Strukturdichte für Verbundwerkstoffe
Ondulationsfreie Verstärkungsstrukturen mit anforderungsgerechter Strukturdichte werden seit Jahren erfolgreich für Verbundwerkstoffe (offene Strukturen z. B. in den Bereichen Textilbeton oder Spritzgussverstärkung bzw. dichte Strukturen für
z. B. Faserkunststoffverbunde) eingesetzt. Zurzeit werden für
die Herstellung von Standardgitterstrukturen mit bi- und multiaxialem Lagenaufbau Kettenwirkmaschinen eingesetzt, welche
aufgrund der hohen Investitions- und Rüstkosten jedoch nicht
weit verbreitet sind. UD-Prepregs besitzen nur einen einaxialen
Lagenaufbau und erfordern dadurch beim Verbundaufbau einen
erheblichen Mehraufwand. Demgegenüber bieten die mittlerweile verbreiteten Dreherwebmaschinen bei fünffach reduzierten Investitionskosten die Voraussetzung zur flexiblen Fertigung
biaxialer Strukturen mit reduziertem Bindegarnanteil und ondulationsarmen Garnlagen.
Als Verstärkungsgarnmaterial kommen derzeit vor allem
Low-Tows (Feinheit < 1600 tex) zum Einsatz. Für preissensible
Anwendungen sind Heavy-Tows (Feinheit > 1600 tex) hingegen
wesentlich besser geeignet, die jedoch sowohl auf Kettenwirkmaschinen als auch auf Dreherwebmaschinen nur sehr eingeschränkt verarbeitbar sind. Das Ziel des Projektes besteht in der
konstruktiv/technologischen Entwicklung des Dreherwebens für
die Verarbeitung von Heavy-Tows zu ondulationsfreien hochwertigen Verstärkungsstrukturen mit definierten Öffnungsweiten (von offen bis dicht), mit reproduzierbaren Struktureigenschaften (Garnbündelung, Homogenität) und schädigungsarmer
Verarbeitung (minimale Heavy-Tow-Schädigung). Die Erreichung
dieses Ziels erfordert an der verfügbaren Dreherwebtechnik umfassende technologische Entwicklungen und Maschinenmodifikationen. (ITM, STFI BMWi Normalverfahren 17493 BR)
54
Entwicklung einer flexiblen Technologie zur Umsetzung von
gewebten Knotenelementhalbzeugen komplexer Geometrie
mit Verbindungsstellen in Integralbauweise
Das Ziel dieses Projektes besteht in der simulationsgestützten Entwicklung einer flexiblen Technologie auf Basis der
Schmalwebtechnik zur Umsetzung von gewebten Knotenelementhalbzeugen komplexer Geometrie mit Verbindungsstellen in Integralbauweise für die Verbindung von FKV-Bauteilen
zum Einsatz als Rahmentragwerke. Von besonderem Interesse
ist dabei die Entwicklung der erforderlichen komplexen Bindungen zur Sicherstellung belastungsgerechter Fadenverläufe
im späteren dreidimensionalen Bauteil unter Berücksichtigung
der beim Nachformen auftretenden Strukturdeformationen.
Zur Realisierung der Gewebehalbzeuge stehen Carbonfilamentgarne mit 800 – 1.600 tex, als zu bevorzugendes Fadenmaterial im Fokus. Es werden fünf verschiedene Geometrien
möglicher Knotenelemente realisiert. Ein weiteres Teilziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Umsetzung der anforderungsgerechten Bindungen für die Knotenelementhalbzeuge.
Die mit der Textiltechnik realisierbaren Geometriegenauigkeiten müssen für die geforderte hohe Passfähigkeit von Steckverbindungen zwischen unterschiedlichen Bauteilen auch in
Material-Mischbauweise erfüllt werden. Die toleranzgenaue
Fertigung der erforderlichen Präzisionsgewebe für die Herstellung von Bauteilen für Rahmentragwerke aus dem Bereich Fahrzeugbau ist ein weiteres Teilziel des Projektes.
Die Generierung von Algorithmen zur industrietauglichen Überführung möglicher Geometrien in maschinenlesbare Bindungspatronen sowie die Anpassung der Spulenschützen-Schmal-
33
webtechnologie mit Jacquardtechnik zur Realisierung komplex
geformter Knotenelemente sind ebenso Projektschwerpunkte.
Aus den gewonnenen Ergebnissen werden ausblickend für die
KMU-dominierten deutschen Webereien Entwicklungskonzepte für FKV-Knotenelemente abgeleitet und ein Beitrag für die
Entwicklung eines Baukastensystems für FKV-Rahmentragwerke
aus Elementen unterschiedlicher Geometrie und Werkstoffe geleistet. (ITM, IPFD, STATIK BMWi Normalverfahren 17591 BR)
55
Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“
Der Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für
Hochlohnländer“ an der RWTH Aachen verfolgt das Ziel, aus
der Produktionstechnik heraus Beiträge zur Erhaltung arbeitsmarktrelevanter Produktion in Hochlohnländern zu liefern.
Volkswirtschaftlich relevant sind dabei Produkte, die nicht nur
Nischenmärkte sondern Volumenmärkte adressieren. Die Lösung der angesprochenen Fragen erfordert teilweise ein grundlegend neues Verständnis der produkt- und produktionstechnischen Zusammenhänge. Das Institut für Textiltechnik der RWTH
Aachen (ITA) ist an einigen Teilprojekten des Clusters beteiligt. In diesen Projekten werden Synergieeffekte zwischen
unterschiedlichen Produktionssparten, wie z. B. Kunststoff,
Werkzeugmaschinen und Textil, genutzt. Das erste Teilprojekt,
an dem das ITA beteiligt ist, gehört zum Teilcluster „Virtuelle
Produktionssysteme“. Das ITA arbeitet an einem an einer textilverstärkten Pleuelstange. Das zweite Teilprojekt beschäftigt
sich mit der Produktion von Metall-Kunststoffverbünden mit
Textilverstärkung. Dieses Projekt gehört zum Teilcluster „Hybride Produktionssysteme“. Das dritte Projekt mit Beteiligung
des ITA ist Bestandteil des Teilclusters „Selbstoptimierende
Produktionssysteme“. Das Teilprojekt nennt sich „Technology
enablers for embedding cognition and self-optimisation into
production systems“. Das ITA forscht hierbei an Kognition und
Selbstoptimierung von Webmaschinen. (ITA DFG Excellenzcluster UMIC EXC 128)
56
TechnoLeno: Technologie zur Herstellung von Volldrehergeweben für technische Einsatzzwecke
Bei Drehergeweben handelt es sich um offenmaschige und
dabei relativ verschiebefeste Textilstrukturen. Mit konventionellen Technologien werden in der Regel lediglich Halbdreher
hergestellt, die zur weiteren Verwendung zusätzlich beschichtet werden müssen, um die nötige Formstabilität zu erzielen.
Zudem liegt die Produktionsgeschwindigkeit solcher Gewebe
deutlich unter üblichen Eintragsgeschwindigkeiten in der Weberei.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuartigen
Technologie basierend auf Propellerdreher-Elementen der Firma
Klöcker, die es erlaubt, Voll- und Mehrfachdrehergewebe bei
hoher Produktionsgeschwindigkeit (800 Schusseinträge/Minute)
herzustellen. So können sehr offenmaschige und dennoch verschiebefeste Textilien zur Putz- und Betonarmierung mit hoher
Produktivität hergestellt werden.
Basierend auf Erfahrungen mit konventionellen Textilien zur
Betonarmierung (Halbdrehergewebe, Biaxialgelege) wird eine
Anforderungsliste für die zu entwickelnde Textilstruktur und das
Propellerdrehersystem erstellt. Anhand dessen wird die Propellerdrehertechnologie für die Verwendung von Glasrovings angepasst. Es wird ein Konzept zur Integration der Propellerdreher
an eine Webmaschine entwickelt und ein Aufnahmegestell konstruiert. Das Propellerdrehersystem wird an einer Webmaschine
installiert und in Betrieb genommen. Die Funktionalität wird
34
anhand von entwickelten Gewebemustern erprobt. Die produzierten Gewebeproben werden untersucht und im Vergleich zu
konventionellen Bewehrungstextilien bewertet. Schließlich erfolgt eine Bewertung der entwickelten Propellerdrehertechnologie. (ITA BMWi ZIM KF2497127PK2)
57
Multifunktionale Schussfadenüberwachung bei der Herstellung von elastischen und nichtelastischen Präzisionsgeweben auf Luftdüsenwebmaschinen
Ein auf Basis der Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) arbeitendes Messverfahren wurde in mehreren Entwicklungsschritten konsequent und erfolgreich weiterentwickelt. Mit dieser
Messtechnik ist es möglich, Fadengeschwindigkeiten von bis
zu 4.500 m/min bei extremen Verzögerungen mit bis zu 100.000
m/s2 berührungslos zu messen. Das Messsystem kann überall
dort eingesetzt werden, wo Fasergarne hochdynamischen Abzugsbewegungen unterliegen und wo detaillierte Analysen von
Fadenverarbeitungsprozessen erforderlich sind.
Ein laser-optischer Sensor, der bislang zur Messung von Fadengeschwindigkeiten beim Spulen eingesetzt wurde, diente als
Ausgangspunkt für die Entwicklungsarbeiten. In mehreren Entwicklungsschritten wurde dieser Basissensor nach mehrfacher
Überarbeitung der Sende- und Empfangsoptik sowie der sensornahen Elektronik bis zur 4. Sensorgeneration weiterentwickelt.
An einem Prüfstand (Picanol Luftindextester) wurde die
LDA-Sensorik hinsichtlich der maximal messbaren Fadenendgeschwindigkeiten und Eintragslängen getestet. An einer Luftdüsenwebmaschine (Dornier LWV4/S) konnte die Funktion der
LDA-Sensorik unter realen Messbedingungen bei verschiedenen
Webmaschineneinstellungen überprüft werden. Der Feinheitsbereich der getesteten Garne erstreckte sich von 8 – 60 tex (Nm
16 – 120). Die Spinnverfahren repräsentieren die wichtigsten
Garnherstellungsverfahren (Ring-/Rotor-/Air-Jet-/Coregarne/Zwirne). Gefärbte und ungefärbte Garne aus Natur- und Chemiefasern und deren Mischungen sowie lufttexturierte Filamentgarne
wurden mit der LDA-Sensorik erfolgreich gemessen.
Eine Stärke der berührungslos arbeitenden LDA-Sensorik
ist, dass die Auswirkung von Eingriffen in das Verhalten des
Schussfadens während des Eintrags mit Luft, selbst in der kurzen Start- und Stoppphase messtechnisch aufgelöst und dargestellt werden kann. Diese Informationen können grundsätzlich
nicht aus den am Vorspulgerät registrierten Windungszeiten
gewonnen werden, da sich aus den Windungszeiten nur diskret abgestufte Längen- und Geschwindigkeitswerte berechnen
lassen. Die Messergebnisse zeigen insgesamt, dass die Garngeschwindigkeit und deren Verlauf nur von den Druck- und
Blaszeiteinstellungen der Haupt- und Stafettendüsen, von der
Feinheit und der Luftfreundlichkeit des Schussgarns sowie von
den dem Schusseintrag entgegenwirkenden Reibungskräften
abhängen. Das zentrale Ziel des Vorhabens, die LDA-Sensorik
an die extremen Anforderungen beim Luftdüsenweben anzupassen wurde nachweislich erreicht.
Die zweite Zielsetzung sah neben der lückenlosen Überwachung des ungestörten Schusseintrags die Überwachung der
automatischen Schussbruchbehebung vor, um das Restrisiko
von bleibenden Fehlern durch Fadenreste im Gewebe nach
dem automatischen Ablauf zu minimieren. Wie Untersuchungen
zeigten, stellt das Ausschlaufen des Zugfadens, an dem noch
der zuvor fehlerhaft eingetragene Schussfaden hängt, einen zu
komplexen Vorgang für das Messverfahren dar: Der LDA-Sensor
kann nicht gleichzeitig zwei Fäden mit unterschiedlicher Geschwindigkeit messen. Ein Vergleich der eingetragenen mit der
ausgeblasenen Garnlänge zur Überwachung einer fehlerfreien
automatischen Schussbruchbehebung ist somit nicht möglich.
(ITV, DWI BMWi Normalverfahren 17108 N)
58
HighWeave – Entwicklung und Validierung eines Hochleistungs-Webschafts
Im Forschungsvorhaben wird die Entwicklung eines neuen
Webschaftkonzeptes angestrebt. Mit diesem Webschaft soll es
Webereien ermöglicht werden, dass Potenzial heutiger Webmaschinen besser ausnutzen zu können. Für Webereien sind
Produktivitätssteigerungen wichtig um weiter wettbewerbsfähig bleiben zu können. Eine Steigerung lässt sich nur über die
Erhöhung der Maschinendrehzahlen realisieren. Heutige Webmaschinen sind in der Lage, Leistungen von bis zu 2011 U/
min zu erreichen. Auch die modernen Schusseintragssysteme
erlauben diese Produktionsgeschwindigkeiten. Den Webereien
ist es allerdings nicht möglich diese Geschwindigkeiten auszunutzen, da das Fachbildesystem den Anforderungen solcher
Belastungen nicht gewachsen ist und sehr schnell verschleißt.
Angestrebt ist eine Verringerung des Gewichts um 10 – 25 % gegenüber aktuellen Webschäften.
Zu Beginn des Projektes wird ein Anforderungsprofil an das
neue Webschaftkonzept erstellt. In einem zweiten Schritt werden die auf den Webschaft wirkenden Kräfte untersucht und
analysiert und basierend darauf Lastfälle ausgelegt. Anhand
dieser Lastfälle erfolgt eine simulative Optimierung hinsichtlich
Gewicht und Geometrie. Diese Ergebnisse werden im nächsten
Schritt zur Entwicklung von neuen Konzepten für den Webschaft
genutzt. Anschließend werden zwei Konzepte in einen Demonstrator umgesetzt und auf einer Webmaschine am Institut für
Textiltechnik validiert. Diese umfassen sowohl den Vergleich der
dynamischen Belastungen der jeweiligen Konzepte, als auch die
Handhabung der neuartigen Webschäfte. (ITA BMWi ZIM KOOP
KF2497131PK2)
59
Entwicklung von textilen Mehrlagenstrukturen mit optimierten Fachwerkkonstruktionen für mehrfach gekrümmte Bauteile
Mit der ständigen Erweiterung der Anwendungsbereiche
textilverstärkter Strukturbauteile werden die Anforderungen
bezüglich kraftflussgerechter Faserverläufe, angepasster Verbindungstechniken und funktionaler Formgestaltung zunehmend
komplexer. Gute Voraussetzungen für die Entwicklung solcher
multifunktionaler Mehrlagenstrukturen bietet die im Rahmen
des Projekts eingesetzte Abstandswebtechnologie.
Begonnen wurden die experimentellen Untersuchungen mit
einer Webmaschinenkonfiguration, bei der die Abstandsfäden
im Kollektiv mittels separat ansteuerbarem Lieferwerk vom
Kettbaum abgezogen werden. Mit dieser Verfahrenstechnologie
wurde zunächst anhand planer Abstandsstrukturen der Einfluss
von Gewebekonstruktion und Webmaschineneinstellung auf
charakteristische Eigenschaftsmerkmale von Abstandsgeweben
ermittelt. Im Fokus der Untersuchungen stand die Erzielung eines
möglichst großen Gewebeabstands bei gleichzeitig hoher Strukturstabilität. Durch die Integration von Verstärkungselementen
wurde versucht, die Verformungsstabilität des Abstandsbereichs weiter zu verbessern. Gute Ergebnisse wurden dabei mit
einem senkrechten, einlagigen Verbindungssteg erreicht. Der
Verbindungssteg stabilisiert die Abstandsstruktur und verleiht
dem Gewebe ein ausgeprägtes federelastisches Verhalten. Mit
dieser Verfahrenstechnologie konnte außerdem durch Variation
der Abstandsfadenlänge eine in Kettrichtung verlaufende Gewebekrümmung erzeugt werden. Wegen der verfahrensbedingten
Trägheit des Polfadensystems und der aus geometrischen Gründen begrenzten Abstandsänderung pro Polwechsel muss dem
System zur Ausbildung einer definierten Gewebekrümmung Zeit
in Form von Gewebelänge gegeben werden.
Bei der 2. Verfahrenstechnologie konnte durch den Einsatz
der Lanzettentechnik bei planen Abstandsstrukturen der Ge
webeabstand von 60 auf 150 mm vergrößert werden. Mit der
Lanzettentechnik gelang es auch, linsenförmig gekrümmte Gewebeoberflächen in Kett- und Schussrichtung zu erzeugen. Voraussetzung dafür ist, dass die Abstandsfäden einzeln vom Gatter
abgezogen und blockweise in den Schäften eingezogen werden.
Die 3. Verfahrenstechnologie basiert auf einer am ITV entwickelten und in Eigenbau gefertigten neuartigen Lanzettenvorrichtung. Mit dieser Vorrichtung lässt sich eine definierte
Gewebeverformung durch den Einsatz von in Kettrichtung verschiebbar angeordneten Profillanzetten erreichen.
Mittels Gewebeprüfungen wurde an ausgewählten Abstandsgeweben der Einfluss der Gewebekonstruktion sowie der
Webmaschineneinstellung auf die funktionellen Eigenschaftsmerkmale von druckbelastbaren Abstandsgeweben ermittelt.
Die Untersuchungen erfolgten im rohen, im einseitig und beidseitig laminierten Gewebezustand. Die Untersuchungen zeigten,
dass durch das Laminieren das textile Scharnier eingefroren
und damit die Abstandsstruktur versteift wird. Dies führt z. B.
bei einem beidseitig laminierten Abstandsgewebes im Vergleich
zu einem Rohgewebe zu einer Erhöhung der Druckstabilität um
mehr als das Fünffache. Ein weiterer positiver Effekt des Laminierens ist die deutliche Reduzierung der bleibenden Verformung der Gewebestruktur nach einer zyklisch wiederholten
Druck- bzw. Scherbelastung.
Ergänzend zu den Gewebeprüfungen wurde nach dem Ansatz der Eulerschen Knicklasten ein Rechenmodell entwickelt,
mit dem die Druckbelastbarkeit von Abstandsstrukturen vorhergesagt werden kann. (ITV BMWi Normalverfahren 17409 N)
60
Wirkmechanismen in Garn- und Gewebestrukturen zur Vermeidung von Boldrigkeit
Bei sehr breiten Geweben aus thermoplastischen Monound Multifilamentgarnen führen bereits kleinste Spannungsunterschiede zwischen den Fäden zu Irritationen in der Fertigware, die sich häufig in Verwerfungen und Wellenbildungen
an der sonst üblichen plan liegenden Ware zeigen. Sie können auf ein unterschiedlich thermisches Schrumpfverhalten
der Garne im Gewebe zurückgeführt werden. Daher wurden
Garnuntersuchungen und Analysen in Webereien durchgeführt, um Lösungen gegen dieses Phänomen zu erarbeiten.
Durch ein modifiziertes Verfahren am Dynafil ME konnten aussagekräftige Prüfbedingungen zur Bestimmung der Schrumpfkraft am durchlaufenden Faden erarbeitet werden. Diese und
weitere Untersuchungen wie beispielsweise am „Thermal Shrinkage Tester“ (TST) geben anhand von auf- und absteigenden
Temperaturrampen Aufschluss über die thermische Vorgeschichte der Garne und somit vorausschauende Aussagen über das
Verhalten bei einer thermischen Nachbehandlung des Gewebes.
Nachgestellte Untersuchungen entlang der Prozesskette zeigten
jedoch auf, dass immer eine ganzheitliche Abstimmung in der
Verarbeitung erforderlich ist, bei der die thermische Behandlung des Garns, die Webmaschineneinstellung und die Gewebekantenkonstruktion zueinander passen müssen. Durch das
modifizierte Prüfverfahren zur repräsentativen Beurteilung der
Dimensionsstabilität von thermoplastischen Garnen verbessert
sich die Ausgangssituation für die Entwicklung neuartiger hochpräziser Gewebe maßgebend und führt mit einer zusätzlichen
Optimierung der Webmaschineneinstellungen und der Kantenmodifikation zu einem qualitativ hochwertigen Endprodukt.
Die im Vorhaben ermittelten Versuchseinstellungen und Ergebnisse wurden in ein internes Recherchesystem eingepflegt und
stehen für zielgerichtete Abfragen und weitere Ergänzungen zur
Verfügung. (ITV, DWI BMWi IGF 16641 N)
35
61
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)
62
Simulationsgestützte Ausrüstung von Barrieregeweben
durch einen partiellen Partikelauftrag
Hochdichte Barrieregewebe für die Anwendung als Filteroder OP-Mehrwegtextil besitzen strukturbedingt durchgängige
Porenkanäle, die durch hochdichtes Weben reduziert werden
können. Beides wirkt sich jedoch nachteilig auf die Gebrauchseigenschaften aus. Ziel ist es deshalb, neuartige, flüssigkeitsund partikeldichte Gewebe mit einstellbarer Porosität und
gutem Tragekomfort (Wasserdampfpermeation) zu entwickeln.
Dieses soll durch einen gezielten und partiellen Auftrag vernetzungsfähiger funktionalisierter Partikel aus der flüssigen oder
gasförmigen Phase und deren dauerhafte Anbindung an die
vorbereitend ausgerüstete Faseroberfläche realisiert werden.
Ziel der Ausbildung solcher netzartiger Partikelanbindungen ist
die Verkleinerung oder das vollständige Verschließen der Mesoporen (Poren zwischen den Garnen) unter Beibehaltung der
im Gewebe vorhandenen Mikroporen (Poren zwischen den Filamenten im Garn). Der Mechanismus des anforderungsgerechten
Verschließens großer Poren soll mit Hilfe der Simulation der
Gewebedurchströmung und Partikelanlagerung in Abhängigkeit
von den Material- und Prozessparametern grundlegend untersucht werden. Dazu sollen die notwendigen 3D-Gewebemodelle mit der bimodalen Porenverteilung (Mikro- und Mesoporen)
generiert werden. Das Zusammenspiel von Oberflächenstrukturierung und partieller Partikelausrüstung soll mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation auf Basis der Softwarepakete
GeoDict/FilterDict erfasst werden. Die Erkenntnisse sind auf weitere Anwendungen hochdichter Gewebe, z. B. in der Mikroreaktortechnik, übertragbar. (ITM DFG Sonderforschung CH 174/26-1)
Textilveredlung
funktionalisierte Spezies konnte beispielsweise in hoher Auflage wasch- und 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 Normalverfahren 16780 N)
66
63
Polycarbodiimide als neuartige energiesparende und umweltfreundliche 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 neuartige Technische Textilien mit katalytischen Eigenschaften, die im wirtschaftlich attraktiven Bereich der „Weißen Biotechnologie“ Verwendung finden können.
(DTNW gGmbH BMWi Normalverfahren 16884 N)
64
Digital creative tools for digital printing of 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)
65
Permanente Flammschutzausrüstung textiler Flächen für den
Objektbereich mit Polyphosphazenen
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 allyl-
36
Etablierung von cellulosischen Oberflächen auf synthetischen Polymeren
Ionische Flüssigkeiten sind als Lösemittel in den vergangenen 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 Löseeigenschaften 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 gGmbH BMWi Normalverfahren 16877 N)
67
Carboxylierte Polyamine zur mutlifunktionellen Ausrüstung
von cellulosischen Materialien
Kommerziell erhältliche und günstige Polyamine wie z. B.
Polyvinylamin wurden mittels Bromessigsäure carboxyliert und
als effiziente Quervernetzer für Knitterfreiausrüstungen von
Baumwollgewebe verwendet. Mit einer steigenden Zahl der
Carboxylgruppen auf dem Polyamin erhöhen sich der Knitter
erholungswinkel und die Waschbeständigkeit der Ausrüstung.
Reißfestigkeit und Weißgrad werden nur gering beeinflusst. Die
erarbeitete Technologie der Knitterfreiausrüstung von Baumwolle kann gerade von kleinen und mittleren Unternehmen der
Textilveredlung genutzt werden, da die Ausrüstung mittels carboxylierter Polyamine in bereits vorhandenen Aggregaten erfolgen kann. (DTNW gGmbH BMWi Normalverfahren 17082 N)
68
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 Normalverfahren 17065 N)
69
Verfahrensentwicklung zur Haftungsverbesserung von me
chanisch und thermisch hochbeanspruchten Textil-ElastomerVerbundwerkstoffen
Mit der rasanten technischen Entwicklung, z. B. auf dem
Gebiet der Antriebs- und Fördertechnik und den wachsenden
Märkten in den Schwellenländern, gibt es gute Anwendungschancen für mechanisch und thermisch hochbeanspruchte Textil-Elastomer-Verbundwerkstoffe (TEV). Diese werden u. a. als
Antriebselemente, gummibezogene Walzen, Transportbänder,
Rohre, Schläuche etc. eingesetzt. Wachsende Forderungen an
TEV hinsichtlich der thermischen und dynamischen Leistungsfähigkeit stellen diese in den Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen. Dies trifft auf TEV aus den Komponenten HNBR bzw.
EPDM als Matrix und aus der textilen Verstärkungsfaser Aramid (AR) zu. Hauptuntersuchungsgegenstand ist die Verbesserung der Haftung zwischen der textilen Verstärkung und diesen
Elastomeren. Diese ist, insbesondere für AR-Fasern, deutlich geringer als z. B. die Haftung zu Polyamid-Chloroprenkautschuk.
Bei AR-Fasern ist dies in der flüssigkristallinen Ordnung der
Faser begründet, die die hohe Steifigkeit aber auch eine passive Oberfläche bedingt. Die Motivation für den Einsatz dieses
Faserwerkstoffes liegt in der der hohen Dimensionsstabilität,
der Ermüdungsbeständigkeit, der Temperaturbeständigkeit, geringeren Laufgeräuschen und Leichtbauvorteilen. Somit besteht
ein hoher Forschungsbedarf für ein gezieltes Oberflächendesign
dieser Fasern, unterstützt durch die Entwicklung geeigneter materialtheoretischer Modelle, die auf den Einsatz der Fasern in
TEV sowie auf die Nutzung geeigneter, industrierelevanter und
wirtschaftlicher Verfahren abgestimmt sind. Die erzielten Ergeb-
37
nisse verbessern die Verkaufschancen der Hersteller z. B. von
Antriebsriemen sowie Schläuchen und führen zu mehr Umsatz
und zur Schaffung neuer Arbeitsplätze. Dies trifft auch auf die
Textilindustrie zu, die mit der Flächenbildung und Veredlung der
Verstärkungsstrukturen ihren Umsatz steigern kann. (ITM, IPFD,
STATIK BMWi Zutech 382 ZBR)
70
Verfahren zur flexiblen Herstellung unifarbener Garne aus
spinndüsengefärbten Stapelfasern
Das Projekt IGF 416 ZN beschäftigt sich mit der Rezeptierung
der Faserzusammensetzung beim Trichromiespinnen auf Basis
eines mathematischen Modells und der praktischen Bewertung
des gesamten Verfahrens. Die Idee des „Trichromiespinnens“
besteht darin, durch das Mischen und Verspinnen von spinndüsengefärbten Stapelfasern aus definierten Grundfarben Garne
in individuellen Farben herzustellen. Dieses Verfahren ist bei
kleinen Partiegrößen im Vergleich zur Spinndüsenfärbung flexibler und ökonomischer. In Zusammenarbeit zwischen den Forschungsinstituten TFI und ITV sowie den am Projekt beteiligten
Industriepartnern wurden aus Fasern in den Farben Rot, Gelb,
Blau, Schwarz und Weiß Teppichgarne hergestellt, die zu kleinen
und großformatigen Mustern vertuftet wurden. Die Tuftmuster
wurden visuell bewertet und der Farbmessung unterzogen. Mit
diesen Informationen wurde ein Berechnungsmodell auf Basis
der Theorie von Kubelka-Munk erstellt. Mit dem Berechnungsmodell können die Faseranteile zum Nachstellen von farbigen
Mustern bestimmt sowie der aus verschiedenen Grundfarben
darstellbare Farbraum berechnet werden. Desweiteren wurden
an den großformatigen Tuftmustern zusätzlich Gebrauchsprüfungen durchgeführt.
Abschließend wurde das Verfahren des Trichromiespinnens
ökonomisch und ökologisch bilanziert und mit der Herstellung
eines Teppichbodens aus spinndüsengefärbten Garnen verglichen. Die Untersuchungen zeigen:
•Der Unieindruck der getufteten Proben hängt von der Anzahl
der Farben, dem Fasertiter und den Farbtönen der eingesetzten Fasern ab.
•Die Modellierung des darstellbaren Farbraums zeigt die
Stärken und Schwächen der unterschiedlichen eingesetzten
Grundfarben.
•In Abhängigkeit von den eingesetzten Grundfarben lassen
sich durch das Verfahren des Trichromiespinnens die für die
Herstellung von Teppichboden typischen Farben herstellen.
•In Abhängigkeit von den Anforderungen an den Unieindruck
des Teppichbodens und des Umfangs des darstellbaren
Farbraums ist eine Erweiterung der Anzahl der Grundfarben
auf über fünf erforderlich.
•Bei der Rezeptierung der Faserzusammensetzung haben die
Oberflächenstruktur und der Glanz des Referenzmusters einen signifikanten Einfluss auf das Berechnungsergebnis.
•Das Verfahren des Trichromiespinnens ist unter ökonomischen Aspekten ein effektives Verfahren, um spinndüsengefärbte Teppichgarne bei kleinen Partiegrößen in individuellen Farbstellungen herzustellen.
•Der ökologische Vergleich zwischen Teppichböden aus
spinndüsengefärbtem BCF-Garn und trichromiegesponnenem Garn zeigt unabhängig von der Partiegröße keinen signifikanten Unterschied.
(TFI, ITV BMWi Zutech 416 ZN/1)
38
71
Permanente antimikrobielle Schichten auf Garnen und textilen Flächen
CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) unter Normaldruck sind innovative Beschichtungstechnologien aus der Gasphase, die sich bei der Oberflächenmodifizierung von planaren
Glas- und Metalloberflächen durchgesetzt haben. Bei diesen
Substraten werden bereits unterschiedliche Dünnschichten
auf Basis SiOX mittels Atmosphärendruckplasmatechnik aufgebracht. Diese Verfahren ohne aufwendige Vakuumtechnik
sollen im Rahmen des regionalen Wachstumskerns J-1013 auf
textile Substrate übertragen werden. Eine große Herausforderung stellen dabei die wenig temperaturstabilen und stark
strukturierten textilen Substrate dar. In den Verbundprojekten
des Wachstumskernes J-1013 erfolgen Untersuchungen mit verschiedenen Freistrahlplasmen, um Grundlagen zum Anbinden
von permanenten Funktionsschichten auf textilen Substraten
zu schaffen. Unter Einsatz von speziellen Precursorsystemen
werden nanoskalige SiOX-Schichten auf die textilen Substrate
appliziert. Die sogenannte Nanostartschicht dient dazu, die
Oberflächeneigenschaften von den Eigenschaften der Substrat
oberfläche zu entkoppeln. Damit wird es zum Beispiel möglich, auf unterschiedliche textile Substrate gleiche Ausrüstungssysteme mit hoher Permanenz zu applizieren. Die Ergebnisse
der ersten Untersuchungen zeigen, dass es möglich ist, Fäden
und Flächen aus verschiedenen textilen Materialien mit unterschiedlichen CVD-Verfahren zu behandeln und somit Nanostartschichten zu applizieren. Neben der Materialart und -struktur
beeinflussen die Verfahrensparameter die Konzentration an
Silizium, die Schichtdicke und die Gleichmäßigkeit der applizierten Schicht auf der Oberfläche. (TITV BMBF highStickWachstumskern 03WKBR7D)
72
Lineares Polyvinylamin für die Textilveredlung – Polare Oberflächenmodifizierung für Haftungsverbesserung, Antistatikausrüstung und Komplexbildung
Lineare Polyvinylamine (PVAm) lassen sich durch substratspezifische Methoden dauerhaft an den Synthesefasern Polyester (PET) und Polyamid (PA) fixieren. Im Falle von Polyester gelang die permanente Ausrüstung mit PVAm über einen
Tauchprozess mit anschließender thermischer Immobilisierung.
Die Ausrüstung mit Polyvinylamin bewirkt eine Hydrophilierung des PET-Gewebes und eine drastische Reduzierung des
Oberflächenwiderstandes, was dem Material exzellente antistatische Eigenschaften verleiht. Des Weiteren gelang es, die
PVAm-ausgerüsteten Polyestergewebe mit hoher Egalität und
Waschbeständigkeit reaktiv zu färben. Untersuchungen bzgl.
Beschichtungen ergaben eine verbesserte Haftungsvermittlung
von PVAm-modifizierten PET-Geweben zu Polyurethanlaminaten
und Klebern. Bei Polyamidgeweben wurde PVAm erfolgreich in
einen nasschemischen Prozess über das Ankermolekül Glutardialdehyd an das textile Material dauerhaft fixiert. Wie im Falle
von PET wurden die elektrischen Eigenschaften durch die Fixierung von PVAm deutlich verbessert. Ferner konnte in richtungweisenden Versuchen an Wolle gezeigt werden, dass sich eine
Modifizierung von textilen Materialien mit PVAm grundsätzlich
dazu eignet, die Anzahl der reaktiven Stellen auf einer Polymeroberfläche für eine weiterführende Funktionalisierung (z. B.
Cyclodextrinausrüstung) deutlich zu erhöhen. (DTNW gGmbH
BMWi Normalverfahren 15137 N)
73
Färben von textilen Materialien aus ionischen Flüssigkeiten
Ionische Flüssigkeiten (IL) gewinnen in jüngster Zeit sowohl wissenschaftliches als auch anwendungsbezogenes Interesse. Als IL werden Substanzen ionischer Zusammensetzung
verstanden, die unterhalb von 100° C flüssig vorliegen. Sie
zeichnen sich u. a. durch einen extrem niedrigen Dampfdruck
aus und sind oft bis weit über 200° C thermostabil. Vorarbeiten des DTNW hatten gezeigt, dass sich Ionische Flüssigkeiten
auch als textile Färbemedien eignen, mit denen bereits unter
atmosphärischen Druckbedingungen echte Färbungen gestaltet werden können. In Zusammenarbeit mit dem belgischen
Textilforschungsinstitut CENTEXBEL war es daher das Ziel des
Forschungsvorhabens, die Grundlagen für eine Verfahrenstechnik zur Färbung von nativen und synthetischen Fasern aus IL
zu erarbeiten. Während die Ergebnisse für Baumwoll-, Polyamid- oder Polyacrylnitrilfasern nur wenig vielversprechend waren, gelang es insbesondere, Polyesterfasern bei Temperaturen
deutlich oberhalb von 100° C in einem offenen System (also
druckfrei) zu färben. Die Färbeergebnisse wiesen keine Unterschiede zu konventionellen HT-Färbungen hinsichtlich Farbtiefe, Reib- oder Waschechtheit auf, wobei auch hilfsmittelfreie
Farbstoffe problemlos verwendet werden können. Des Weiteren
konnten Baumwolle/Polyester-Mischungen mit guten Ergebnissen aus einer einzigen Farbflotte gleichzeitig mit Reaktiv- und
Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden. Bei den konventionell
nur äußerst schwer färbbaren Aramidfasern wiederum wurden
beim Färben aus IL herausragende Farbtiefen erzielt. In Summe
eröffnet das neue Verfahren eine Vielzahl von wirtschaftlichen,
aber auch ökologischen Vorteilen und kann somit mittelfristig die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Betriebe verbessern.
(DTNW gGmbH, ITA BMWi Cornet 73 EN)
74
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 elektroProjektförderung 2014
magnetischer Strahlung um 99% in einer Textillage. (ITCF, DWI
75
Erneuerbare Funktionalisierung von Textillaminaten zur Optimierung der Wasserdampfdurchlässigkeit
Bei hochwertiger Schutzkleidung (z. B. Schutzkleidung gegen flüssige Chemikalien, kombinierte Warnschutzkleidung),
die hohe funktionale Anforderungen an die Abweisung flüssiger
Stoffe erfüllen muss, wird zunehmend Wert auf einen hohen Tragekomfort gelegt. Daher werden häufig Textillaminate, die eine
atmungsaktive (d. h. wasserdampfdurchlässige) sowie wasserund windundurchlässige Membran enthalten, eingesetzt. Das
Obermaterial dieser Textillaminate ist mit einer Fluorcarbonharz
(FC)-Hydrophobierung versehen, während das Innenfutter nicht
hydrophobiert ist, um so einen schnellen und effektiven Transport von Körperschweiß in Form von Wasserdampf und Wasser
hin zur wasserdampfdurchlässigen Membran sicherzustellen.
Beim Gebrauch der Textilien kann die FC-Schicht insbesondere
durch Reibung und andere mechanische Einflüsse geschädigt oder
abgetragen werden. Zudem können auch beim Waschen die flüssigkeitsabweisenden Eigenschaften vermindert werden. Deshalb
wird bei der Aufbereitung durch textile Dienstleister im Anschluss
an jede Wäsche eine Nachhydrophobierung mit FC-Polymeren
durchgeführt, um die flüssigkeitsabweisenden Eigenschaften
der Textilien und somit deren Funktionalität sicherzustellen.
Durch das gegenwärtig genutzte Hydrophobierungsverfahren
adhärieren die FC-Polymere jedoch nicht nur auf dem Obermaterial, sondern auch am Innenfutter der Textillaminate. Infolgedessen wird der Abtransport von Körperschweiß und Wasserdampf
von der Hautoberfläche bis hin zur Membran behindert oder
gegebenenfalls sogar ganz unterbunden und somit die Funktion der Textillaminate mit steigender Anzahl an Gebrauchs- und
Wiederaufbereitungszyklen immer stärker beeinträchtigt.
Ein Lösungsansatz zur selektiven Nachhydrophobierung des
Obermaterials und der damit verbundenen Erhaltung der Eigenschaften des Textillaminats besteht in der simultanen Applikation von FC-Polymeren mit pH-schaltbaren anionischen Polymeren als temporärer Schutzschicht für das Innenmaterial.
Über die Polymerstruktur derartiger pH-schaltbarer anionischer Polymere und den pH-Wert der Nachhydrophobierungsflotte kann deren Hydrophilie an die Eigenschaften der Innenfuttermaterialien der Textillaminate angepasst werden. (wfk,
FKI, derma BMWi Normalverfahren 18540 N)
76
Lösemittelfreie Textilbeschichtung mit intrinsisch elektronisch leitfähigen Polymeren
Derzeit werden elektrisch leitfähige Funktionen auf Textilien meist durch den Einsatz metallisierter Garne realisiert.
Dieses Forschungsvorhaben setzt einen Schwerpunkt der Untersuchungen auf die Entwicklung und Anwendung wasserbasierter Dispersionen intrinsisch leitfähiger Polymere unter
möglichem Zusatz extrinsischer Polymere oder / und anderer
leitfähiger Werkstoffe. Durch diese Entwicklung wird die Applikation leitfähiger Flächen auf textilen Trägern möglich. Das
Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung an der Hochschule Niederrhein wird die gesamten Arbeitsschritte durchführen
und durch wissenschaftliche Untersuchungen fundiert belegen.
Diese beinhalten u. a. die Herstellung der leitfähigen Dispersionen und deren Applikation auf verschiedenen textilen Trägern, die Optimierung der Verarbeitbarkeit und Beständigkeit
der Polymere und des gesamten Systems, sowie die Erfassung
der textiltechnischen und elektrischen Kenndaten des Gefüges.
Der industrielle Ablauf beginnt bei der chemischen Industrie,
39
die neben der Herstellung der Polymere bei der Entwicklung
der Dispersionen einbezogen wird. Die Hersteller der Trägermaterialien und die Textilveredler können möglicherweise die
neu entwickelten Systeme großtechnisch applizieren, während
die Vertreter der elektrotechnischen Industrie bei Kontaktierung
und Stromversorgung involviert werden. Abschließend kann
der Hersteller fertiger textiler Bauteile diese neue Technologie
für verschiedene Anwendungsbereiche einsetzen. Beispielsweise könnte die Anwendung elektrisch leitfähiger Werkstoffe in
flächiger Textilbeschichtung zu elektrolumineszenten Textilien
führen, zu aktiven Klimatextilien oder zu textilen Sensoren. Das
hieraus resultierende Know-How dient als Grundlage für den
Transfer der leitfähigen Polymere in die Weiterentwicklung der
organischen LEDs für die Anwendung auf Textilien. (FTB, TFI
77
Antimikrobielle Textilien durch Fixierung von modifizierten Algenmaterialien
Das IGF-Projekt 16876N richtete sich auf die Entwicklung
antimikrobieller Textilien unter Verwendung von modifizierten
Algenmaterialien. Hierbei wurden verschiedene Algenmaterialien eingesetzt, welche als Speichermatrix für Metallionen (Cu-,
Ag- und Zn-Ionen) fungieren. Verschiedene einzellige und mehrzellige Algen wurden hierfür evaluiert, wobei eine bessere Wirksamkeit und Verarbeitbarkeit bei einzelligen Spezies festgestellt
wurde. Ebenso wurden verschiedene Metallionen in ihrer Wirksamkeit in diesem System untersucht. Hier wurde erwartungsgemäß die beste Wirksamkeit für Silberionen gefunden. Weiterhin konnte für eine Kombination von Kupfer- und Zinkionen
eine höhere Wirksamkeit festgestellt werden, als durch Kupferoder Zinkionen separat.
Diese modifizierten Algenmaterialien wurden mittels SolGel-Technik auf unterschiedlichen textilen Substraten fixiert.
Hierbei konnte gezeigt werden, dass textiltechnische Paramater
wie die Elastizität des eingesetzten Materials nicht beeinflusst
wurden. Weiterhin konnte eine Waschbeständigkeit der Ausrüstung gezeigt werden. Die Abriebstabilität der ausgerüsteten
Textilien wurde sogar gegenüber dem unbehandelten Material
verbessert.
Für die Ausrüstung von Polyestermaterialien hat sich folgendes Verfahren als besonders vielversprechend erwiesen: Die
kupfer- und zinkhaltigen Algenmaterialien wurde in einem modifizierten Hochtemperatur-Färbeprozess appliziert. Hier wurde
eine Pfropfpolymerisation mit einem Vinylsilan als Bindeglied
zu den Algenmaterialien auf Polyestersubstraten durchgeführt.
Dieses System zeigt eine sehr gute bakterizide und auch fungizide Wirkung. Die Ausrüstungsflotte kann in üblichen HT-Färbemaschinen eingesetzt werden. Die kovalente Anbindung der
Algenmaterialien gewährleistet eine dauerhafte Immobilisierung
des Systems auf diesen hydrophoben Substraten. (FTB, DTNW
gGmbH BMWi IGF 16876 N)
78
Entwicklung einer Ausrüstung zur Modifikation der Strahlungseigenschaften von Textilien im langwelligen IR-Bereich
In dem Forschungsvorhaben sollte eine neue Textilausrüstung durch verschiedenen Funktionsmaterialien entwickelt werden, um die körpereigene Wärmestrahlung des Menschen zu
reflektieren bzw. zu absorbieren. wird. Die Wärmestrahlung des
Körpers liegt im Wellenlängenbereich 3–15 µm (≡ ~3333–666
cm-1) und damit im mittleren bis langwelligen IR-Bereich. Die
für Bekleidung eingesetzten Textilien aus Baumwolle (CO), Polyester (PES) bzw. CO/PES-Mischgewebe und Aramiden weisen
im kurzwelligen IR-Bereich (6500–3500 cm-1) eine gute IR-Trans-
40
mission auf, im mittleren bis langwelligen IR-Bereich (1500–400
cm-1) wird die IR-Strahlung fast vollständig absorbiert. Daher
konnten Effekte an diesen Materialien nicht erkannt werden.
Nur auf leichtem PP-Gewebe konnten die Effekte der verschiedenen Funktionsmaterialien charakterisiert werden und hier
beeinflussten die metalloxidischen nanopartikulären Funktionsmaterialien hauptsächlich das IR-Absorptionsvermögen des
PP-Gewebes. Ausrüstungen mit Zinkoxid unterschiedlicher Partikelgröße zeigten, dass mit abnehmender Partikelgröße das
Absorptionsvermögen steigt. Ausrüstungen mit organischen
Funktionsmaterialien zeigten ebenfalls nur absorbierende Effekte auf Kosten der IR-Transmission. Durch Ausrüstungen mit
metallischen Funktionsmaterialien sowie mit Kombinationen
mehrerer metallischer Funktionsmaterialien konnte nicht nur
das IR-Absorptions-, sondern auch das IR-Reflexionsvermögen
gesteigert werden. Die metallischen Partikel an der Textiloberfläche können die auftreffende IR-Strahlung reflektieren und
gleichzeitig werden die Faserzwischenräume durch die eingesetzte Bindermasse weitestgehend geschlossen werden. Die
Effekte durch Ausrüstungen mit Kombinationen verschiedener
metallischer Partikel lagen in einer Größenordnung zwischen
den Effekten der Ausrüstungen mit den entsprechenden einzelnen metallischen Partikeln. So können prinzipiell gezielt
bestimmte IR-Transmissions- bzw. IR-Reflexions- und –Absorptionseigenschaften von dem PP-Gewebe einstellt werden. Je höher die applizierte Menge an Funktionsmaterial ist, desto größer die erzielten Effekte. Die Ausrüstungen von dem PP-Gewebe
sind jedoch nicht beständig gegenüber mechanischer Belastung
durch Scheuern, gewerblichen Waschprozessen und künstlicher
Bewetterung. Diese Unbeständigkeit gegenüber Wasser liegt in
der großen Hydrophobie des PP-Gewebes. Insgesamt konnte
gezeigt werden, dass die Strahlungseigenschaften des PP-Gewebes über den gesamten (6500–400 cm-1) und insbesondere
im mittleren bis langwelligen IR-Bereich (1500–400 cm-1) mit
Funktionsmaterialien modifiziert werden können. (HIT, FTB, UFB
79
Beständige antimikrobielle Ausrüstung für wollhaltige Produkte durch Beschichtung mit synergistisch wirksamen
Komponenten
Wissenschaftler des Hohenstein Institut für Textilinnovation in Bönnigheim (HIT) und des Leibniz Institutes für Interaktive Materialien (DWI) haben im Rahmen des IGF-Projektes
(AIF-Nr. 17150 N) eine antimikrobielle Ausrüstung für Wolle und
wollhaltige Textilien entwickelt. Die Applikation zweier Ausrüstungssysteme und deren antimikrobielle Wirksamkeiten wurden
untersucht: ein kolloidaler Komplex aus Alginat (SA) und ein
Silan-Quat-Vertreter (TSA) in Kombination mit einer silberhaltigen Polyamin Hydrogelschicht wurden appliziert und die Wasch
permanenz, Geruchshemmung usw. geprüft. Die Ausrüstung mit
SA/TSA-Kolloidkomplex wurde an der FS1 mit unterschiedlichen
Konzentrationsverhältnissen der Einzelkomponenten durchgeführt und optimiert. An der FS 2 wurde eine Hydrogel-Beschichtung aus Polyaminoamid (PEi) entwickelt und die Wirksamkeit
der in situ erzeugten silberhaltigen kationischen PEi-Hydrogele auf Wolle (WO) und Polyester (PET) untersucht. Bei beiden
Systemen wurde die Interaktion mit dem Fasersubstrat (WO,
PET) geprüft. Diese Messungen wurden mittels Zetapotential
und Spektroskopie durchgeführt. Unterschiedliche Ausrüstungsprozesse wie Dipping- und Foulard-Verfahren sowie die
„Layer-by-Layer“- Technik (Applikation alternierender Polyelektrolyt-Schichten) wurden angewandt und die Reihenfolge der
Komponenten und die Fixiertemperatur optimiert. Die kombinierte Ausrüstung des Textils mit wässrigem SA/TSA-Kolloidkomplex und kolloidalem Silber im Ausziehverfahren führt zu
einer synergistischen Wirkung gegen Gram-positive/Gram-negative Bakterien, Schimmelpilze und somit zu einem optimalen
Hygieneschutz für wollhaltige Produkte. Ein waschbeständiger
bioaktiver Effekt auf der Wolle wurde mit zinkhaltigen Kolloiden
erreicht. Hersteller von Heimtextilien, Polsterstoffen, Dämmstoffproduzenten und anderen Flächenerzeugern können von
einem verbesserter Schutz der Textilien mit hohem Wollfaser
anteil profitieren. Unternehmen im Sektor technische Textilien
(z. B. Autositzbezüge) können ebenso die Vorteile des antimi
krobiellen Schutzes ausschöpfen. (HIT, DWI, UFB BMWi Normalverfahren 17150 N)
80
Entwicklung von Textilien mit antiviraler Funktion am Beispiel
eines neuartigen Reinigungstuches für verminderte Keimtransferraten im Krankenhaus
Es wurden Mikrofaser-Textilien mit antiviraler und antibakterieller Funktion entwickelt und diese hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Gebrauchseigenschaften in praxisnahen Versuchen
untersucht. Eine kupferbasierte Ausrüstung von Textilmaterialien aus PES/PA Mischungen führte zu einer signifikanten Wirkung gegen Viren, Bakterien (z. B. Staphyloccocus aureus) und
Schimmelpilze. Speziell wurden anorganische und organische
Kupferkomplexe als Kupferverbindungen für die Ausrüstung
von Reinigungstüchern aus Mikrofaser verwendet. Durch die
Freisetzung von Kupferionen aus den Ausrüstungskomponenten wurde eine neuartige antivirale und antibakterielle Funktionalisierung der Textiloberfläche erreicht, die konsequent zu
einer Senkung der Keimtransferrate im Einrichtungen des Gesundheitswesens z. B. im Krankenhaus beitragen kann. Aufgrund der kurzen antiviralen Verlaufkinetik von nur drei Minuten können insbesondere die in Pflegeeinrichtungen tätigen
Reinigungs- und Facility-Management-Unternehmen von dieser
Technologie unmittelbar profitieren, in Form einer sekundären
Infektionsprävention, und dies ohne personellen Mehraufwand.
Die von HIT entwickelte Veredelung der Reinigungstücher auf
Basis von CuWB-Komplexe hält für ca. 10 – 15 desinfizierende
Waschzyklen (RKI) ihre antivirale Wirksamkeit und können wiederbeladen werden. Die kupferpigmentdotierte Veredelung der
Mikrofaser (Wirkstoff Kupferacetat) ist 20 nach Waschversuchen
nach DIN EN ISO 105 C12 antiviral und kann für technische Textilien und bekleidungstechnisch (PSA) verwendet werden. (HIT,
IWS BMWi Normalverfahren 17407 N)
81
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 Fashionund 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)
82
Hoch abriebbeständige Nanocomposit-Beschichtungen auf
Textilien
Im Projekt war die Entwicklung von Ausrüstungen für Textilien mit ausgewählten Schutzfunktionen mit wesentlicher Verbesserung der Wirkungsdauer und Waschbeständigkeit durch
den Einsatz von funktionellen Nanopartikelsystemen Ziel der
Untersuchungen. Materialrecherchen zur Entwicklung funktionsund beständigkeitsoptimierter Nanocompositsysteme wurden
durchgeführt. Unter Einsatz elektrisch leitfähiger Nanopartikel
und Bindersysteme wurden antistatisch wirkende Ausrüstungsformulierungen entwickelt. Ein- und Mehrschichtsysteme wurden getestet. Strukturuntersuchungen und Nachweis der nanoskaligen elektrischen Leitfähigkeit erfolgten unter anderem
mit der Kraftmikroskopie. Die neuen Ausrüstungssysteme sind
wasserbasiert und durch übliche Verfahrenstechniken auf das
Textil applizierbar. Die entwickelten Ausrüstungen zeichnen sich
durch hohe Abriebbeständigkeit aus. Die Tumblertrocknung als
Bestandteil des Pflegezyklusses wurde als ein für den Erhalt der
antistatischen Funktion besonders nachteiliger Prozess erkannt.
Dennoch wurden Waschbeständigkeiten über 25 industrienahe
Wasch- und Trocknungszyklen erreicht, indem verfahrenstechnische Maßnahmen wie Coronavorbehandlung vor der Textil
ausrüstung durchgeführt wurden. Untersuchungen zur Partikelfreisetzung an ausgerüsteten Textilien ergaben kein erhöhtes
Freisetzungspotenzial von Nanopartikeln. Waschpermanente
Antistatikausrüstungen haben ein hohes Innovationspotenzial,
da es bislang nur wenige Ansätze auf Basis von Textilhilfsmitteln hierzu gibt. Die wirtschaftliche Bedeutung nanopartikelfunktionalisierter Textilausrüstungen wird weiter steigen. Die
Erkenntnisse aus der Herstellung und Applikation antistatischer
nanopartikulärer Ausrüstungssysteme dienen der Entwicklung
anderer Nanopartikel-Bindersysteme für funktionelle Textilausrüstungen. (ITV BMBF – 03X0018C)
83
Ausrüstung von Textilien für Schutzbekleidung mit funktionalisierten Heißschmelzstoffen
Im Projekt wurde die umweltfreundliche Technologie „Hotmelt“ weiterentwickelt und die Applikation von Heißschmelzmassen für textile Produkte mit dem Fokus auf Matratzendrell,
Schutzkleidung und Teppiche untersucht. Es wurden die Möglichkeiten aufgezeigt, Heißschmelzpolymere mit bestimmten
Eigenschaften (flammhemmend, wasser-/ölabweisend, antimikrobiell, antistatisch) zu versehen. Dazu gehörten die Rezepturerstellung, die Applikation auf unterschiedliche Substrate
und die Analyse der verschiedenen Auftragsmethoden. Im Rahmen der Arbeiten ergänzten sich die Projektpartner mit den
unterschiedlichen Auftragsmöglichkeiten. Damit sollten die gebräuchlichen wasser-/lösemittelbasierten Beschichtungen durch
die funktionalisierten umweltfreundlichen und energieeffizienten Heißschmelzmassen entweder teilweise ersetzt, oder die
Veredlungsmöglichkeiten aufgezeigt werden. Aufgabe des ITV
mit den deutschen Partnern im Verbund war die Erzielung von
flammhemmenden, wasser-/ölabweisenden, antimikrobiellen
und antistatischen Eigenschaften für Schutzkleidung. Centexbel
war für die Entwicklung von antistatischen Eigenschaften und
die Einarbeitung von Füllstoffen für Teppichrückenbeschichtungen verantwortlich. Das spanische Institut Aitex beschäftigte
sich mit der Entwicklung von flammhemmenden und antimikrobiellen Eigenschaften für Matratzendrell. (ITV BMWi IGF 16 EN)
41
84
ENTEX Verbesserung der Energieeffizienz durch den Einsatz
trocknungsintensiver Tauchapplikationen durch wasserarme
Veredelung
Die Textilveredlung ist in der Herstellung von hochfunktionellen Textilien einer der energieaufwändigsten Prozesse.
Zur Funktionalisierung eines Quadratmeters Stoff ist mehr als
doppelt so viel Energie erforderlich, als für dessen Flächenerzeugung. Bisher werden wässrige Hilfsmittel über ein TauchQuetschverfahren auf das Textil appliziert. Beim Trocknen wird
dann sehr viel Energie verbraucht.
Ziel des Projektes war es, den Feuchtegehalts der Ware
durch den Einsatz kombinierter Verfahrenstechniken vor der
Trocknung um 20 % bis 50 % zu verringern. Für neue Technologien sollten aussagekräftige Vergleichsdatensätze gesammelt
werden und deren Gesamtenergieverbrauch den herkömmlichen
Techniken gegenübergestellt werden.
Unter Einsatz der Sprühapplikation und der Coronabehandlung wurde ein Minimalbeschichtungsverfahren entwickelt, das
für die gleiche Effekthöhe deutlich weniger Wasser benötigt.
Weniger Warenfeuchte benötigt im anschließenden Trocknungsschritt weniger Energiebedarf. In Grundlagenuntersuchungen
wurden im Labor- und Technikumsmaßstab die Prozessparameter ermittelt und auf neue Anlagen bei dem Textilveredler übertragen. Es konnten beide fokussierten Funktionen, Schmutzabweisung und Scheuerbeständigkeit, mit bis zu 50 % geringerem
Wassereinsatz erreicht werden. Die Scheuerbständigkeitsausrüstung, wurde mit den Methoden der ganzheitlichen Ökobilanzierung betrachtet. Bei gleichen Beständigkeitswerten wurde 25 %
weniger fossile Energie verbraucht und 65 % der Ausgangs
chemikalie eingespart. Weiterhin wurden Alternativen zu dem
herkömmlichen Ausrüstungssystem analysiert. Um die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens für einen größeren Teil technischer Textilien und Vliesstoffe zu nutzen, wurden die Coronatechniken auf große Arbeitsbreiten bis 5m hin weiterentwickelt.
In Zukunft kann mit der kombinierten Corona und Sprühtechnik in der Textilveredlung ein erheblicher Teil der Ausgangsche
mikalien eingespart und gleichzeitig weniger Energie im Trocknungsvorgang verbraucht werden. Darüber hinaus können die
neuen Prozesse genutzt werden, um dem Markt neue Produkte
anzubieten. So konnte gezeigt werden, dass mit der Corona
und Sprühtechnik auch leichte Textilqualitäten einseitig ausgerüstet werden können. (ITV BMBF ESF Europäischer Sozialfonds
02PO2090)
85
Nachhaltiger UV-Schutz von Beschichtungen und Textilien
durch den Einsatz nanoskaliner UV-Schutzmittel
Ein wesentliches Ziel des Forschungsvorhabens war es,
Möglichkeiten zur Verbesserung der Nachhaltigkeit und der
Effizienz von UV-Schutzmitteln in organischen Beschichtungen
(Multischicht-Lackaufbauten) und in Coatings für Textilien zu
prüfen und zu realisieren. Dabei wurden innovative Konzepte
im Hinblick auf die Optimierung des UV-Schutzes unter Einsatz
von neuen Schutzmittelfunktionen entwickelt, ausgearbeitet
und bewertet. Die neuen UV-Schutzkonzepte basieren auf der
Kombination von konventionellen organischen UV-Schutzmitteln mit anorganischen Komponenten, wie Nanopartikeln und
Schichtsilikaten mit UV-absorbierender, -remittierender und
wärmereflektierender Funktion, sowie Barrieremitteln zur Hemmung der Sauerstoff- und Wasseraufnahme der Beschichtung
wie auch zur Unterdrückung der Migration von organischen
UV-Schutzmitteln. Ein wesentlicher Punkt bei der Optimierung
der Effizienz von UV-Schutzmitteln war zunächst die Verringerung der UV-Transparenz der Beschichtung, was prinzipiell so-
42
wohl durch UV-absorbierende, als auch durch UV-remittierende
Schutzkomponenten erreicht werden kann. Das Ergebnis der
vergleichenden Untersuchungen war ein nach UV-Schutz-Wirkung gewichtetes Ranking der hergestellten Variationen. Vor
allem organische Absorber auf Benzophenon-Basis kombiniert
mit anorganischen nanoskaligen ZnO- oder TiO2-Partikeln wirkten signifikant stärker gegen die photoinduzierten farblichen
Veränderungen auf Textilien als andere untersuchte Systeme.
Die Transparenz der Filme blieb erhalten.
Der UV-Schutz für Textilien ließ sich gemessen an den Blaumaßstäben um den Faktor 5 verbessern, d. h. farbliche Veränderungen treten erst nach der 5‑fachen Belichtungszeit auf.
Der UV-Schutz bewirkt eine Verbesserung der Lichtechtheit von
Note 2 auf Note 4,5. Davon lässt sich nicht mit Sicherheit ein
Verfünffachen der Lebensdauer des Bautextils ableiten, da noch
andere Einflüsse wie Thermokatalyse, hohe Luftfeuchte, Temperaturschwankungen, Verschmutzungen und Schadgase sowie
Bakterien und Pilze einwirken, die nicht betrachtet wurden. Die
erreichte Wirkung lässt sich aber nach dem Lambert-Beer‘schen
Gesetz durch eine Erhöhung der Schichtdicke noch deutlich
steigern. Im Bereich der Bautextilien und fliegenden Bauten
sind höhere Beschichtungsauflagen üblich. Der Auftrag der Beschichtung auf die Textilien ist mit konventionellen Beschichtungsverfahren möglich. Die Nanotechnologie konnte im Projekt
zu einer signifikanten Produktverbesserung beitragen. Nano
skalige anorganische UV-Absorber ergänzen das Wirkspektrum
organischer UV-Absorber für Textilien. Des Weiteren bewirken
nanoskalige Barrieremittel eine Immobilisierung der klassischen
UV-Schutzmittel im Polymer, sofern sie dispergierbar sind. (ITV
86
Kaschieren druckempfindlicher und thermisch sensibler Flächenwerkstoffe unter Erhalt ihrer besonderen Gebrauchseigenschaften – SOFTTACK
Der Trend bei Konsumgütern geht zu weichen Dekoren aus
Textil, Leder, Kunstleder oder Softlacken, der sich in Begriffen
wie „Softtouch“ oder „Schubhaptik“ widerspiegelt. Materialien für das Fahrzeuginterieur verlangen zusätzlich besondere
Eigenschaften wie z. B. eine hohe Temperaturfestigkeit. Diese
Komplexität aus Design und Funktion erfüllen nur Werkstoffverbunde.
Ziele des Projektes waren, das Kaschieren für weiche und
thermisch sensible Dekore im Bereich Dachhimmel und Instru
mententafeln für Fahrzeuginnenausstattungen zu optimieren.
Die wissenschaftlich-technischen Schwerpunkte bildeten eine
verbesserte Funktionalität, Haptik, Design und Ökologie dieser Produktgruppe. Es wurden Verbunde aus Multiknitvliesstoff
als umweltfreundlicher Ersatz zu Polyurethanschaum und einem
Gewirke bzw. Echtleder als Dekor hergestellt. Kaschiert wurden
diese unter Verwendung thermoplastischer Schmelzklebstoffe
in Form von Pulvern und Webs an der Flachbettkaschieranlage
sowie als Granulate über den Walzenantrag an einer Beschichtung- und Kaschieranlage. Des Weiteren wurde ein latent reaktiver Hotmelt eingesetzt.
Untersucht wurden die Verbunde mit statischen und dynamischen Prüfverfahren. Die ermittelten Datensätze lieferten
die Basis für theoretische Betrachtungen und Modellierungen
analog zu Sandwichelementen, welche aus dem Bereich des
Leichtbaus übernommen wurden. Anhand der praktischen und
theoretischen Ergebnisse wurden verfahrenstechnische Empfehlungen für die Kaschierung gegeben und Strategien zur Vermeidung von Qualitätsproblemen entwickelt.
Die erzielten Forschungsergebnisse bieten vor allem den
Automobilzulieferern (Kaschierer) eine umweltfreundliche Alternative zur bestehenden Flammkaschierung von PolyurethanProjektförderung 2014
schaumstoffen sowie Strategien zur Vermeidung von Qualitätsproblemen. (STFI BMWi IGF 439 ZBG)
87
Entwicklung einer umweltfreundlichen halogenfreien Flammschutzbeschichtung auf Basis neuer Hochleistungsmetallhydroxide im Submikronbereich
Ziel des IGF-Vorhabens 17358 BR / 1 war es, den Nachweis zu
erbringen, dass sich Metallhydroxide wie Aluminiumtrihydroxid
(ATH), Aluminiumoxidhydroxid (AOH) und Magnesiumhydroxid
(MDH) im Submikronbereich bei reduziertem Flammschutzmitteleinsatz um bis zu 15 % im Beschichtungscompound durch
gleiche oder bessere flammhemmende Eigenschaften auszeichnen als Metallhydroxide nach dem Stand der Technik. Der
Begriff „submikron“ wird für einen Partikelgrößenbereich von
100 nm – 500 nm benutzt.
Zum Einfluss der auf Metallhydroxiden basierenden Flammschutzmittel (FSM)-Additive auf das Brennverhalten von Textilien kann keine allgemeingültige Aussage getroffen werden. Die
erzielten flammhemmenden Eigenschaften werden sehr vom zu
beschichtenden Substrat (Faserstoff, Aufmachung, Vorbehandlung), dem eingesetzten Bindersystem sowie der Art der Applikation der flammhemmenden Beschichtungen beeinflusst.
In den Untersuchungen zeigt sich, dass sich Metallhydroxide
wie Aluminiumtrihydroxid (ATH), Aluminiumoxidhydroxid (AOH)
und Magnesiumhydroxid (MDH) im Submikronbereich bei reduziertem Flammschutzmitteleinsatz um bis zu 15 % im Beschichtungscompound durch gleiche oder bessere flammhemmende
Eigenschaften auszeichnen als Metallhydroxide nach dem Stand
der Technik. Um einen wirksamen flammhemmenden Schutz mit
ATH zu gewährleisten, sind bis zu 60 % Füllstoff im Fertigcompound notwendig.
Die Untersuchungen zeigen weiterhin, dass abhängig vom
Bindersystem (Ethylen-Vinyl-Acetat oder Polyurethan), vom
Substrat (Möbelbezugsstoff, Planenmaterial, Markisenstoff )
und der Beschichtungstechnologie (Direkt- und Umkehrbeschichtung) die Einsatzmenge an Metallhydroxid durch Substitution des mikronen Aluminiumtrihydroxids durch submikrones
Aluminiumoxidhydroxid auf 15 – 20 % gesenkt werden kann. Außerdem verzögern niedrigere Einsatzmengen bis maximal 20 %
an submikronem AOH und MDH die Flammenausbreitung. Beim
ATH ist kein signifikanter Unterschied in der Partikelgröße auf
das Brennverhalten festzustellen.
Das beste Ergebnis in Bezug auf das Brennverhalten wurde
mit den Beschichtungen aus Ethylen-Vinyl-Acetat und Polyurethan in Kombination mit 15 % submikronem AOH als FSM-Additiv erreicht. Auch Compounds mit einer Kombination aus 10 %
mikronem ATH und je 5 % submikronem ATH und AOH bzw.
10 % submikronem AOH und 10 % mikronem MDH weisen gute
flammhemmende Eigenschaften auf.
Ein geeigneter Synergist für das submikrone AOH ist eine
verkapselte Phosphorverbindung.
Die neuen Flammschutzcompounds eignen sich zur flammhemmenden Beschichtung von Markisen, Rollos, Sonnensegel,
Baldachinen, Transport- und Förderbändern, Standardplanen,
Abdeckplanen, Bootsabdeckungen, Zelten sowie zur Rückenbeschichtung von Teppichen, Matratzendrell und Polstergeweben.
(STFI, FIBRE BMWi Normalverfahren 17358 BR)
88
Umweltfreundlichen Hybridbeschichtungen für nachhaltige
Textilprodukte – Eco-efficient hybrid coating for durable textile applications
In der Ausrüstung von Textilien geht der Trend zu modernen
Applikationssystemen und funktionellen Ausrüstungsmitteln geProjektförderung 2014
paart mit der Reduzierung von Umweltbelastungen und Kosten.
Für die Oberflächenfunktionalisierung textiler Werkstoffe stellen
anorganisch-organische Hybridpolymere innovative Applikationssysteme dar. Die Synthese derartiger Produkte erfolgt ausgehend von organisch modifizierten Alkoxysilanen nach dem
Sol-Gel-Verfahren. Sie ermöglichen auf konventioneller Veredlungstechnik die Erzielung mehrerer Funktionalitäten in nur
einem Ausrüstungsschritt. Die Ausbildung dünner funktionaler
Schichten bietet zudem gegenüber konventionellen Produkten
den Vorteil der Energieeinsparung und der Reduzierung von
Umweltbelastungen.
Die UV-Trocknung ist z. B. in der Papierindustrie Stand der
Technik. In Textilunternehmen ist diese Trocknungsart noch
wenig verbreitet. Die Nutzung UV-vernetzbarer Beschichtungen
zur Ausrüstung von Textilien ist eine sehr umweltfreundliche
Alternative im Vergleich zum traditionellen thermischen Energieeintrag.
Ziel des Projektes war die Entwicklung technologischer Lösungen für die Funktionalisierung von Vliesstoffen mit wässrigen, nanoskaligen Hybridpolymersystemen. Die Fixierung der
Beschichtungspolymere auf den Textilsubstraten konnte dabei
nicht wie bisher üblich durch thermische Energie, sondern durch
UV-Strahlen erfolgen. Das Verfahren ermöglicht somit gegenüber konventionellen Ausrüstungsprozessen eine signifikante
Reduzierung des Energieverbrauchs. Die erzielbaren Eigenschaften sind Abriebfestigkeit, Flammbeständigkeit, UV-Stabilität und
selbstreinigende Oberflächen. Die Applikation erfolgte auf Vliesstoffen. (STFI, ITV BMWi Cornet 37 EBR)
89
Hoch reflektierende Textilmaterialien für außen liegenden
Sonnen- und Wärmeschutz
Ziel der Forschungskooperation zwischen der lifetexsafety
GmbH, der Drechsel Textilveredlung GmbH und dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e. V. war die Entwicklung eines
hoch reflektierenden, witterungsbeständigen Textilmaterials für
den Außeneinsatz, welches einen hohen thermischen Komfort
bietet und über fünf Jahre beständig ist. Die Beschichtungen
basieren auf polymeren Bindersystemen mit dispergierten hoch
reflektierenden Aluminiumpigmenten.
Die Materialkennwerte der textilen Rohwaren (Kettengewirke) orientieren sich an LKW-Planen und Markisen. Als Fadenmaterial wurde PES hochfest ausgewählt. Angestrebt wurden
u. a. eine flächenbezogene Masse der Grundware von 140 – 160
g / m2, eine einfache Abreinigbarkeit von Schmutz, ein Remissionskoeffizient im Solarbereich > 0,7 und eine Mindestbeständigkeit im Außeneinsatz von 5 Jahren.
Das Remissionsversvermögen der beschichteten Textilien ist
stark abhängig von der Wahl eines geeigneten Bindersystems,
der Wahl der reflektierenden Pigmente, der Pigmentkonzentration, der Beschichtungsauflage (Deckungsgrad der Pigmente)
und der Nachfunktionalisierung.
Die Zielstellung, eine alterungsbeständige hochreflektierende Beschichtung für den Außeneinsatz mit Remissionsgraden
> 0,7 zu entwickeln, konnte erfüllt werden. Die optimierten Beschichtungen weisen in der künstlichen Bewitterung von 29 – 31
Wochen im UV-Globaltester (entspr. ca. 4 Jahre Außenbewitterung) keine Verschlechterung im Remissionsvermögen im Wellenlängenbereich von 900 nm bis 2 000 nm auf. Eine nachträgliche FC-Ausrüstung kann das Vergilben der Muster zusätzlich
mindern und die Alterungsbeständigkeit verbessern.
Da die Beschichtungen im Außeneinsatz u. a. einer natürlichen Verschmutzung mit Staub sowie Insekten- und Vogelkot
unterliegen, müssen sie sowohl einem basischen als auch einem sauren Milieu standhalten. Die zusätzliche Fluorcarbonausrüstung ermöglicht eine einfache Abreinigbarkeit der Textilien.
43
Die Beschichtungen sind beständig im Anschmutztest mit lösemittelfreier Reinigung (Ultraschallwäsche), im Insektentest
gegen verdünnte Säuren, aber noch unbeständig gegenüber
5 %iger Natronlauge und aggressivem Sanitärreiniger.
Die lifetexsafety GmbH stellte aus den optimierten Materialvarianten 6 großformatige Demonstratoren (ca. 22,5 m2) her,
die gegenwärtig als ein neues Anwendungsgebiet bei der Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH als Reflektor-Planen für Solarmodule im Testbetrieb sind. (STFI BMWi ZIM KF 2034036MF1)
90
Entwicklung einer flammhemmenden, atmungsaktiven Nässesperre für Schutzbekleidung zur Brandbekämpfung
Nässesperren spielen im mehrschichtigen Aufbau von Feuerwehrschutzkleidung eine wesentliche Rolle. Sie schützen den
Träger auch unter extremen Temperaturen vor Wind, Regen,
Löschwasser und flüssigen Chemikalien und sorgen aufgrund
ihres Wasserdampfdurchgangswiderstandes für einen hohen
Tragekomfort. Gemeinsam mit den textilen Komponenten und
einer gezielt ausgewählten Verarbeitungstechnologie erfüllen
sie die Anforderungen der Normen DIN EN 469 „Schutzkleidung für die Feuerwehr – Anforderungen und Prüfverfahren für
Schutzkleidung für die Brandbekämpfung“, der DIN EN 343
„Schutzkleidung – Schutz gegen Regen“ und der HuPF „Herstellungs- und Prüfungsbeschreibung für eine universelle Feuerwehrschutzkleidung“.
Im Rahmen eines ZIM-Projektes entwickelten das Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. und die Trans-Textil GmbH
Verbundmaterialien aus neuen flammhemmenden Membranen
und am Markt verfügbaren flammhemmenden Klebstoffen und
Textilien. Die Fertigung erfolgte mit Hilfe der Hotmelttechnologie. Der Fokus der technologischen Entwicklung lag auf der Verbesserung der Flammbeständigkeit der Laminate bei Erfüllung
bzw. Überbietung aller übrigen normativen Forderungen.
Durch ein umfassendes Screening wurden zunächst geeignete flammhemmende, reaktive PUR-Hotmeltklebstoffe evaluiert und Erfolg versprechende Klebstoff-/ Membran-Kombinationen für nachfolgende Laminierungen mit flammhemmenden
Oberstoffen ausgewählt.
Die Entwicklung einer geeigneten Laminier-Technologie mittels Gravurwalzenapplikation fand auf der Hotmelt-Beschichtungsund Laminieranlage des STFI statt, die großtechnische Umsetzung
erfolgte auf der Hotmeltlaminieranlage der Trans-Textil GmbH.
Die hergestellten Versuchsvarianten wurden hinsichtlich
ihrer Flammbeständigkeit geprüft und Ableitungen für weitere
Optimierungen der Membranen getroffen.
Eine Membranvariante erfüllte die angestrebten Funktionalitäten in besonderem Maße und bildet die Grundlage für die
Überführung der Technologie in den industriellen Maßstab.
Laminatvarianten mit guter Flammbeständigkeit wurden
weiteren umfassenden Prüfungen unterzogen. Die Mehrzahl der
Funktionsmuster erreichte und übertraf die Anforderungen an
Wasserdichtheit, Wasserdampfdurchlässigkeit und Verbundfestigkeit, auch nach fünf Wasch- und Trockenzyklen.
Ausgewählte Nässesperre-Funktionsmuster wurden mit einem Oberstoff und insolierendem Innenfutter zu vier Baugruppen-Demonstratoren verarbeitet, welche sehr gute Flammfestigkeiten sowie sehr gute Werte hinsichtlich Wärmedurchgang,
Flamme, Strahlungswärmedurchgang, Wasserdampfdurchgangswiderstand und Wasserdichtheit aufwiesen.
Der Einsatz flammhemmender Klebstoffe und flammhemmender Membranen ergibt eine erhöhte Sicherheit für die Erfüllung der normativen Forderungen für Feuerwehreinsatzkleidung
und Schutzkleidung für hitzeexponierte Industriearbeiter und
erlaubt es, eventuelle Schwankungen in der Flammfestigkeit
der textilen Trägerkomponenten auszugleichen.
44
Die Weiterentwicklung der Membrantechnologie eröffnet
Optionen in der Reduktion des Flächengewichts der textilen
Trägerkomponenten im Sinne eines verbesserten Tragekomforts bei hoher Schutzwirkung. (STFI BMWi Sonderforschung
KF2034026HG1)
91
Herstellung UV-absorbierender Sol-Gel-Ausrüstungen mit
nanopartikulärem ZnO
Zinkoxid wird seit vielen Jahren, z. B. auch in Sonnencremes,
eingesetzt, da es farblos und im Bereich ultravioletten Lichts
hoch absorbierend ist. Das Absorptionsspektrum zeigt einen
sehr steilen Anstieg der Absorption am Übergang von sichtbarem zu ultraviolettem Licht, so dass Zinkoxid in der Lage sein
kann, eine gute Schutzfunktion gegen UV-Strahlung zu generieren, ohne dass es optisch wahrgenommen wird. Gegenüber organischen UV-Absorbern zeichnet es sich durch eine exzellente
Stabilität gegenüber einem alterungsbedingten Abbau aus. Im
Rahmen von Untersuchungen wurde nanopartikuläres Zinkoxid
synthetisiert und in sol-gel-basierte Bindersysteme eingebettet.
Entsprechende Komposite können mit einfachen Applikationsmethoden, Tauchen, Sprühen, Foulardieren, auf unterschiedlichste Substrate, speziell Textilien, appliziert werden. Die Ausrüstungen verbessern den Schutz vor ultravioletter Strahlung
signifikant. Entsprechende Muster erzielen exzellente Werte
hinsichtlich des UVP-Wertes (Ultraviolett Protection Factor). Bis
dato durchgeführte Waschversuche zeigen keine Abnahme der
Effekte. Martindale-Flachscheuerungen, die durchgeführt wurden um die Scheuerbeständigkeit des Effektes zu testen zeigten, dass sich als Nebeneffekt die Scheuerbeständigkeit nach
Ausrüstung mit dem Nanokomposit erhöhen lässt. Weißgradmessungen belegen, dass sich der Weißgrad von entsprechend
ausgerüsteten Baumwoll- oder Baumwoll-Polyester-Mischgeweben allenfalls um einzelne Punkte verschiebt. (DTNW gGmbH
Land Nordrhein-Westfalen – DTNW)
92
Sol-Basierte Flammschutzausrüstung
Viele Textilien sind relativ leicht entflammbar und stellen
im Brandfall eine große Gefahrenquelle dar, ob in der Brandentstehung oder der Brandausbreitung. Daher ist für viele Textilien eine Flammschutzausrüstung je nach Art der Anwendung
eine nötige Anforderung. Diese basieren heutzutage oftmals auf
bromierten oder chlorierten Verbindungen, welche derzeit auf
dem Prüfstand stehen wegen ihrer Toxizität, sowie wegen ihrer
teilweise bioakkumulierenden Eigenschaften. Im Rahmen der
Forschungsarbeiten beschäftigte man sich daher mit alternativen Ausrüstungen auf Basis von zunächst einmal anorganischen Sol-Gel-basierten Dünnschichten. Durch das Einbringen
verschiedener Stickstoff- und/oder Phosphorverbindungen in
die Sol-Gel-Schicht kann die Entflammbarkeit von Textilien erschwert oder sogar eine Nicht-Brennbarkeit erreicht werden. Die
Stickstoff- und Phosphorkomponenten wirken dabei, da selbst
nicht brennbar in der Gasphase der Flamme und verdünnen
oder ersticken diese. Außerdem bildet die aufgebrachte Sol-GelSchicht im Brandfall eine Barriere um das leicht entflammbare
Gewebe. Auf diese Art wird die Ausbreitung der Flamme gehemmt und ein Weiterbrennen verhindert. Die grundlegenden
Eigenschaften der Gewebe bleiben dabei erhalten oder werden
nur geringfügig modifiziert durch die maximal einige 100 nm
dicken Sol-Gel-Schichten. (DTNW gGmbH, STFI BMWi Normalverfahren 17459 N)
93
Superstabile Schaumformulierungen für die Minimalapplikation in der Veredelung und Reinigung unter Einsatz biologischer Stabilisatoren am Beispiel von textilen Bodenbelägen
und Sitzbezügen
Das vorliegende Projekt zeigt, dass eine Ausrüstung von
textilen Bodenbelägen und Möbelbezugstoffen mit Hydrophobin realisierbar ist. Das Ausmaß hängt in weiten Teilen vom
Substrat, seinem Aufbau und seinen Vorbehandlungsschritten
ab. Neben den Änderungen der erzielten Oberflächeneigenschaften der Bodenbeläge und Bezugsstoffe kann auf die leichte Umsetzbarkeit der Behandlung schon bei Raumtemperatur
verwiesen werden. Das Hydrophobin-Protein (HyP) ist nicht nur
ungefährlich für Mensch und Natur, es erfüllt auch Ziele wie
Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Die Reinigungswirkung des
HyP ist im Vergleich zu konventionellen Reinigungsmitteln besser, was in einem ZIM-Projekt mit einem Reinigungsdienstleister weiter erforscht werden soll. Die Resultate hinsichtlich der
Permanenz dieser Ausrüstungen sind noch ausbaufähig. Einige
Gebrauchseigenschaften der Möbelbezugstoffe und der textilen Bodenbeläge wie das elektrostatische Verhalten und die
Anschmutzneigung werden verbessert. An PET-, PA 6- und PA
6.6-Folien wird die Adsorption der nur etwa 2 nm großen Protein-Moleküle in Abhängigkeit der Behandlungszeit sowie der
Konzentration der HyP-Lösung untersucht. Nachfolgend – für
die Anwendungstechnik von großem Interesse – werden an einer Vielzahl von Beispielen von Möbelbezugsstoffen und Teppichwaren die Änderungen der Oberflächeneigenschaften gezeigt. Sie werden im Labormaßstab, Technikumsmaßstab und
im industriellen Maßstab ausgerüstet und ihre Effekte diskutiert. Mit textilcharakteristischen Prüfungen wie Tropfeneinsinktest, Steighöhentest und Anschmutzungsversuchen werden die
Modifizierungen geprüft. Mit analytischen Messtechniken wie
XPS, REM und Kontaktwinkeluntersuchungen werden diese veränderten Oberflächen analysiert. (DWI, TFI BMWi IGF 17501 N/1)
94
Universelle Wasserbasierte Beschichtungstechnologie auf
Basis von Catecholmodifizierten multifunktionalen Polymeren
Das Projekt befasste sich mit der Herstellung von Polymer/
Schichtsilikat-Dispersionen für die Herstellung von Perlmutt-mimetischen Beschichtungen auf Textilien und Kartonagen mit
dem Ziel, Feuerbarriereschichten aufzubauen.
Neben grundlegenden Untersuchungen zum Einstellen der
mechanischen Eigenschaften und einer hohen Transparenz
sowie zur Skalierbarkeit des Beschichtungsverfahrens wurden
die Entflammbarkeit und die Feuerbarriereigenschaften der beschichteten Materialien umfangreich charakterisiert. Es wurden
in Abhängigkeit von der Beschichtungsdicke selbstlöschende
bis vollständig nicht entzündbare Materialien hergestellt, deren
Wirkung auf dem Aufbau einer dauerhaften keramikartigen Feuerbarriere beruht. (DWI, ILK.MW, STATIK BMWi Normalverfahren
17820 N)
95
Schaltbare amphiphile SiO²-Partikel für Soil-Release-Beschichtungen
Oberflächen mit schaltbarem Benetzungsverhalten (von
hydrophil nach hydrophob und umgekehrt) sind von großem
Interesse wegen ihrer potentiellen Anwendbarkeit im Bereich
atmungsaktive und wasserabweisende Textilien, selbstregulierende Durchlässigkeit, Wirkstofffreisetzung, tissue engineering
usw….
Verschmutzungen auf Textilien verursachen nicht nur Reinigungskosten, sondern belasten auch die Umwelt durch z. B.
hohen Wasserverbrauch und den Einsatz bzw. die Freisetzung
von Tensiden während des Waschprozesses. Aufgrund der chemischen Zusammensetzung von z. B. Baumwolle oder regenerierter Cellulose und der dadurch bedingten leichten Adsorption von Feuchtigkeit können Verschmutzungen von natürlichen
Fasern vergleichsweise leicht in einem Waschprozess entfernt
werden. Im Gegensatz dazu adsorbieren synthetische Fasern,
wie z. B. aus Polyester nur wenig Feuchtigkeit. Diese trockenen
Textilien laden sich infolge von Bewegung und Reibung statisch
auf und ziehen so vor allem öligen Schmutz besonders an.
Die Ablösung des Schmutzes ist hier wesentlich schwieriger. Als
besonders problematisch erweisen sich solche Verschmutzungen auf technischen Textilien in der Architektur oder in anderen
Außenbereichen (Planen, Zelte, Markisen usw.), da hier eine
einfache Wäsche nur schwer bis unmöglich ist. Deshalb müssen
diese Textilien bei extremer Verschmutzung meist durch neue
ersetzt werden, wodurch erhebliche Kosten verursacht werden. Im Projekt Soil-Release wurde nach Lösungen gesucht,
insbesondere textile Oberflächen aus synthetischen Fasermaterialien auf der Basis neuer innovativer textiler Ausrüstungen
gleichzeitig sowohl schmutzabweisend als auch für eine leichte
Schmutzentfernung auszurüsten. Das wird dann möglich, wenn
Oberflächen gleichzeitig sowohl mit hydrophilen als auch mit
hydrophoben Gruppen modifiziert sind, so dass die Benetzbarkeit über die Änderung der Umgebungsbedingungen beeinflusst werden kann, wobei eine Benetzungshysterese entsteht.
Der Effekt dieses Wechsels zwischen hydrophil und hydrophob
kann über die zusätzliche Generierung von Rauhigkeit auf der
Oberfläche deutlich verstärkt werden: hydrophile Oberflächen
werden superhydrophil, hydrophobe werden superhydrophob.
Die Schaltamplitude nimmt durch die Rauhigkeit stark zu.
Die Rauhigkeit wird dabei durch amphiphile SiO2-Partikel erzeugt, die auf hoch verzweigten polymeren Precursoren (Polyalkoxysiloxane – PAOS) basieren und die jeweiligen hydrophilen
bzw. hydrophoben Segmente bereits in der Struktur aufweisen.
Die Umwandlung von PAOS zu SiO2-Teilchen erfolgt über
sauer oder basisch katalysierte Hydrolyse in Wasser oder, im
Falle begrenzter Löslichkeit, wasserhaltigem Lösungsmittel und
einer nachfolgenden Kondensation. Aufgrund der Hydrolyse stabilen Si-C-Bindung bleiben die in den Precursor implementierten
Modifizierungen an der Oberfläche der resultierenden Teilchen
erhalten. Als hydrophile Bausteine wurden Polyethylenglycolmonomethylether und als hydrophobe Bausteine Alkylketten
unterschiedlicher Kettenlängen ausgewählt. Die Eigenschaften
der resultierenden Teilchen konnten über die Zusammensetzung
der Partikel-Modifizierung hinsichtlich dem Verhältnis zwischen
hydrophilen und hydrophoben Gruppen, dem Grad der Modifizierung, der Größe der Teilchen und der Art des Lösungsmittels,
in dem die Kondensation stattfindet kontrolliert werden.
Die Größen der Teilchen der stabilen Dispersionen liegen
im Bereich zwischen 100 und 200 nm. Die Auftragung auf die
Textilien erfolgt entweder über Sprühen oder Eintauchen, wobei
beide Methoden zu homogenen Beschichtungen führen. Zur Bewertung der Benetzbarkeit wurden Tropfentests durchgeführt,
wobei die Dauer bis zum Einsinken der Wassertropfen ein Maß
für die Hydrophobie bzw. Hydrophilie darstellen. Nach dem
Trocknen findet man Einsinkzeiten, die denen mit Fluorcarbon
ausgerüsteten Textilien entsprechen: der Tropfen verdunstet,
ohne in das Gewebe einzusinken. Nach intensiver Benetzung
mit Wasser quellen die Oberflächen und spreiten einen Wassertropfen sofort. Nach dem Trocknen sind die Oberflächen erneut
hydrophob. Dieser Wechsel wurde in 10 aufeinanderfolgenden
Zyklen nachgewiesen.
Die Schaltbarkeit in der Benetzung zwischen hydrophil
und hydrophob ist die Voraussetzung dafür, soil-repellent (hy-
45
drophob) und soil-release (hydrophil) Funktionen in ein und
demselben Textil zu verankern. Durch diese Technologie ist es
möglich, die Nutzungsdauer der Textilien deutlich zu erhöhen
und gleichzeitig die Kosten für die technischen und OutdoorTextilien durch vermindertes Anschmutzen deutlich zu reduzieren. (DWI, IFE, TITV BMWi Normalverfahren 17862 N)
Anforderungen für heutige und spätere technische und industrielle Anwendungen gerecht werden. Modellsysteme bis hin zu
praxisrelevanten Umsetzungen in Kooperation mit den anderen
Projektpartnern werden erarbeitet. (ITM Sächsische Aufbaubank SAB EFRE – Europäische Fonds für regionale Entwicklung
13996/2379)
96
Silber und Kupfer metallisierte textile Materialien aus Polyester für den ressourceneffizienten Einsatz zur Eliminierung
biologischer Kontaminationen in Wassersystemen
Wasser muss sowohl chemischen als auch mikrobiologischen Richt- bzw. Grenzwerten zur Trinkwasserqualität genügen.
So dürfen keine Krankheitserreger in Konzentrationen enthalten sein, die zu einer Schädigung der menschlichen Gesundheit
führen können. Selbst beim Einspeisen von mikrobiologisch
einwandfreiem Trinkwasser in Versorgungsanlagen seitens der
Wasserversorger an der Übergabestelle können darin unter
geeigneten Bedingungen Mikroorganismen, auch bakterielle
Krankheitserreger wie Legionellen, Pseudomonaden oder atypische Mykobakterien wachsen und gedeihen. Die mikrobizide
Wirkung dieser Systeme besteht dabei in der Übertragung von
Silberionen auf Mikroorganismen, was ein Minimum an Silberfreisetzung erfordert. Mittels Methoden und Verfahren der
Textilveredlung ist eine Konditionierung dieser Materialeigenschaft derart möglich, dass einerseits die biologisch geforderte
Mindestabgabekonzentration gewährleistet ist, aber auch ein
erhöhtes Abgabevermögen vermieden wird, wodurch die Silberbelastung der Wassersysteme minimiert und die Depotwirkung
der eingesetzten textilen Materialien gesteigert wird. Die SolGel-Technik und andere innovative Technologien werden für die
chemische Funktionalisierung von Textilien aus PET verwendet.
(ITM BMBF – 033R036B)
97
MolFunc – Innovatives molekulares Design für multifunktionelle Mehrkomponentenwerkstoffe (A2 – ECEMP)
Das Hauptziel der hier durchzuführenden Forschungsarbeiten ist es, hinsichtlich einer maßgeschneiderten Modifizierung
von Mehrkomponentensystemen die Grundlagenkenntnisse
über das Verhalten von Grenzschichten zwischen anorganischen
metallischen und keramischen Festkörpern und Polymeren zu
generieren sowie deren Charakterisierung entsprechend den Erfordernissen der anderen Teilprojekte umfassend zu erweitern.
Der Schwerpunkt ist auf die Ausrüstung von Ober- und Grenzflächen bzw. Schichten mit besonderen, wie z. B. schaltbaren
adhäsiven Wechselwirkungen, reaktiven Zentren sowie sensorischen und aktorischen Eigenschaften, gerichtet. Die dabei angestrebte Grenzflächengestaltung umfasst die gezielte Einstellung der Oberflächenenergie und -reaktivität der Materialien,
Ausrüstung mit chemisch nutzbaren, biologisch-, elektro- und
thermoaktiven sowie optisch schaltbaren Einzelmolekülen, Oligomeren und Polymeren. Die Grenzflächenoptimierung wird in
enger Wechselwirkung mit der Multiskalenmodellierung (Prof.
Cuniberti) durchgeführt. Das Beschichten mit polymeren, metallischen und keramikartigen Überzügen sowie das Kaschieren
des textilen Trägermaterials sollen zur Realisierung von Werkstoffverbunden mit neuartigen Oberflächenfunktionen führen.
Dabei wird angestrebt, durch Verknüpfung neuartiger Methoden der physikalischen und chemischen Selbstorganisation und
der Oberflächenstrukturierung optisch schaltbarer Polymere die
technologisch bisher wenig erschlossene Lücke für den Übergang zwischen Nano- und Mikroebene zu schließen. Diese neuen oberflächenaktiven Strukturen können als neuer Meilenstein
in der Grundlagenforschung betrachtet werden und sollen den
46
Textilmaschinen/
Prüfmethoden und Prüfgeräte
98
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)
99
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 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)
100
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)
101
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 BaumwollSpinnfasergarne validiert. (ITA BMWi IGF 17514 N)
102
Entwicklung eines Eintragsystems für Schuss- und Stehfäden beim Tuftingprozess zur Erzeugung neuer Produktfunktionalitäten und -designs
Im Rahmen des Projektes IGF 16885 N ist es gelungen, zusätzliche Fäden in orthogonaler Richtung in eine Tuftingware
zu integrieren. Für das Einlegen von Schuss- und Stehfäden
wurden zwei Systeme vorgestellt, die für sich unabhängig aber
auch kombiniert arbeiten können. Im Rahmen von LaborversuProjektförderung 2014
chen wurden mit beiden Systemen und der Kombination Musterwaren hergestellt. Diese Muster zeigen auf, welche Funktionen Schuss- und Stehfäden in der Tuftingtechnik haben können:
Mechanische Verstärkung: Stehfäden, die mit einer versetzenden Nadelbarre übertuftet werden, werden bei der anschließenden Beschichtung mit Latex zu einem Verbund mit der
getufteten Ware. Je nach Stärke der Benetzung mit Latex können diese zusätzlichen Fäden Zugkräfte aufnehmen, die auf den
Verbund bzw. die Ware einwirken. Hierdurch wird bereits ohne
das Aufkaschieren eines Rückens eine Steigerung der Dimensionsstabilität in Längsrichtung erzielt.
Elektrische Leitfähigkeit: Werden mit der Technik der Stehfäden elektrisch leitende Fäden eingearbeitet, kann eine Leitfähigkeit in der Fläche auch ohne antistatische Zusätze im Latex
erzielt werden. Musterwaren, bei denen die Polreihen der antistatischen Fäden mit elektrisch leitfähigen Garnen verbunden
waren, zeigten bei Begehtests deutlich geringere Aufladungen
als eine Referenzware, die nicht antistatisch ausgerüstet war.
Werden die Techniken der Schuss- und Stehfäden bei elek
trisch leitfähigen Garnen kombiniert, so ergeben sich Leiterbahnen im getufteten Textil. Bereits das Abbinden mit den Polgarnen reicht aus, um an den Kreuzungspunkten eine elektrische
Kontaktierung zu erreichen. Bei Verwendung von Carbonfasergarnen lassen sich mit der Technik der Stehfäden Heizleistungen erzielen, die mit einer klassischen Fußbodenheizung (in
Nasstechnik) vergleichbar sind.
Design-Aspekte: Alleine mit einem System für Stehfäden ist
es möglich, elektrolumineszente (EL-)Kabel beim Tuftingprozess
zu integrieren. Hierdurch entsteht eine Beleuchtungsfunktion im
textilen Bodenbelag. Die Einarbeitung der EL-Kabel in Längsrichtung hat den Vorteil, dass für mehrere Meter an produzierter
Ware nur eine Kontaktstelle für die elektrische Verbindung notwendig ist. Bei einer Integration in Querrichtung benötigt jeder
eingetragene Schussfaden (EL-Kabel) eine Kontaktstelle. Je nach
Dichte der Schussfäden steigt die Anzahl der benötigten Kontaktierungspunkte. (TFI BMWi Normalverfahren 16885 N)
103
ProSysLaser
Aim of the work described in this paper is to provide prototypes of passive as well as of active laser-protective clothing
and curtains. Up to now, textile multi-layer systems have been
developed for the usage in personal protective equipment,
which as purely passive technology provides protection against
laser power densities up to 800 kW/m2. The protective ability
is based on the prevention of 2nd degree burns by meeting the
Stoll-Chianta criterion, as well as of damages due to transmitted laser radiation intensities above the MPEskin value.
In the field of active protective textiles, the protective ability
against laser irradiation has been increased up to 20 MW/m2
taking into account the above-mentioned evaluation criteria.
This is possible because of the usage of sensor systems which
are integrated into the multi-layer structure and coupled to the
safety control of the laser system via a wireless transmission
channel, thus enabling the automated deactivation of the laser
radiation if an error occurs. In order to bridge the time span
up to the effective laser deactivation, the active systems are
equipped with additional basic passive protection functionality. Possible applications of active laser-protective systems may
again be found in the field of protective clothing and curtains.
The experiments have been performed with a rather large
laser spot diameter of 11.28 mm since on the one hand, defocused irradiation is assumed during laser PPE use e.g. with
hand-held laser devices, and on the other hand, the damage
effect is bigger than during testing near the laser focus with the
same power density due to the occurring heat accumulation.
47
In order to measure and evaluate test sample reproducibly, a testing rig has been designed which is equipped with
a set of suitable measuring systems and can be adapted to
different fiber-guided laser sources. In contrast to the common
reflectance-transmittance-absorbance (RTA) method, the socalled BRDF/BTDF method is used, allowing conclusions with
respect to the degree of diffusive and specular scattering of the
incident radiation and the corresponding angular intensity distribution on the front and the back side of the textile sample.
In order to provide the user of the laser-protective clothing
with a high degree of ergonomics and wearing comfort, practical tests will be performed with the prototypes developed and
manufactured in the course of selected industrial applications
of hand-held laser devices and portal systems. Based on the
results obtained, the protective systems will be optimized with
regard to the functional design if necessary. A major objective
of future development work is the reduction of the mass per
unit area of the multi-layer systems in order to improve the
everyday suitability of the protective clothing. For this purpose,
the feedback of industrial users with regard to ergonomics and
comfort, experienced during practical tests, shall be taken into
account. (STFI EU Seven Framework Programm FP7 – NMP2SE-2009-229165 (CP-TP 229165-2))
104
Entwicklung eines kompakten Garnsensors zur simultanen
Bestimmung der Haarigkeit und des Durchmessers von Stapelfasergarnen
Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer kompakten
Sensoreinheit, die die Haarigkeit und den Durchmesser von Stapelfasergarnen simultan am selben Garnabschnitt messen kann.
Diese Sensoreinheit kann aufgrund seiner Kompaktheit in bestehende Laborprüfgeräte für die Festigkeitsprüfung integriert
werden, um eine Korrelation von optischen Strukturmerkmalen
und mechanischen Eigenschaften des Garns zu erhalten. Des
Weiteren kann eine solche Einheit zur Online-Qualitätskontrolle
in Spul- oder Spinnmaschinen integriert werden. Existierende
Messsysteme für die Haarigkeit und den Durchmesser benutzen
für die Bestimmung beider Parameter verschiedene Garnabschnitte, sodass eine Verbindung von Haarigkeits- und Durchmesserinformationen für die Erkennung von Strukturmerkmalen
nicht möglich ist. Es gibt nur ein bestehendes Prüfgerät, das
beide Parameter simultan messen kann. Dieses Gerät ist jedoch
aufgrund der Konzeption des Strahlengangs sehr groß und
nicht in einer kompakten Sensoreinheit einsetzbar. Das Messsystem, was dem Ansatz des vorliegenden Projektes zu Grunde
liegt, ist dreimal kleiner und bietet somit das Potential für die
Entwicklung eines ausreichend kleinen Sensors. (ITA BMWi ZIM
KF2497126WM1)
105
Neuentwicklung geeigneter Sensorik zur Überprüfung der
Schutzfunktion von Laserschutzsystemen
Die Einführung neuer Technologien für schnellere oder flexiblere Fertigungs- und Bearbeitungsabläufe sind ein wesentliches Merkmal nahezu aller Bereiche in der Arbeitswelt. Dies
gilt auch für den Einsatz handgeführter Lasergeräte (HLG) zur
Materialbearbeitung, deren Vorteil in der flexiblen und präzisen
lokalen Bearbeitungsmöglichkeit komplexer Bauteile ohne aufwendige Handhabungstechnik und Programmieraufwand liegt.
Dementsprechend wachsen jedoch auch die Anforderungen
an den Schutz der dort arbeitenden Personen vor möglichen
Risiken insbesondere bei den industriemäßig eingesetzten Laseranlagen der Klasse 4 zur Materialbearbeitung. Folgerichtig
fordert die Unfallverhütungsvorschrift „Laserstrahlung“ (GUV-V
48
B 2) vom Unternehmer, geeignete Schutzkleidung oder Schutzhandschuhe zur Verfügung zu stellen, ohne jedoch in der Erläuterung zu § 8 Abs. 2 der BGV B 2 den Begriff „geeignet“
genauer zu spezifizieren.
Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Prüfkonzeptes,
auf Basis dessen die Klassifizierung der Schutzfunktion sowie
die Zertifizierung von Laserschutzkleidung ermöglicht werden
kann. Zu diesem Zweck mussten Untersuchungen zur opto-thermophysikalischen Wechselwirkung zwischen der Schutzfunktion
textiler Laserschutzsysteme und der Bestrahlung mit leistungsdifferenzierten Laserquellen durchgeführt werden. Die Ergebnisse bildeten die Basis für die nachfolgende Entwicklung eines geeigneten Messsensors für den gegebenen Anwendungsbereich.
Die Projektergebnisse sind gleichermaßen interessant für
Gewebehersteller und Konfektionäre sowie für Anwender handgeführter Lasersysteme und wurden bzw. werden durch Vorträge und Publikationen allgemein bekannt gemacht. (STFI BMWi
IGF 16626 BR)
106
Schwallwasser-Heißdampf-Prüfverfahren
Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung einer Prüf- und Bewertungsmethode zur Bestimmung der
thermischen Schutzwirkung von Schutzkleidung gegen Schwallwasser-Heißdampf im industriellen Umfeld von Kraftwerken.
Diese Methode soll eine Bewertbarkeit von Schutztextilien gegen Wärmeenergieeintrag bieten, und damit einen wesentlichen
Beitrag zur Verringerung der Gefährdung sowie zur Aufrechterhaltung der Gesundheit der Beschäftigten am Arbeitsplatz „Verbrennungskraftwerke“ leisten.
Weiterhin sind nur mit dem Vorhandensein eines objektiven
Prüf- und Bewertungsverfahrens Neu- bzw. Weiterentwicklungen
im Schutztextilbereich auf diesem Gebiet möglich.
Im Verlauf der Bearbeitung des Projektes konnte ein Prüfablauf entwickelt und validiert werden, der die reproduzierbare
Untersuchung und Charakterisierung von Schutzmaterialien gegenüber Schwallwasser- und Heißdampfeinwirkung gewährleistet. Hierfür wurden für derartige Materialien Prüfanforderungen
erarbeitet, die eine einheitliche und damit vergleichbare Charakterisierung ermöglichen.
Messtechnisch erfolgte die Erfassung der thermischen
Schwallwasser- und Heißdampfeinwirkung mit dem Prinzip der
kalorimetrischen Bestimmung der Wärmeeinwirkenergie.
Der prinzipielle Funktionsnachweis der Prüfmethode konnte
unter Laborbedingungen erbracht werden. Aufgrund des hohen
Neuheitsgrades und der anspruchsvollen Prüfverfahrensgestaltung sind jedoch für die angestrebte praxisgerechte Überführung noch weitere Arbeiten notwendig, beispielsweise Untersuchungen zur hygroskopischen Entkopplung der Messsensorik.
(STFI BMWi Sonderforschung MF110084)
107
Verfahrensentwicklung zur praxisgerechten Bewertung der
Ladungsabbaucharakteristik von ESD-Kleidung
ESD-Kleidung (ESD Electro Static Discharge) wird zum
Schutz empfindlicher elektronischer Bauelemente und Geräte
gegen kleidungsgenerierte statische Elektrizität eingesetzt. Den
Hauptnutzungsbereich bildet die Elektronikindustrie (z. B. Chipherstellung, Bestückung von Leiterplatten, Gerätebau, Testfelder). Aber auch im Medizin- und Militärbereich (z. B. Umgang
mit sensibler Messtechnik) finden derartige Bekleidungssysteme verbreitet Anwendung.
ESD-Kleidung wird entsprechend der weltweit gültigen Norm
IEC 61340-5-1: 2007 bewertet. Der einzige enthaltene Prüf- und
Bewertungsparameter ist der Punkt-zu-Punkt-Widerstand. MitProjektförderung 2014
tels zwei Zylinderelektroden wird der elektrische Widerstand
vom Gewebe sowie zwischen allen Bekleidungsteilen wie Ärmel-zu-Ärmel oder Ärmel-zu-Torso ermittelt.
Es besteht Einigkeit unter den internationalen Fachexperten,
dass dieses Messverfahren zwar wichtige Basisinformationen
liefert, für eine objektive und praxisorientierte Bekleidungsbewertung aber keinesfalls ausreicht. Es bestehen wesentliche
Einschränkungen hinsichtlich der Qualifizierung einsetzbarer
Textilmaterialien.
Für eine praxisgerechte Beurteilung des ableitfähigen Wirkverhaltens ist es demnach notwendig, den Ladungsabbau unter
Berücksichtigung der Aufladungsneigung als zusätzliches Prüfund Bewertungskriterium vorzusehen.
Ziel des Projektes war daher die Weiterentwicklung der
messtechnischen Möglichkeiten des STFI-Prüfgerätes ICM-1 für
den Einsatz als Ladungsabbau-Prüfverfahren zur Bewertung von
ESD-Kleidung.
Neben einer Direktentladung können elektronische Bauelemente und empfindliche Messgeräte auch durch elektrostatische Felder beeinflusst werden, welche durch stark aufgeladene
Oberflächen entstehen. Im Vorhaben wurde dazu ein entsprechender Mess- und Bewertungsalgorithmus entwickelt, welcher
innerhalb der derzeitigen Weiterentwicklung des ICM-1 eine Direktanwendung findet und nach Beendigung der Entwicklungsarbeiten dem Anwender entsprechender Kleidungssysteme,
aber auch Konfektionären und Gewebeherstellern, nutzbringend
zur Verfügung steht. (STFI BMWi Sonderforschung MF100049)
108
Neuartige Prozessteuerung der Faseröffnung
Die Zielstellung des Forschungsvorhabens bestand in der
regeltechnischen Verbesserung des Materialflusses in Vliesbildungsanlagen, unter Anwendung kontinuierlicher Regelsysteme
an allen Öffnungspunkten. Das stop & go–Prinzip wird durch
eine kontinuierlich arbeitende Regelung in der Faservorbereitung ersetzt. Ziel ist ein technologisch sinnvoller Faser-öffnungsgrad bei hoher Gleichmäßigkeit der Vliesstoffe.
Im Forschungsprojekt wurde durch die Erfassung der Dichteänderung einer Fasermasse die Möglichkeit geschaffen, den
Massestrom konstant zu halten, was zu einem kontinuierlicheren Durchfluss mit deutlich geringeren Dichteschwankungen
führte. Durch den Anbau einer Vorrichtung zur vertikalen Verstellung eines Röntgen-Systems, wurden gesicherte Ergebnisse zur Dichte der Fasermasse online gemessen und das bei
unterschiedlichen Produktionsgeschwindigkeiten, Füllschachtbeschichtungen, Faserrohstoffen und Höhe der Materialsäule.
Es wurden Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern, des Fülldruckes, der Faserverdichtung, des Faseröffnungsgrades und der kontinuierlichen Liniengeschwindigkeit dargestellt.
Dies war die Grundlage für eine kontinuierliche Regelung,
die den optimalen Faseröffnungsgrad bei Öffnern, durch die geringere Füllhöhe an Fasermaterial in den Beschickungsschächten realisiert. (STFI BMWi Sonderforschung MF090135)
109
EFFECT – Energieeffizienter Fasertransport
In Spinnereien und der Vliesstoffproduktion werden Fasern
üblicherweise mittels Luftstrom von einer Prozessstufe zur
nächsten transportiert. Je nach Größe der Produktionsstätte
können die Rohrsysteme Längen von bis zu 200 m aufweisen.
Die dazu eingesetzten Ventilatoren und Gebläse sind häufig
bis zu 30 % überdimensioniert, um Prozesssicherheit bei allen
Materialien zu gewährleisten. Schätzungen zu Folge kostet der
Betrieb eines Ventilators in einer Spinnerei etwa 13.000 € pro
Jahr (bei einem Strompreis von 10 Cent/kWh). Vorstudien haben
zudem ergeben, dass heutige Fasertransportsysteme Energieeinsparpotentiale von 20 bis 30 % bieten.
Das Projektziel ist die Verringerung des Energieverbrauchs in
Fasertransportsystemen. Mithilfe eines Online-Regelungssystems
für Luft- und Materialstrom soll der Transport energieeffizienter
gestaltet werden. Weiterhin werden alternative Transportmöglichkeiten entwickelt und bewertet. (ITA Land Nordrhein-Westfalen ESF Europäischer Sozialfonds 30 00 705 02)
110
SozioTex: Neue soziotechnische Systeme in der Textilbranche
Um dem Thema „Mensch-Technik-Interaktion für den demografischen Wandel“ unter Berücksichtigung von Ethischen,
Rechtlichen und Sozialen Implikationen Technologischer Entwicklungen in der Textilbranche zu begegnen, wird eine interdisziplinäre Forschungsgruppe am Institut für Textiltechnik in
Kooperation mit dem Lehrstuhl Technik- und Organisationssoziologie der RWTH Aachen aufgebaut.
Der Forschungsschwerpunkt liegt hierbei auf der Betrachtung von Soziotechnischen Systemen im Umgang mit neuen
Technologien in der immer älter werdenden Textilbranche. Die
heterogenität der Mitarbeiter hat in der Textilbranche im Vergleich zu anderen Branchen am stärksten zugenommen. Gleichzeitig nimmt die Orientierung an neuen Produktionstechniken
wie denen der Industrie 4.0 zu. Inhalte sind, mit Fokus auf
Mitarbeiter aller Altersstufen, die Konzeption, Entwicklung und
Einführung Technischer und Sozialer Innovationen (Kompetenzaufbau & Maschinengestaltung) für die Textilindustrie, die für
eine erfolgreiche Mensch-Maschine-Interaktion nötig sind.
Industrie 4.0 kann nur funktionieren, wenn die Mitarbeiter
von vornherein berücksichtigt werden, da sie diejenigen sind
die Systeme integrieren und nutzen. (ITA BMBF Sonderforschung 16SV7113)
111
Grundlegende Untersuchungen zur konstruktiven und materialtechnischen Gestaltung von Kompressionstextilien mit
minimierter Wärmestauneigung
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 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)
49
112
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)
113
Entwicklung von Kautschukwalzen mit 3D-Wärmeleit- und
-Stützstrukturen für ein anforderungsgerechtes Eigenschafts
profil
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)
114
Entwicklung eines Online-Qualitätssicherungssystems für
die Fertigung von Carbonvliesstoffen für technische Anwendungen; Entwicklung eines in den textilen Fertigungsprozess
50
integrierbaren Monitorings durch Anwendung komplexer
Mess- und Detektionsverfahre
Das Ziel des Kooperationsprojektes besteht in der Entwicklung eines Qualitätssicherungssystems mittels eines in den
Fertigungsprozess integrierten Monitorings zur kontinuierlichen Erfassung der Dicke sowie zur flächigen Fehlerdetektion
und -kennzeichnung an beschichteten textilen Warenbahnen.
Der Fokus liegt auf beschichteten Vliesstoffen aus Hochleistungsfasern, z. B Carbonfasern, insbesondere für den Einsatz
in Bereichen der Energieerzeugung und -speicherung. Da die
Funktionalität der betrachteten Carbonvliesstoffe aus Sicherheitsgründen über die gesamte Lebensdauer der Endprodukte,
wie z. B. Gasdiffusionsschichten in Brennstoffzellen gewährleistet werden muss, ist eine ausnahmslose Fehlererkennung ein
entscheidendes Kriterium für die Verwertbarkeit des angestrebten Online-Qualitätssicherungssystems. Dieses muss auf automatisierten Messverfahren beruhen, da eine optische und haptische Prüfung selbst durch geschultes Personal nur subjektiv
möglich und – mit Blick auf die hohen Qualitätskriterien – zu
fehleranfällig ist. Das zentrale Projektziel besteht deshalb in der
Konzeption einer industriell einsetzbaren Oberflächenprüfung,
mit der sich die Fertigung von beschichteten Carbonvliesstoffen in reproduzierbarer und damit deutlich gehobener Qualität sicherstellen lässt. Des Weiteren wird die dafür notwendige
Stabilisierung des gesamten Messsystems gegenüber äußeren
Einflüssen, wie z. B. Temperaturschwankungen, mechanischen
Schwingungen, Faserflug sowie elektromagnetischer Strahlung
fokussiert. Gegenüber der bisherigen subjektiven, visuellen
Offline-Prüfung des textilen Endproduktes bietet eine in den
Fertigungsprozess integrierte, automatische Ermittlung von
Qualitätsmerkmalen den Vorteil, Materialdaten zerstörungsfrei,
berührungslos und online mit hoher Genauigkeit erfassen und
bearbeiten zu können. (ITM BMWi ZIM KF2048930DB2)
115
Konzeptentwicklung Scherrahmen und Drapierprüfstand,
Entwicklung einer Drapiersimulation für Bi- und Multiaxialgelege und Bereitstellung von Bi und Multiaxialgelegen mit
variablen elektrischen und Drapiereigenschaften
Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) setzten sich zunehmend in industrieller Massenfertigung durch. Die Industrie in
Sachsen ist in besonderem Maße entlang der CFK-Wertschöpfungskette erfolgreich beteiligt. Neben Textilmaschinenherstellern über Halbzeug- und Bauteilhersteller bis hin zu zukünftigen
Massenherstelllern wie BMW Leipzig profitieren regionale Unternehmen vom Erfolg der Forschung und Entwicklung im Bereich
CFK in Sachsen. Mit zunehmender Industrialisierung von sticktechnischen Tailored-Fibre-Placement (TFP) oder Resin Transfer
Molding (RTM)-Prozessen steigt die Notwendigkeit einer prozessnahen Qualitätssicherung entlang der Wertschöpfungskette. Bisherige Prüfverfahren erlauben nur eine Endbauteilprüfung. Die Prüfung im frühen Stadium der Wertschöpfungskette
(am trockenen Textil) ist bisher nur an planaren Objekten mit
der abbildenden Wirbelstromprüftechnik möglich.
Im Rahmen dieses Projektes soll die wirbelstrombasierte
Prüftechnologie für reale, dreidimensionale Bauteile erforscht,
im Grundprinzip erprobt und durch simulative Auswahl der zu
prüfenden Bereiche unterstützt werden. Somit können erstmals
trockene Carbonfaserbasierte 3D Preforms bezüglich Faserorientierung und Gassenverteilung bewertet werden.
Die Konzeptentwicklung erfolgt im Rahmen des SAB-Verbundprojektes „Zerstörungsfreie Prüfung und numerische Simulation des 3D Verformungsverhaltens mehrlagiger Gelege aus
Carbonfasern mittels abbildender 3D Wirbelstromverfahren“.
(ITM Sächsische Aufbaubank SAB EFRE – Europäische Fonds für
regionale Entwicklung 068/160466)
116
Flechttrusion – Prozessentwicklung zur automatisierten Fertigung geflochtener Bauteile mit thermoplastischer Matrix
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 Kraftein- und -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 IGF 405 ZN)
117
Feuerwehrbekleidung mit integrierter Sensorik
Ziel des Projektes ist es, die Arbeitssicherheit und Einsatzeffizienz bei Brandeinsätzen zu steigern. Es wird eine neue Generation von Feuerwehrbekleidung entwickelt, die dank integrierter Sensorik und Kommunikationseinrichtungen mit der Umwelt
interagieren kann. Neben der Integration von elektronischen
Komponenten in die Jacke des Feuerwehrmanns wird eine Daten übertragende Sicherheitsleine entwickelt, welche dazu verwendet werden soll, die Kommunikation zwischen den Teilnehmern eines Brandeinsatzes zu ermöglichen. ProFiTex baut auf
den Erfahrungen des EU-Projektes wearIT@work auf, wo bereits
ähnliche Systeme für die Feuerwehr erforscht wurden. Der Koordinator von wearIT@work, das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT, nimmt an ProFiTex als einer
der Schlüsselpartner teil. (ITA EU Sixth Framework Programm
NMP2-SE-2009-228855)
118
Leise innovative Deckschicht auf Kunststoffbasis
Die Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit einer Straßeninfrastruktur ist von zentraler wirtschaftlicher und gesellschaftProjektförderung 2014
licher 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)
119
Auswirkung superhydrophiler Top-Coats auf das Abreinigungsverhalten beschichteter Gewebe
Ziel der vorliegenden Untersuchungen war es, beschichtete
Gewebe insbesondere die den Markt dominierenden PVC-beschichteten Systeme wie Planen, Bänder, (Dach)Membranen
– mit mikrorauen, superhydrophilen Acrylatschichten zu versehen und im Hinblick auf Anschmutzverhalten und Abreinigung
sowohl in Laborversuchen wie in längerer Realbewitterung in
städtisch/industriellem Umfeld zu untersuchen. Vordergründig
zielte die so zu erzeugende hohe Hydrophilie auf die Verringerung der Anhaftung kritischer Schmutzpartikel wie z. B. Dieselruß ab. Es ergab sich, dass das Verfahren der photonischen
Mikrofaltung dünner Acrylatsysteme ein geeigneter Weg zur
Schaffung superhydrophiler Oberflächeneigenschaften ist. Die
Superhydrophilie wird hierbei durch das Zusammenwirken der
freien Oberflächenenergie des Acrylatsystems und der durch
den Härtungsprozess erzeugten Mikrorauigkeit bestimmt. Aufgrund des verfahrenstechnischen Konzeptes ist der Ansatz nicht
nur für die hier betrachteten beschichteten Gewebe sondern
auch für viele andere Substrate anwendbar. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens sind daher in vielen Anwendungsbereichen umsetzbar. (DTNW gGmbH BMWi IGF 16038 BG)
120
Entwicklung eines Mikrowellen-gestützen Pultrusionsverfahren zur Herstellung von garnbasierten thermo-plastischen
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
51
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 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)
121
Herstellung eines Druckbehälters im Umflechtprozess,
Druckbehälter flechten
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)
122
Erzeugung von Fäden / Geweben auf innovativer Kollagenbasis für den Textil- und Medizinbereich mit neuartiger flexibler Webtechnologie (FlexWeb)
Nach einem kurzen Überblick über die 3D-Flechttechnologien (inklusive der weniger bekannten Technologien aus Japan)
und die Anwendungen von 3D-Geflechten wird ein neues 3DFlechtverfahren vorgestellt. Dieses Flechtverfahren ermöglicht
die Herstellung von komplexen zwei- und dreidimensionalen
Stentmustern mit gleichmäßiger, geschlossener oder offener, integraler oder hohlen und nahtfreien Struktur. Die Herstellungstechnologie sowie die strukturelle Geometrie dieses neuartigen
3D-Geflechts wird detailliert vorgestellt und mit dem derzeitigen Stand der Technik verglichen. Darüber hinaus werden einige Beispiele hinsichtlich mehrfachverzweigter Stentstrukturen
aufgezeigt, um das Potential dieser neuartigen 3D-Flechttechnologie und einer ganz neuen Familie von 3D-Geflechten aufzuzeigen. (ITA BMBF Verbundprojekt 01LY1009B)
123
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 Zugver-
52
suchen 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)
124
KoSTBar – Kontinuierliche Fertigung von 3D-Smart Textiles-Bandgewebe am Beispiel funktionalisierter Evakuierungsmatten
Bettlägerige Menschen in Krankenhäusern oder Pflegeheimen sind insbesondere in Gefahrensituationen bei Brandunfällen existenziell 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 Positionsund 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)
125
Verfestigung von Textilverbünden mit Polypropylen-Nanofaserschichten für Oberflächenfilter
Ziel des Projektes Verfestigung von Textilverbünden war es
Verfestigungsverfahren für Feinstfasern zu entwickeln und so
Möglichkeiten zur Anwendung in der Filterindustrie zu eröffProjektförderung 2014
nen. Aus diesem Grund wurde am Institut für Textiltechnik das
thermische Verfestigen mit einem Laser auf Basis von kleinsten Bindepunkten untersucht. Ein wesentlicher Aspekt bei der
Entwicklung eines Verfestigungsverfahrens für Schmelzelektrogesponnenen Fasern war hierfür der Aufbau von Anlagentechnik zum Besprühen von Vliesstoffen mit Absorbern durch die
Elektrosprühtechnik. Ein zweiter Punkt neben der Entwicklung
der Anlagentechnik war die Untersuchung der Prozesse Elek
trosprühen und Laserschweißen. Das Elektrosprühen wurde
dahingehend optimiert, dass ein gleichmäßiger Sprühauftrag
mit Partikelgrößen von 2 µm möglich ist. Der zweite Prozess
war das Laserschweißen, bei welchem Einflussparameter wie
Absorberfläche und Partikelgröße ermittelt und in weiterführenden Versuchsreihen gezielt untersucht wurden. Weiterer Projektpartner war das DWI an der RWTH Aachen, welches sich mit
der Modifizierung von Polypropylen hin zu einem möglichen
Verkleben der Fasern beschäftigte. Zusätzlich war auch das IEM
an der RWTH Projektpartner und beschäftigte sich mit der Simulation von elektrischen Feldern beim Sprühprozess. (ITA, DWI,
IEM BMWi IGF 16632 N)
126
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)
127
StructRepair+: Reparaturverfahren für strukturelle FVK-Bauteile mit zusätzlicher Vernähung
Derzeit vorhandene Reparaturmethoden für FVK-Bauteile sind
entweder nicht werkstoffgerecht oder sie können die Bauteilfes
tigkeit nicht reproduzierbar und nachprüfbar wieder herstellen.
Bauteile sind daher heute oft überdimensioniert, um auch nach
einer Reparatur die Betriebslasten sicher ertragen zu können. Das
Leichtbaupotenzial der FVK wird nicht vollständig ausgenutzt.
StructRepair+ stellt ein neuartiges werkstoffgerechtes Fügekonzepts für die Reparatur hochbelasteter Bauteile aus FVK
bereit, mit welchem der Kraftfluss vollständig wiederhergestellt
wird. Die lokale Gewichtszunahme im Bereich der Fügung soll
dabei 10 % nicht überschreiten.
Dies kann durch eine zusätzliche „Vernähung“ der Fügepartner erreicht werden. Die Reparaturlagen müssen als passgenauer Preform („Reparatur-Patch“) vorliegen. Der durch beide
Fügepartner verlaufende Nähfaden kann prinzipiell zusätzlich
als Sensor für ein Strukturüberwachungssystem dienen.
In Vorversuchen haben vernähte Reparaturproben gegenüber unvernähten eine Steigerung der Zugfestigkeit um ca. 30 %
gezeigt. Im Forschungsvorhaben „StructRepair+“ wird das Wirkprinzip der zusätzlichen Vernähung untersucht und weiterentwickelt. Die Nahtparameter werden numerisch für höchste meProjektförderung 2014
chanische Eigenschaften ermittelt und an Proben validiert. Ein
zweiter Schwerpunkt liegt auf der automatisierten Herstellung
passgenauer Reparatur-Patches. (ITA, HAW BMWi IGF 17972 N)
128
Beschichtung und Konfektionierung von Abstandsgewirken
zur Fertigung fluiddichter Produkte
Abstandsgewirke (AGW) besitzen infolge ihres 3D-Aufbaus
gegenüber flächigen Textilprodukten neue Eigenschaften wie
Druckelastizität in der Flächennormalen, Hinterlüftungsfähigkeit
oder Durchströmungsfähigkeit. Damit können bisher unbekannte Gebrauchswerte marktwirksam werden. Bekannt sind der
Einsatz als Alternative zum Schaumpolster in Automobilsitzen,
die Hinterlüftung textiler Produkte wie beispielsweise schussfeste Westen, die Nutzung profilierter AGW als Preform zur Verstärkung von Kunststoff oder Beton sowie als druckelastischer
Matratzenkern. Durch Beschichtung der Außenflächen der AGW
könnten weitere Funktionen, wie z. B. Fluiddichtheit im AGW integriert werden. Um die neuen Gebrauchswerte in markrelevanten Produkten, z. B. für den medizinischen Bereich, realisieren
zu können, sind neue Fertigungsverfahren notwendig. Ziel der
Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist es deshalb, Abstandsgewirke so zu beschichten und zu konfektionieren, dass fluiddichte Produkte hergestellt werden können. Die technischen
Herausforderungen liegen in der Verarbeitung der Abstandsgewirke und in der prozessinternen Handhabung. Während der
Schwerpunkt der Arbeiten am TITV die Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur ein- oder beidseitigen Beschichtung
(z. B. Transfer- und Direktverfahren) mit geeigneten Beschichtungssystemen, z. B. auf Basis von PU, beinhaltet, konzentrieren sich die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten am ITM auf
die konfektionstechnische Weiterverarbeitung. Im Fokus stehen
hierbei textiltypische Schweißverfahren, wie z. B. Ultraschall-,
Heißluftverfahren, die thermoplastischen Eigenschaften des Beschichtungspolymers voraussetzen. Um die speziellen Struktureigenschaften der AGW auch in den Fügestellen und Kantenbereichen des fluiddichten Endproduktes zu gewährleisten, sind
Fügestellen bzw. Kantenbereiche dreidimensional auszuführen.
Hierfür werden verschiedene konfektionstechnische Lösungsvarianten entwickelt und erprobt. (ITM, TITV BMWi Normalverfahren 16417 BR)
129
Flammhemmende Beschichtungen und neuartige serientaugliche Fügeverfahren für mehrlagige Textilverbunde in
Explosionsschutztextilien
Ergebnis zahlreicher textiler Produktentwicklungen des letzten Jahrzehnts ist die Verfügbarkeit neuer, wesentlich leichterer
und hochfester textiler Materialen, die völlig neue Arbeits- und
Gefahrenschutzmittel sowie -maßnahmen in Bezug auf Explosionserscheinungen bieten (z. B. Schutz vor Bomben und
Sprengsätzen, die in Transportmittel des öffentlichen Personenverkehrs mit dem Handgepäck eingeschleust werden, Brief- und
Paketbomben sowie Schutz vor explosionsgefährdeten Transportgütern selbst). Das präventive Verpacken von Stückgütern,
Gepäckstücken und Postsendungen in explosionsdruckstoßfesten Behältnissen, welche die Wirkung des explodierenden
Mediums abgefangen und die Zerstörung der Umgebung verhindern, bietet ein wirksamen Schutz von Mensch und Umwelt.
Für ballistische Schutzanwendungen eignen sich textile Hochleistungsmaterialien, wie p-Aramid, Vectran® und Dyneema®.
Mechanische und damit funktionelle Schwachstellen sind die
Naht- und Fügestellen. Außerdem existiert bisher noch kein serientaugliches Fügeverfahren für mehrlagige Textilverbunde mit
Explosionsschutzfunktion.
53
Im Forschungsprojekt werden Konzepte für flammhemmende und luftdichte Beschichtungen für textile Hochleistungsmaterialien sowie für die serientaugliche Konfektionierung von textilen Mehrlagenkonstruktionen entwickelt und erarbeitet. Die
Gewebe aus hochfesten textilen Faserstoffen werden so miteinander kombiniert, dass die Druckwelle bei unterschiedlichen
Belastungsniveaus und die sich lösenden Splitter bestmöglich
abgefangen werden. Der Verbund muss, abhängig vom Anwendungsgebiet, außerdem hitze- und kältebeständig, isolierend
gegen die Wirkung von Verbrennungsgasen, verkleb- und/oder
verschweißbar, scheuerbeständig, beständig gegenüber Nässe,
Feuchtigkeit, UV-Strahlung sowie organische bzw. anorganische
Medien (Schmutz, Öl, Laugen) sein.
Außerdem erfordert die serientaugliche Konfektionierung
der Zuschnittteile zum Produkt neuartige Naht- und/oder
Schweißverbindungen sowie die Integration geeigneter Verschlusssysteme in die explosionssicheren Verbunde, welche
den Anforderungen an Explosionsfestigkeit, Splitterschutz und
Brandsicherheit gerecht werden müssen. (STFI, ITM, IPFD BMWi
Normalverfahren 17541 BR)
130
Verarbeitung von unkonventionellen Naturfasern für die Anwendung in thermoplastischen Biokompositen
Die Textilindustrie steht vor der Herausforderung erneuerbare und recyclebare Materialien fortwährend stärker zu nutzen.
Dies erfordert eine deutliche Erhöhung des Anbaus und der
Anwendung von Bastfasern wie Flachs, Hanf und Nessel sowie
ein Durchbruch in der Verwendung von Biopolymeren. In den
letzten Jahren wurden am ITA eine Reihe von Forschungsprojekten durchgeführt um die Produktions- und Verarbeitungstechnologien von sowohl kommerziell erhältlichen als auch
von experimentellen Biopolymeren zu entwickeln. Die Arbeiten befassen sich mit der Etablierung von Verarbeitungsverfahren durch die gesamte Stapelfaser-Prozesskette und geben
ein Eigenschaftsprofil für diese Biopolymere vom Polymer bis
hin zum Endprodukt, in diesem Fall für Faser-Verbundwerkstoffe. Das Ziel ist die Entwicklung von Verbundwerkstoffen aus
100% erneuerbaren Rohstoffen, mit Industrie-Naturfasern (INF)
(Flachs, Hanf ) als Verstärkung und Biopolymer-Stapelfasern als
Matrixmaterialien. Der Schwerpunkt liegt in der Etablierung einer Produktions-Route von der Faser bis hin zu textilen Flächengebilden. Dabei werden die Verstärkungsfaser und die Matrix in
Faserform gemischt und zu Garnen und Flächengebilden verarbeitet. Die Werkstoffbildung erfolgt abschließend mit Hilfe des
Formpress-Verfahren. (ITA, ITV BMWi Cornet 48 EN)
131
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
54
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 textilfixierten 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)
132
Zentrum für Filtrationsforschung und funktionalisierte Oberflächen in NRW – ZF3
Durch photochemische Verfahren können funktionelle
Dünnschichten von wenigen Nanometer Dicke dauerhaft z. B.
auf Polymerfaseroberflächen 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. Die so ausgerüsteten
Fasern zeigten – ähnlich einem Elektret – Ladungsremanenz.
Bereits die dünnste poly-TAE-Schicht 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)
133
Entwicklung von Profilbandgewebe aus Hochleistungs-Filamentgarnen
Die schädigungsarme und produktive Verarbeitung von
Hochleistungs-Filamentgarnen im Schusssystem von Spulenschützen-Bandwebmaschinen 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-Doppel-T-Profil, 12-armiges Sterngewebe und Doppelschlauchgewebe) wird das Potential der
Spulenschützen-Bandwebtechnik für neue Einsatzbereiche verdeutlicht. (ITM BMWi Normalverfahren 16957 BR)
134
Entwicklung lagensymmetrischer Fadenlagen-Nähwirkstoffe
für komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffe
Der Leichtbau mit textilverstärkten Verbundwerkstoffen bietet bei der Entwicklung material- und energieeffizienter Strukturbauteile zahlreiche Vorteile gegenüber konventionellen Bauweisen. Besonders die hohe Steifigkeit und Festigkeit bei geringem
Gewicht, die einstellbaren Crasheigenschaften, die Recyclingfähigkeit sowie die wirtschaftliche reproduzierbare Fertigung sind
die Grundlage für ein außerordentliches Anwendungspotenzial
der noch jungen Werkstoffgruppe der Hybridgarn-Textil-Thermoplast-Verbunde (HGTT) für zukünftige Leichtbauanwendungen.
Dieses Potenzial wurde in zahlreichen Projekten am ITM an
Hand von bi- und multiaxial verstärkten Flachgestricken (MLG)
aufgezeigt (z. B. DFG-SFB 639). Diese MLG verbinden die Vorzüge einer Maschenstruktur für ein ausgezeichnetes Drapiervermögen und gutes Crashverhalten mit den Vorteilen gestreckt in
die Maschen eingearbeiteter Verstärkungsfadenlagen für hohe
Steifigkeiten und Festigkeiten im Verbund. Die Mehrlagenstricktechnik weist eine hohe Produktflexibilität bei allerdings geringer Produktivität auf, was deren Eignung für Bauteile mit
hohen Stückzahlen begrenzt. Im Rahmen des DFG-SFB 528 wurden am ITM die Grundlagen für ein verbessertes Verfahren zur
Herstellung gitterförmiger Fadenlagen-Nähwirkstoffe (FLN) geschaffen. Es beruht auf einem seitlichen Versatz der Nadelbarre
und zeichnet sich durch erweiterte Möglichkeiten der gezielten
Beeinflussung von Lagenanordnung und Bindung aus. Damit
können erstmals über ihre Dicke symmetrisch aufgebaute maschengerechte biaxiale FLN, z. B. mit [0°/90°/0°]-Orientierung,
hergestellt werden. Erste Vorversuche zeigen, dass für die Herstellung von FLN mit geschlossener Oberfläche die Anwendung
dieses neuen Verfahrens sehr aussichtsreich ist. Bezüglich der
Herstellung derartiger Textilien auf Basis von Hochleistungsgarnen besteht jedoch unter dem Aspekt des Drapierverhaltens, der
Bindungsvielfalt und der Produktivität, verglichen mit dem konventionellen Nähwirkverfahren, weiterer Entwicklungsbedarf.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung anforderungsgerechter lagensymmetrischer FLN für komplex geformte thermoplastische
Verbundwerkstoffe, die als Großbauteile in Serie herstellbar
sind. Das Hauptaugenmerk liegt dabei in der gezielten Einstellung der Drapierbarkeit unter Berücksichtigung der Verschiebestabilität sowie in der Generierung von hohen Flächenmassen bei gleichbleibender Ausnutzung der Produktivität des
Nähwirkverfahrens. Schwerpunkt bei der Projektbearbeitung ist
die Anpassung der Wirktechnik für die schonende und produktive Verarbeitung der Verstärkungsgarne in allen Fadensystemen.
Der Lösungsweg stellt sich wie folgt dar:
•Präzisierung von Demonstratoren sowie des Anforderungsprofils an die FLN und damit an die Werkstoffe für die
Grundbahn, den Wirkfaden sowie an die Konstruktion des
Textiles
•Technisch-technologische Weiterentwicklung der FLN zur anforderungsgerechten Verarbeitung von Hybridgarnen (GF/PP,
CF/PP) im erweiterten Nähwirkprozess mit maschengerechtem Schusseintrag
•Systematische Fertigungsstudie für eine hohe Produktivität
und Drapierbarkeit der FLN sowie für eine geringe Delaminationsneigung und hohe Schadenstoleranz des Verbundes
•Herstellung symmetrischer FLN und Vergleich mit den Referenztextilien
•Bewertung der gefertigten Varianten und Aufzeigen von Vorzugslösungen
•Nachweis des Potenzials der FLN (Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften, Flächenmassen, verarbeitbaren
Materialien, Reproduzierbarkeit sowie Investitions- und Prozesskosten)
•Überführung der Erkenntnisse in die Fertigung eines Demonstratorbauteils mit anspruchsvoller Geometrie
Das Potenzial der FLN für eine hochgradig produktive Fertigung
und der Vorteil der thermoplastischen Halbzeuge für die Entwicklung material- und energieeffizienter Strukturbauteile können durch die Anwendung des innovativen Verfahrens simultan
genutzt werden. Dadurch ergeben sich für die Bauteilhersteller
neue Einsatzgebiete für HGTT-Verbunde, z. B. im Fahrzeug- sowie Maschinen- und Anlagenbau. Für hiesige Wirkereien sind
die Technischen Textilien neben der klassischen Produktion von
Wirkwaren zunehmend von wirtschaftlicher Bedeutung. Deswegen ist die Schaffung von neuen Anwendungsfeldern von besonderem Interesse. (ITM, TFI BMWi Normalverfahren 16977 BR)
135
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 Reaktivklebstoffe
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)
136
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 Strukturausbildung. 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
55
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 Kunststoffverstär
kung und Betonbewehrung anwendbar. (ITM BMWi Normalverfahren 17241 BR)
137
Beschleunigung des Preformaufbaus zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffbauteile mittels Vakuuminfusion
Das Vakuuminfusionsverfahren stellt im Gegensatz zu den
RTM-Verfahren ein kostengünstiges und hoch flexibles Fertigungsverfahren für die Herstellung faserverstärkter Kunststoffe mit duroplastischer Matrix dar. Das Verfahren ist jedoch
hinsichtlich des damit erreichbaren Faservolumengehaltes
und in Bezug auf die Reproduzierbarkeit der einzelnen Fertigungsschritte limitiert. Im Rahmen des öffentlich geförderten
IGF-Forschungsprojektes werden im Ergebnis grundlagenorientierter und anwendungsbezogener Forschungsarbeiten Möglichkeiten zur Reduzierung dieser Einschränkungen für die
Anwendung der Vakuuminfusionverfahren gezeigt. Gegenstand
der Untersuchung sind dabei industrieübliche Verfahren zur
Preformherstellung sowie die Prozesskette Vakuuminfusion,
die hinsichtlich einer vorteilhaften Kombinierbarkeit analysiert
werden. Zunächst werden die Elemente der Einzelprozessketten
Preforming und Vakuuminfusion hinsichtlich ihres Potentials zur
Reduzierung der Fertigungstaktzeiten untersucht und bewertet.
Zur Verbesserung der Bauteilauslegungsprozesse erfolgt eine
Systematisierung von in der Industrie häufig eingesetzten Verstärkungshalbzeugen mit Blick auf die Drapierbarkeit, die Konstrukteuren von FVK-Bauteilen zukünftig die Materialauswahl bei
der Auslegung neuer Bauteile erleichtern soll. Zur Verbesserung
der Reproduzierbarkeit der häufig manuell durchzuführenden
Fertigungsschritte werden für die Preformherstellung praxisrelevante Bauteilgeometrien untersucht und häufig wiederkehrende
Geometrien identifiziert. Für diese werden geeignete flexible
Drapierhilfsmittel erarbeitet. Durch die Adaption von Fertigungsverfahren der Preformherstellung für die Vakuuminfusion lassen sich entscheidende Verbesserungen für die Erzielung eines endkonturnahen und stark vorverdichteten Lagenaufbaus
verzeichnen. Der Einsatz konfektionstechnischer Verfahren zur
Zuschnittoptimierung, dient der Aufdeckung zusätzlichen Kosteneinsparpotentials. Die abschließend vorgestellte Gesamtprozesskette Preform-Vakuum setzt sich aus den erarbeiteten
Teilprozessen zusammen. Der Nachweis über die Praxistauglichkeit der entwickelten Prozesskette erfolgt anhand der Fertigung
eines mit der Industrie abgestimmten Referenzbauteiles. (ITM
BMWi Normalverfahren 16808 BR)
138
Dämpfungsstrukturen aus druckelastischen Abstandsgestricken für den Personenschutz
Abstandsgestricke können auf Grund der abstandsbildenden Monofilamentschicht als Dämpfungsstrukturen eingesetzt
werden. Neben der Verwendung in Medizintextilien, wie Orthesen, kommen dabei auch Anwendungen im Bereich des Personenschutzes in Frage.
Im Rahmen des IGF-Projektes 17379 BR werden deshalb
Abstandsflachgestricke zur Verbesserung der Impakteigenschaften für Schutzbekleidung am Beispiel von Motorradschutzhelmen entwickelt. Neben den konventionellen Verfahren der Stricktechnik zur endkonturnahen Herstellung ebener
Strukturen werden dabei insbesondere Möglichkeiten zur dreidimensionalen Formgebung untersucht. Ziel ist es, eine der
Kopfform angepasste 3D-Kontur zu generieren, die durch eine
56
entsprechende Materialauswahl für die Abstandsschicht und
die Deckflächen neben der Schutzfunktion auch den Tragekomfort des Helmes positiv beeinflusst. (ITM, IWS BMWi Normalverfahren 17379 BR)
139
Verfahrensentwicklung zur Realisierung textilbasierter Sensoren zum kontinuierlichen Online-Bauteilmonitoring in
Leichtbaustrukturen und textilen Membranen
Ziel des Projektes ist die Verfahrensentwicklung zur prozessintegrierten textiltechnischen Realisierung anforderungsgerechter, maßgeschneiderter und strukturkompatibler textilbasierter
Sensornetzwerke zur präzisen, langzeitstabilen und bauteilintegrierten Strukturüberwachung sowie Schadensdetektion von
bzw. an hochbelasteten endlosfaserverstärkten Faserkunststoffverbund- und Membrankonstruktionen. Die textilbasierten Sensoren werden als integrales Element der textilen Verstärkungsstrukturen gestaltet, um mechanische Beanspruchungen, wie
Zug und Biegung, sowie Versagensereignisse, wie Matrixriss
und Delamination, qualitativ und quantitativ sicher zu erfassen. Die anforderungsgerechte flächige und räumliche Gestaltung der Einzelsensoren erfolgt dabei so, dass der Einfluss der
Sensoren auf die Basisstruktur zu keiner signifikanten lokalen
Veränderung der mechanischen Eigenschaften in Form von
Festigkeits- bzw. Steifigkeitsgradienten führt. Im Mittelpunkt
der Forschungsarbeiten stehen Carbonfasern (CF) als Sensormaterial. Aufgrund des unter mechanischer Beanspruchung
auftretenden piezoresistiven Effektes und ihrer textilen Verarbeitbarkeit sind CF geringer Feinheit (1k, 3k) prädestiniert für
die Herstellung strukturintegrierter textilbasierter Sensoren. Als
textile Herstellungsverfahren kommen die in der Verstärkungshalbzeugherstellung etablierten und in KMU vorhandene Webund Multiaxialkettenwirktechnik zum Einsatz. Durch die gezielte
Ausnutzung aller verfügbaren Fadensysteme werden die Sensornetzwerke, hinsichtlich Sensorfadentrassierung und Sensoreigenschaften anforderungsgerecht ausgeführt. Dabei werden
die Open Reed Weave(ORW)-Technologie beim Weben und Kettfadenversatzsysteme bei der Multiaxial-kettenwirktechnik in die
Untersuchungen einbezogen. Als FKV-Funktionsmuster ist ein
Strukturelement eines Rotorblatts einer Windenergieanlage vorgesehen. Als Funktionsmuster für textile Membrananwendungen ist die Membran einer Biogasanlage geplant. (ITM, FTB,
UFB BMWi Normalverfahren 17529 BR)
140
Entwicklung miniaturisierter textilbasierter Sensoren für das
kontinuierliche Monitoring chronischer 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)
141
Nano-Functionalised Implantats for the Regenerative Treatment of Spinal Cord and Nerve Lesions
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)
142
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 Hy
bridverbundbauteilen 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 gemeinsamen 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 der Verstärkungsfasern.
Gleichzeitig erfolgt über den thermoplastischen Matrixwerkstoff
ohne zusätzlichen Klebstoffeinsatz die Verbindung zum Metall
blech. Durch gezielte Oberflächenbehandlungen von Metall
blech 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)
143
Entwicklung von Leichtbaupaneelen auf Basis von Abstandsgewirkestrukturen aus Hochleistungsfilamentgarnen für Verbundwerkstoffe
Im Systemleichtbau werden für Fußboden- und Wandel
emente im Fahrzeug- und Behälterbau vor allem Verbund
werkstoffe in Form von Leichtbaupaneelen eingesetzt. Gegen
wärtig eingesetzte geklebte bzw. gewebte Paneele sind im
Fertigungsprozess sehr kostenintensiv. Durch den Einsatz
des leistungsfähigeren und flexibleren Kettenwirkverfahrens können Leichtbaupaneelen effizient gefertigt werden.
Das Ziel dieses Projektes besteht in der Entwicklung von technologisch-konstruktiven Lösungen und Strukturen zur kostengünstigen Fertigung von Abstandskettengewirken für Leichtbaupaneelen in Integralbauweise mit maßgeschneiderten
Eigenschaften, die sich durch eine signifikante Steigerung des
Leichtbaueffektes auszeichnen und in der Ableitung von Konzepten zur Realisierung profilierter und/oder gekrümmter Paneele.
Die Zielstellung wird durch den Einsatz von Hochleistungsfilamentgarnen in den Deckflächen und im Pol erfüllt. Schwerpunkt
der Entwicklung sind die schädigungsarme Verarbeitung der
Hochleistungsfilamentgarne und die Strukturausbildung durch
neue technisch/technologische Lösungen in den Bereichen Fadenzuführung, Fadenlegung und Anbindung der Polfäden an die
Deckschichten. (ITM, IFE, TITV BMWi Normalverfahren 17835 BR)
144
Schlauchstrukturen auf Basis von Biaxial-Mehrlagenge
stricken
Der wirtschaftliche Einsatz von faserverstärkten Kunststoffverbunden (FKV) für Mittel und Großserienanwendungen erfordert eine deutliche Reduktion der oft manuell ausgeübten Arbeitsschritte bei der Preformherstellung
(Preforming) bei gleichzeitig hoher Reproduzierbarkeit der
Bauteilqualität. Für schlauch- oder hohlkörperförmige FKVBauteile besteht aktuell ein erheblicher Forschungsbedarf
an direkt und endkonturgerecht erzeugten textilen Preformen mit belastungsgerecht angeordneten Verstärkungsfäden.
Das Projektziel besteht in der flachstricktechnischen Realisierung von endkonturgerechten, schlauförmigen MLG Preformen
mit einstellbarem Durchmesser und gestreckten axialen (0°)
sowie tangential umlaufenden, nicht unterbrochenen (90°)
Verstärkungsfäden für gerade oder gekrümmte hohlkörperförmige FKV-Bauteile und für offene sowie geschlossene Profile.
Die Grundlage dafür stellen die Weiterentwicklung, Umsetzung
und Erprobung des MLG-Strickverfahrens dar. Die besondere
Herausforderung besteht dabei in konstruktiv-technologische
Maschinenanpassungen, insbesondere der Entwicklung, Erprobung und Umsetzung einer Übergabeeinrichtung für den
Eintrag eines umlaufenden, nicht unterbrochenen Schussfadens (90°-Richtung) sowie deren Einbindung in die Maschinensteuerung. Durch die Verwendung der Formgebungsmöglichkeiten der Flachstricktechnik werden damit auch gekrümmte
Schlauchstrukturen mit zunächst konstantem Durchmesser
bzw. Profile umgesetzt. Darüber hinaus sind für die zusätzliche
stricktechnische Anpassung des Schlauchdurchmessers während der Fertigung im Rahmen dieses Projekts Konzepte für
eine geeignete Verstärkungsfadenmanipulation zu entwickeln.
Im Ergebnis der Projektbearbeitung soll ein flexibles Fertigungsverfahren für die Realisierung neuartiger, endkonturgerechter
Schlauch-MLG mit gestreckten axial angeordneten sowie mit
tangential umlaufenden, nicht unterbrochenen Verstärkungsfäden zur Verfügung stellen. Einen direkten Nutzen aus den
Ergebnissen erzielen überwiegend die KMU-dominierten Branchen der Textilindustrie sowie des Textilmaschinenbaus. Anwen-
57
dungen sind vorwiegend im Bereich Rohr- und Kanalsanierung
sowie im Automobil- und Flugzeugbau zu sehen. (ITM, IFE, TITV
BMWi Normalverfahren 17926 BR)
145
Weiterentwicklung und Anwendung thermoplastischer endlosfaserverstärkter mehraxialer Gitterstrukturen als Funktionselement
Durch Einbringen vorkonsolidierter Verstärkungsgitter in
Spritzgussbauteile lassen sich neue oder verbesserte Eigenschaften von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen
erzielen. Weitere Eigenschaftspotenziale können durch eine
kraftfluss- und verbundbildungsgerechte Auslegung und Weiterentwicklung der bisherigen Gitterstrukturen zu Funktionselementen erschlossen werden. Deren Verarbeitung zu Leichtbauteilen muss unter Nutzung kostengünstiger Spritzguss- und
Pressverfahren erfolgen. Hiervon ausgehend besteht das zentrale Ziel des Forschungsprojektes darin, über die Verstärkung
hinausgehende Funktionen der Gitter zu ermöglichen, um einen
breiter gefächerten Einsatzbereich für innovative Leichtbaulösungen zu generieren. Die neuen Gitter entstehen vorrangig
durch Verarbeitung von Parallel-Hybridgarnen aus Glas- und
Polypropylenfilamenten als Verstärkungs- bzw. Matrixkomponente unter Nutzung einer modifizierten Nähwirktechnik mit
Einrichtungen zur Kettfadenmanipulation und zum Nadelbarrenversatz. Das Untersuchungsprogramm beinhaltet biaxiale Verstärkungsgitter mit symmetrischem Lagenaufbau sowie Bi- und
Multiaxialgitter mit variabel eingebrachten Kettfäden. Über diese lassen sich Funktionselemente in Form von Abstandshaltern
oder elektrischen Leitern ausbilden. Für Aktivierung der thermoplastischen Komponente kommt eine den Flächenbildungsprozess integrierte Infrarot-Strahlereinheit zum Einsatz. Für die Verbundherstellung werden anhand systematischer Spritzgieß- und
Pressversuche optimale Prozessparameter realisiert. Ein besonderes Augenmerk richtet sich dabei auf die Positionierung der
Verstärkungsgitter im Spritzgieß- bzw. Presswerkzeug. Mit den
hergestellten Verbundproben wird ein umfangreiches Prüfprogramm zur werkstoffmechanischen Charakterisierung der Funktionsgitterverbunde umgesetzt. Die Untersuchungen umfassen
quasistatische und hochdynamische Zugversuche sowie Crashund Impactversuche unter hochdynamischen Bedingungen. Die
ermittelten Daten erlauben die numerische Dimensionierung
und abschließende Realisierung von Technologie-Demonstratoren. (ITM, ILK BMWi Zutech 282 ZBR)
146
Wechselwirkungen von Schlichtemitteln für Carbonfasern im
Einsatz in Faserverbundwerkstoffen
Nach einer Literaturrecherche und basierend auf einer umfangreichen Expertise zu wässrigen Polymerdispersionen und
nichtionogenen Tensiden wurde eine Auswahl an Filmbildnern
(reine Epoxydharz-Dispersion, Epoxyequivalentgewicht, Glasübergangstemperatur und Oberflächenspannung) getroffen und
zunächst kombiniert mit 5 kommerziellen wässrigen Carbon Nanotubes (CNT)-Dispersionen mit einer Beschichtungsanlage auf
ungeschlichtete Carbonfaserrovings appliziert. An ausgewählten
Rezepturen konnte eine Zunahme der Einzelfaserfestigkeit festgestellt werden.
Durch die Beschichtung ungeschlichteter Carbonfaserrovings mit verschiedenen Epoxydharz – Dispersionen (EP) konnten die Kontaktwinkel von 80° auf 71°-53° je nach angewandter
Rezeptur gesenkt werden, was auf eine bessere Benetzung der
beschichteten Carbonfasern schließen lässt.
Die bereits im Standardverfahren geschlichteten Rovings
zeigten eine schnellere Benetzung zur Beschichtungsflotte als
58
die ungeschlichteten Rovings. Die erprobten Schlichterezepturen wiesen sehr niedrige Oberflächenspannungen auf und
benetzten die unbeschlichteten Rovings ausreichend schnell.
Eine Plasmavorbehandlung – mit geeigneter Technologie für
die leitfähigen Carbonfilamente – kann die Benetzung erheblich
beschleunigen. Eine gleichmäßige Beschichtung der Carbonfilamente ist notwendig für die leichte Durchdringung des Harzes
in der Konsolidierungsphase. Entsprechend ist eine schnelle Benetzung der unbeschlichteten Carbonfilamente mit der Schlichteflotte anzustreben, zumal die Verweilzeit im Tauchbad recht
kurz ist. Die Höhe des Beschichtungsgrads der CF-Rovings ist
an die spätere Anwendung anzupassen, das Harz in der Schlichterezeptur muss an das Matrixharz angepasst werden und sollte
zu diesem kompatibel sein. Der Härter des Matrixharzes sollte
in der Lage sein, das nicht vernetzte Harz des Schlichtemittels
mit zu vernetzen.
In den verwendeten Rezepturen fanden wässrige CNT-Dispersionen der Firmen albnano®-AG, BYK Additives & Instruments und FutureCarbon ihre Anwendung. Anhand von Einzelfaser-Modellverbunden im Vergleich ungeschlichteter, kommerziell
geschlichteter sowie mit CNTs nanostrukturierter Carbonfasern
konnte mittels Einzelfaserauszugversuchen eine Erhöhung der
Adhäsionsfestigkeit sowie der kritischen Energiefreisetzungs
rate ermittelt werden.
Die Ermittlung der mechanischen Kennwerte an Unidirektionalverbunden (UD) konnte die positive Wirkung der Schlichtemittel nicht bestätigen. Die kommerziell mit EP-Schlichte
beschichteten Carbonfasern wiesen im Verbund die höchsten Zugfestigkeiten auf. Dies ist darauf zurückzuführen, dass
einerseits die Herstellung der Unidirektionalverbunde mit
50K-Rovings zu Ondulationen sowie Porenbildung führte und
andererseits die ungeschlichteten Carbonrovings sowohl im
zusätzlichen Beschichtungsprozessschritt als auch bei der Verbundbildung Schädigungen erlitten.
Diese Ergebnisse unterstreichen die in weiteren Untersuchungen an anderer Stelle festgestellten Qualitätsprobleme im
Herstellungsprozess endlosfaserverstärkter Verbunde.
Weiterhin wurde festgestellt, dass die kommerziell mit
Epoxidschlichte beschichteten Carbonfasern die höchste Charpy-Schlagzähigkeit besitzen, wohingegen die Verbunde mit
CNT-Beschichtung niedrigere Werte aufweisen, d. h. ein spröderes Versagen zeigen, das wiederum auf die erhöhte Haftung in
der Grenzfläche zurückgeführt werden kann.
Die Forschungsergebnisse können von Rohstoffherstellern
(Carbonfasern, Filmbildner, Tenside, Textilhilfsmittel), Verfahrensentwicklern, Verbundherstellern und Sondermaschinenbauern
genutzt werden, um die Verbundkennwerte zu verbessern. (ITV,
IPFD, IEM BMWi IGF 17356 BG)
147
Raumabschließende Bauelemente aus Textilbeton unter
Temperaturbeanspruchung
Textilbeton als hochleistungsfähiger Verbundwerkstoff, der
aus einer mineralischen Matrix und einer darin eingebetteten
textilen Bewehrung besteht, hat sich durch seine statische Leistungsfähigkeit, dem geringem Eigengewicht und den dadurch
ermöglichten schlanken Konstruktionen sowie seiner Gestaltungsvielfalt hinsichtlich Oberflächenqualität und Formgebung
zunehmend in der mittelständischen Baubranche etabliert. Für
die verfahrenstechnische und baukonstruktive Umsetzung von
Textilbeton wurden an der TU Dresden und an der RWTH Aachen umfangreiche ingenieurwissenschaftliche Grundlagen erarbeitet. Zunehmend erweitern jedoch auch konkrete bauphysikalische und brandschutztechnische Aufgabenstellungen die
Anforderungen an den Verbundwerkstoff. Allerdings liegen zum
Verhalten von Bauteilen und Bauwerken aus Textilbeton unter
thermischen Beanspruchungen bislang nur wenige Erkenntnisse vor, weshalb ein Einsatz unter derartigen Szenarien noch
nicht oder nur mit deutlichen Einschränkungen möglich ist.
Die Sicherstellung einer ausreichenden thermischen Resistenz
ist deshalb eine fundamentale Voraussetzung, um Textilbeton
für bauordnungsrechtlich genehmigungspflichtige Bauprodukte
und bauliche Anlagen anwenden zu können und eine Markteinführung in großem Umfang zu ermöglichen. Die Projektergebnisse sind daher ein Meilenstein für KMU der beteiligten
Branchen. Sie schaffen neue Anwendungsfelder auf dem Gebiet
innovativer Gebäudehüllen aus Textilbeton und sind von erheblicher volkswirtschaftlicher Bedeutung. Der Praxistransfer erfolgt über die Forschungsstellen in Verbindung mit einer Multiplikatorenfunktion des Projektbegleitenden Ausschusses durch
breit aufgestellte Marketingmaßnahmen (Messen, Fachvorträge, Beratungsleistungen, Weiterbildungsangebote) sowie über
bereits avisierte Folgeprojekte. Die gewonnenen Erkenntnisse
werden zudem in Bemessungskatalogen sowie in Kennwertpools für Standardisierungen Eingang finden und sich ebenso
in Forschung und Lehre niederschlagen. (ITM, INST.BAU, HTWK
FB BMWi Zutech 449 ZBR)
148
Individuelle gestickte Therapiesysteme
Die Sticktechnik bietet ein breites Spektrum an Ansatzpunkten, um bestehende Therapiesysteme wie Bandagen und Orthesen zu optimieren. In diesem richtete sich das Hauptaugenmerk
der Projektbearbeitung auf gesteigerte Individualisierung der
genannten Produkte durch
•lokale gestickte Verstärkungsgeometrien zur Erzielung medizinisch induzierter Stützfunktionen
•lokal definierten Druck durch lokal begrenzte Elastizitätsreduzierung
•Integration von gestickten Massagefunktionen, Akupressurund Stimulationseffekten
•sticktechnische Sensorintegration mit Biofeedbackfunktion
zur individuellen Anpassung und Kombination mehrerer
Funktionen in einem Produkt
•verbesserte Patientencompliance/Akzeptanz durch den Einsatz bekleidungsphysiologisch günstigerer textilbasierter
Konstruktionen
•verkürzte Therapiedauer bei verbessertem Therapieerfolg
(TITV BMBF – 03WKBJ4)
149
Haftfeste Metallisierungen auf textilen Substraten
CVD-Technologien (chemical vapour deposition) unter Normaldruck haben sich auf planaren Flächen aus Glas, -Keramikund 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 Hochleistungsmaterialien, weitere Funktionsschichten kovalent angebunden
werden. (TITV BMBF – 03WKBR11D)
150
Design of Manufacturing for Composites
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. (ITA, PUK
BMWi Cornet 53 EN)
151
Einstufige Herstellung von lokal verstärkten Textilstrukturen
auf Basis von Multiaxialgeweben
Konventionelle Herstellverfahren für faserverstärkte Kunststoffe sind für den Einsatz in Großserien aufgrund hoher Bauteilkomplexität zu unwirtschaftlich, insbesondere weil viele
Prozessstufen notwendig sind und hohe Verschnittmengen anfallen. Mit dem Open Reed Webverfahren (ORW) lassen sich
lokal verstärkte Gewebe einstufig herstellen, wodurch Prozessstufen und Verschnitt im Preforming eingespart werden können.
Dies ist besonders für KMU ein vielversprechender Ansatz, da
bereits vorhandenes Webereiwissen genutzt werden kann und
vergleichsweise geringe Investitionskosten notwendig sind.
Aufgrund fehlender Kenntnisse in der Bindungslehre, Strukturmechanik, Prozessplanung und Applikationen werden diese
Gewebestrukturen im Preforming bisher nicht eingesetzt. Daher
liefert dieses Projekt eine Methodik, die zu diesen vier DefizitDimensionen Lösungen bereitstellt.
Zunächst werden die zu betrachtenden Arten lokaler Verstärkungen ausgewählt und passende bindungstechnische Lösungsansätze entwickelt. Diese werden im Anschluss webtechnisch umgesetzt und Probenkörper hergestellt. Imprägnierte
Proben werden auf Ihre mechanische Eigenschaften untersucht
und die Effekte der zusätzlichen Verstärkungsfäden auf die Festigkeit analysiert. So werden Erkenntnisse über die Strukturmechanik lokal verstärkter Gewebe gesammelt.
Es wird ein Konzept zur Prozesskettenintegration der ORWTechnologie in die FVK-Herstellung entwickelt. Die Methodik
wird anhand eines Demonstratorbauteils erprobt und iterativ
weiterentwickelt. Für den Demonstrator wird ein Bindungsdesign mit mehreren lokalen Verstärkungen aufgestellt und web-
59
technisch umgesetzt. Parallel zu den durchgeführten Versuchen
über die gesamte Projektlaufzeit eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der Gewebeherstellung statt. Basierend auf diesen
und den Erkenntnissen über die Strukturmechanik werden Applikationsfelder für die untersuchten Gewebestrukturen identifiziert. (ITA, HAW, TFI BMWi Normalverfahren 18026 N)
152
Smart Multi Material Joints: Materialkombination aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) und Metall mit integrierter
Sensorüberwachung
Komplexe Strukturen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK)
kommen immer häufiger und in einer Vielzahl von Branchen
zum Einsatz. Zur Lasteinleitung werden metallische Anschlussstellen benötigt. Die Verbindung zur metallischen Anschlussstelle mit dem Gesamtsystem kann hierbei die limitierende Größe
für den Einsatz sein, da Tragverhalten und Versagenssicherheit
der Fügestelle unzureichend sind. Durch die nicht werkstoffgerechte Kraftübertragung nutzen hybride Strukturen aus FVK und
Metall ihr Leichtbaupotenzial nicht vollständig aus. Zudem sind
für viele potentielle Anwendungen trotz nachgewiesener technologischer Vorteile Markthemmnisse vorhanden.
Im Rahmen des Projektes „Smart Multi Material Joint“ wird
eine fasergerechte Fügetechnologie mit integriertem Structural
Health Monitoring entwickelt. Der neue fügetechnische Ansatz
nutzt metallische Pinstrukturen auf der Oberfläche, durch die
ein flexibel auf die jeweilige FVK-Struktur angepasster Formschluss hergestellt wird. Diese Modifikation führt zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und des Nachbruchverhaltens des Hybridverbundes. Zudem ist durch das Harzsystem
und eine angepasste Oberflächenvorbehandlung Stoffschluss
(Adhäsion) zwischen Metall und FVK gegeben. Die sich durch
die Fügezonenmodifizierung ergebende Versagenscharakteristik
macht zudem den Einsatz eines in die FVK-Struktur integrierten
Sensors möglich, der bei ersten Versagensanzeichen anspricht.
Abbildung 1 stellt beispielhaft Ergebnisse von Zugscherproben
dar, die in Anlehnung an DIN EN 1465 zur Bestimmung der
Zugscherfestigkeit von Überlappklebungen durchgeführt wurden. Punkt 0 stellt die intakte Fügestelle des Bauteils dar. Die
Sensorik löst in Punkt 1, beim ersten Versagen der adhäsiven
Verbindung aus. In Punkt 2 wird ein erneuter Anstieg der Kraft
bis zur endgültigen Bruchkraft beobachtet. Das Prinzip der Sensorik basiert auf einer durchgängigen elektrischen Verbindung
im Bauteil, die bei adhäsivem Versagen abreißt und somit vor
vollständiger Trennung der Fügepartner anspricht.
Die Erarbeitung von Integrationsprinzipien und die Auslegung des Messsystems für den Sensor sind die maßgeblichen
Aufgaben am Institut für Textiltechnik. Dabei werden verschiedene Integrations- und Anbindungsprinzipien betrachtet, um
einen maßgeschneiderten Sensor herzustellen.
Ziel des Projektes ist die Herstellung einer überwachbaren
Hybridverbindung, die sowohl ein angepasstes Versagensverhalten mit erhöhter Festigkeit und duktilem Nachbruchverhalten, als auch ein integriertes Monitoring aufweist. Dies führt zu
einer verbesserten Versagenssicherheit und schafft durch die
Überwachung Vertrauen bei den Anwendern. Zusätzlich wird
durch das neue Verfahren eine einfache Fertigung gegenüber
konventionellen metallischen Anschlüssen ermöglicht. Als Beispielanwendung wird das neue Konzept in einer Tuftingmaschine eingesetzt. Das modifizierte Bauteil (Flexbeam) dieser
Maschine ist in Abbildung 2 dargestellt. Der Flexbeam erfüllt
die Aufgabe der Übertragung der Versatzbewegung auf die Nadelbarre und die Führung der Hubbewegung.
Durch die universelle Anwendbarkeit der Forschungsergebnisse kann ein erfolgreicher Transfer und eine Durchdringung
weiterer Märkte gewährleistet werden. So können zukünftig
60
z. B. auch Hybrid-Bauteile aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt oder Automobil von der neuen Technologie profitieren.
(ITA, IFS, TFI BMWi IGF 17971 N)
153
Funktionalisierte Fasern zur Thermofixierung von PEEK / CFPreforms für Hochleistungsverbundfasern
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 vorimpräg
nierte 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-funktionalisierten 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®-PEEKFasern 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 BMWi IGF 16827 N)
154
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)
155
Entwicklung einer Online-Widerstandsheizung für den Flechtpultrusionprozess
Im beantragten Forschungsprojekt wird die Entwicklung eines
neuen Konzepts einer Prozesskette für die Herstellung von car
bonfaserverstärkten Profilen mit thermoplastischer Matrix ange
strebt. Ziel des Projektes ist die Herstellung textiler Vorformlinge
und anschließende Konsolidierung in einem neuen, innovativen
Formwerkzeug. Der Prozessverlauf gestaltet sich wie folgt:
•Luftverwirbeln von Carbonfaser und Polyamidgarn zu Herstellung eines Hybridgarnes
•Umspulen des Hybridgarnes auf Fadenspeicher für die
Flechtmaschine
•Verflechten der Fasern auf einer Radialflechtmaschine zur
Herstellung eines endkonturnahen textilen Vorformlings
•Konsolidierung zu einem profilartigen Bauteil durch Widerstandserwärmung mit Gleichstrom
(ITA BMWi ZIM KF2497164PK3)
156
Entwicklung eines modular aufgebauten und mobil einsetzbaren Klimatisierungselementensystems
Das Ziel des Kooperationsprojektes war die Entwicklung eines neuartigen, modular aufgebauten und mobil einsetzbaren
Klimatisierungselementesystems mit integrierten medienführenden Strukturen, welche es ermöglichen, eine Heiz- und Kühlfunktion am Einsatzort zu erzielen. Mögliche geplante Einsatzorte sind Sanitäts- und Eventzelte sowie mobile Krankenhäuser.
Das STFI e. V. war im Forschungsprojekt „Mobil einsetzbares Klimatisierungselementesystem“ für die Vorentwicklung und
textiltechnologische Umsetzung der integrierten und Medien
führenden Elemente, welche es ermöglichten, einen Heiz- und
Kühleffekt zu erzielen, verantwortlich. Der mobile Einsatz ist für
die Ausrüstung von Sanitätszelten und mobilen Krankenhäusern bei Großschadensereignissen mit Massenanfall von Verletzten und ähnlichen Schadensereignissen vorgesehen. Eine
weitere Einsatzmöglichkeit besteht bei der Klimatisierung von
Eventzelten. Die textile Konstruktion mit integrierten Schläuchen bzw. Rohren ist im Einsatz mediendurchströmt, wodurch
ein Heiz- oder auch Kühleffekt des Trägermaterials erreicht wird.
Die Raumklimatisierung erfolgt hauptsächlich durch die Strahlungsenergie, wodurch Konvektionsbewegungen weitestgehend
ausgeschlossen werden können, welche beispielsweise im medizinischen Einsatzfeld zu vermeiden sind.
Im Rahmen des Projektes wurde eine Versuchsanlage erstellt, bei welcher ein oder mehrere Einzelelemente aus einem
Grundrahmen mit einer eingesetzten Matte kombiniert werden,
um geeignete Anwendungsfelder und Möglichkeiten abzudecken.
Der Grundrahmen musste in seiner Funktionalität die Aufnahme der Matte, ein stabiles und standfestes Grundgerüst
und gleichzeitig eine ultraleichte schlanke Bauweise vereinen.
Dies war erstens bedingt durch die geforderte Mobilität beim
Transport zum jeweiligen Einsatzort und zweitens durch den
stark begrenzten Bauraum in einem Sanitätszelt. Die in den
Grundrahmen einzusetzende Matte besteht aus einem grobmaschigen Gewirke, in welches ein flexibles Schlauchsystem eingearbeitet ist. Dieses Schlauchsystem kann in einfacher bzw.
mehrfacher Ausführung eingearbeitet sein. Dies ist abhängig
vom gewünschten Wirkungsgrad der Klimatisierung, welche in
den unterschiedlichen Untersuchungen im Projekt entsprechend
dargestellt wurden. Für eine optimale Wärme- bzw. Kälteabstrahlung war die Einarbeitung eines flächigen Trägermaterials
vorgesehen. Dieses flächige Trägermaterial kann bei Bedarf als
rückseitige Reflektorfläche integriert werden, um eine entsprechende Erhöhung der Wärmestrahlung bei einer dichten Fläche
zu erreichen. Hierfür wurden geeignete Materialien mit entsprechenden Beschichtungen entwickelt, welche den Anspruch eines
gewichtsminimierten, aber robusten Aufbaus gerecht wurden.
Für die Fertigung bedeutet dies, dass bei der Verbundgewirkefertigung das Gewirke mit eingearbeitetem Schlauch und
hinterlegtem Reflektor in einem Arbeitsgang gefertigt werden
musste, was für die Führung der Funktionselemente Modifizierungen an der Wirkmaschine notwendig machte. Als Sichtschutz
wurde ein dekoratives netzartiges Gewirke entwickelt, welches
bedruckbar sein musste und auf den Grundrahmen aufgespannt
werden kann.
Die Kopplung des Schlauchsystems der Einzelelemente untereinander erfolgt mit einer Verbindungstechnik, welche eine
einfache und schnelle Handhabung gewährleistet, selbstentlüfProjektförderung 2014
tend und unempfindlich gegenüber feinen und groben Schmutzpartikeln ist. Hierzu wurden verschiedene Systeme hinsichtlich
des eingesetzten Temperaturspektrums auf ihre Funktionalität
und Mediendichtheit untersucht.
Ein weiterer Schwerpunkt zur Entwicklung der Klimatisierungstechnik wurde gemeinsam mit den Partnern Fa. Wirth und
dem Steinbeis-Innovationszentrum durchgeführt. Auf Grund des
begrenzten Bauraumes wurde eine Integration in modulare Elemente favorisiert, welche nach Bedarf miteinander zum System
verbunden werden können.
Auf der Basis der erstellten Modelle für den Wärme- bzw.
Kältebedarf wurden entsprechende technische Lösungen konzipiert, welche den Prozess der Wärme- und Kälteerzeugung
erfassen sowie das entsprechende einzusetzende Medium, welches das jeweilige Schlauchsystem durchströmt. Die äußeren
Abmessungen entsprechen mit 1000 x 2000 mm exakt den anfangs gestellten Zielvorgaben. Ausgehend von einer Raumtemperatur von 20 ° C wurde im Projekt eine Temperaturdifferenz
zwischen Vor- und Rücklauf von 10 K für ein Klimatisierungselement angestrebt. Die Messungen im Praxistest haben gezeigt,
dass im Heizbetrieb genau dieser Wert erreicht werden kann.
Im Kühlbetrieb wird sogar eine Temperaturdifferenz von 16 K
erreicht. Hinsichtlich der erzielten Wärmestromdichte hat sich
gezeigt, dass für den Kühlbetrieb der geforderte Wert von -200
bis -150 W/m2 mit den erzielten von -187 W/m2 erreicht wurde.
Beim Heizbetrieb war die erzielte Wärmestromdichte mit 257 W/
m2 sogar größer als der angestrebte Wert. Die Wärme-/Kühlleistung je Element wurde zu Projektbeginn auf 300 – 400 W
kalkuliert. Erreicht wurde im Heizbetrieb ein geringfügig höherer
Wert von 420 W. Der erreichte Wert im Kühlbetrieb von 305 W
entsprach ebenso den gestellten Anforderungen. Letztendlich
erreichte der prozentuale Strahlungsanteil beim Heizen 46 %
und beim Kühlen 42 % was nur eine geringfügige Abweichung
von den angestrebten 50 % waren. Mitbegründet ist dies jedoch
in der jeweilig ausgestaltbaren Werbefläche von 3,6 m2 durch
Vorder- und Rückseite, welche für einer bedingte Verminderung der Wärmestrahlung sorgte. (STFI BMWi Sonderforschung
KF2034023GM0)
157
Automatisierte Ladungssicherungssysteme mittels getufteter
Netzkonstruktion für Kleintransporter
Das STFI e. V. war im Forschungsprojekt „Automatisierte Ladungssicherungssysteme mittels vorgeformter Netzkonstruktion
für Kleintransporter“ für die Entwicklung und Prüfung dreidimensional vorgeformter Netzstrukturen verantwortlich. Dabei
unterstützte das STFI die Herstellung und die Erprobung von
Funktionsmustern einzelner textiler Komponenten des automatisierten Ladungssicherungssystems sowie die Durchführung
von Feldversuchen. Die Vielseitigkeit in der textilen Herstellung
im Bereich der Wirktechnik mit unterschiedlichster Kombination von Textilmaterial sowie der Kombination mit neuartigen
Hochleistungsmaterialien, zeigt die Komplexität der einzelnen
Entwicklungsetappen.
Besonders für Kurier-Express-Paket-Dienste (KEP) mit vielen Haltepunkten sind verfügbare Mittel zur Ladungssicherung,
wie z. B. Sicherungsnetze oder Sicherheitsgurte viel zu zeitaufwendig in der Anwendung. In dem entwickelten innovativen
Ladungssicherungssystem wirken dabei zwei Kernkomponenten zusammen. Zum einen ist ein Antirutschsystem integriert,
welches die Vorteile einer reibarmen Oberfläche zum Beladen
und die rutschhemmende Wirkung eines haftenden Belags beim
Transport ausnutzt. Zum anderen werden unterschiedlich große Transporteinheiten durch ein sich flexibel anpassendes Netz
überspannt, welches aus hochfestem Material, mit integrierten
Netzverkürzern besteht. Die automatische Bedienbarkeit soll
61
vor allem bei den Fahrern die Akzeptanz für das Ladungssicherungssystem erhöhen.
Bei der Herstellung von knotenlosen Netzen wurden im Rahmen der Forschungsarbeiten textile Lösungen zur Netzverkürzung entwickelt und auf ihre Eignungsfähigkeit hin untersucht.
Das Funktionsmuster des Ladungssicherungssystems wurde modellhaft für einen Mercedes-Benz Sprinter mit langem
Radstand (4,365 m) und Hochdach konzipiert und in einem
mehrwöchigen Feldversuch bei der Firma ECL EURO.COURIR
& LOGISTICS GmbH (ECL) in der Praxis getestet. Begleitende
Kameraaufnahmen im Lade- und Fahrerraum wurden zur Dokumentation des Ladungssicherungssystems während des Feldversuchs herangezogen. Das Ladungssicherungssystem ist speziell für schwer zu sichernde Transportgüter entwickelt worden,
bei denen herkömmliche Spannmittel, wie Spanngurte, ungeeignet sind. Das System ist u. a. dafür konzipiert eine Vielzahl
loser Stückgüter in Form von Paketen, unterschiedlicher Größe,
in ihrer Position zu sichern.
Zum Be- und Entladen kann das Ladungssicherungsnetz auf
eine lichte Höhe von 1,7 m unter die Laderaumdecke gehoben
werden. Die Feldversuche hatten gezeigt, dass das automatisierte Ladungssicherungsnetz bei verschiedenen Ladehöhen
und -breiten flexibel einsetzbar ist. So können zwischen 1,2 und
6 m3 Ladung auf einer Fläche von 1,10 m x 3,45 m überspannt
werden. Aufgrund der flexibel erweiterbaren Netzbreite ist das
System bis zu einer Mindesthöhe von 0,60 m einsetzbar.
Die Feldversuche konnten zeigen, dass das automatisierte Ladungssicherungsnetz bei verschiedenen Ladehöhen und
-breiten flexibel einsetzbar ist. Es wurde versucht einen sehr
großen Bereich im Hinblick auf das Ladevolumen abzudecken
und eine praxisnahe Variante zu schaffen. Das entwickelte System erfüllt diese Forderung nahezu vollständig und benötigt
zum Spannen knapp 13 Sekunden. Ist eine Netzanpassung notwendig, kann die Netzbreite innerhalb von 2 min so verändert
werden, dass auch unterschiedlich hohe Ladung sicherbar wird.
Die Rückholzeit – die Zeit, welche benötigt wird um das Netz
wieder unter der Laderaumdecke zu positionieren, beträgt 25
sec. Es bestand zudem die Herausforderung, die Sicherung der
Nutzlast von bis zu 1 t zu erreichen. Um jedoch sensible Verpackungsinhalte nicht zu beschädigen, wurden die Spannkräfte
an Transportbehälter aus Karton angepasst und das System so
optimiert. Ohne diese Anpassung ist eine Nutzlast von ca. 0,5 t
nach den Vorgaben der Prüfnorm der Berufsgenossenschaft für
Verkehr sicherbar. (STFI BMWi Sonderforschung KF20034034PK)
158
Voluminöse, kordelartige Textilstrukturen
Ziel des beantragten Vorhabens war es, durch direkte Verarbeitung von Faserflor voluminöse, kordelartige Textilstrukturen
im Durchmesserbereich von 4 – 8 mm und für Spezialanwendungen bis 25 mm umzusetzen. Hierbei soll die vom Antragsteller
für die Seilerei entwickelte maschenbildende Ummantelungstechnik zur Faserflorverarbeitung untersucht und weiterentwickelt werden.
Die Versuchsanlage besteht aus 2 Walzenkrempeln und einer
KEMAFIL®-Ummantelungsmaschine. Für einen spannungsfreien
Transport des Faserflores von den Krempeln zur Ummantelungsmaschine wurden folgende Transportsysteme entwickelt, kon
struiert und gebaut: Florabnehmer und Florableger – horizon
tales Fördersystem – Umlenk- und Andrückvorrichtung für den
Faserflor und Schrägfördersystem.
Für die Speicherung der voluminösen, kordelartigen Textilstrukturen erfolgte der Bau einer Wickelvorrichtung. Dabei können sowohl Kreuzwickel als auch Kreuzspulen erzeugt werden.
Die Funktionalität der entwickelten Anlagentechnik konnte
mit 2 ausgewählten Flormaterialien nachgewiesen werden. Auf
62
der Laboranlage wurden voluminöse, kordelartige Textilstrukturen aus folgenden Materialien hergestellt:
•PES mit einer Faserlänge von 51 mm und einer Faserfeinheit
von 6,7 dtex
•Glasfasern mit einer Faserlänge von 67 mm und einer Faserfeinheit von 100 dtex.
Die durch die Verarbeitung der PES-Fasern hergestellten
Kordelstricke weisen mittlere Durchmesser von 5,87 mm bis
28,33 mm auf. Die längenbezogenen Massen lagen dabei zwischen 4,16 g/m und 30,18 g/m.
Die hergestellten Kordelstricke aus Glasfasern weisen ermittelte Durchmesser von 18,1 mm und 32,1 mm auf. Die längenbezogenen Massen lagen bei 8,2 g/m und 74,8 g/m.
Die Herstellung eines Flores aus Aramid-Fasern erfolgte
auf einer Karde mit einer Flormasse von 4 g/m2. Der Flor aus
Aramid-Fasern wurde, wie bei einem Flor aus anderen Fasern
ebenfalls üblich, in eine Spinnkanne abgelegt und anschließend
der Ummantelungsmaschine manuell zugeführt.
Auf einer RR-Kettenwirkmaschine erfolgte die Verarbeitung
von voluminösen Kordelstricken aus PES-Fasern zu flächigen
Textilstrukturen. Dabei sollen Pflanzenträgermatten für erdelose
Vegetationssysteme hergestellt werden. Es konnten Matten mit
Flächenmassen von 2305 g/m2 bis 5557 g/m2 und einer Dicke
von 17,9 mm bis 39,6 mm realisiert werden. Die Prüfung der
Wasseraufnahme ergab, dass eine Verdoppelung der Flächenmasse nicht zwangsläufig eine Verdoppelung der Wasseraufnahme nach sich zieht.
Die Flockenstricke aus Aramid-Fasern wurden auf einer
RR-Flachstrickmaschine CMS 740 knit & wear der Fa. Stoll mit
einer Feinheit von 5.2 E und auf einer Großrundstrickmaschine
OVJA 0.8 ER der Fa. Mayer & Cie mit einer Feinheit von 5 E hergestellt. Es konnten mit verschiedenen Bindungen Abstandsstrukturen erzeugt werden. (STFI BMWi Sonderforschung MF100019)
159
Entwicklung hochfester, extrem leichter knotenloser Netze
für Aquakulturen
Knotenlose Netze werden im Bereich der Aquakultur für die
Herstellung von Netzgehegen eingesetzt, die z. B. zur Aufzucht
von bis zu 15.000 Lachsen je Gehege dienen. Die Gehege werden
in Küstennähe fest oder ortsveränderlich angeordnet. Durch die
Überfischung der Weltmeere und das weitere Wachstum der Weltbevölkerung konzentriert sich die Fischproduktion zunehmend
auf die Aquakultur. Nach Angaben der „Food and Agriculture
Organisation“ (FAO) hatte die Produktion aus Aquakultur einen
jährlichen Anstieg von 8,8 %. Durch die stetig wachsende Erdbevölkerung wird es notwendig sein bis 2030 die Produktion um
40 Mio. Tonnen zu steigen. Der Weltertrag aus der Fangfischerei
lag 2006 bei 92 Mio. Tonnen jährlich. Die Erträge der Aquakultur
lagen im gleichen Jahreszeitraum bei ca. 52 Mio. Tonnen.
Durch die hohe Konzentration des Fischbesatzes in den Gehegen entstehen zahlreiche Umweltprobleme zu deren Lösung
zumindest teilweise hochfeste Netze aus Bewuchs abweisenden/
mindernden Hochleistungsfasern mit extrem glatter Oberfläche
und hoher Festigkeit beitragen können. Gegenwärtig werden
diese Netze mit Antifouling Mitteln aus kupferhaltigen Wirkstoffen ausgerüstet, damit der Bewuchs von Algen und Muscheln
verhindert bzw. vermindert wird. Da der Bewuchs den Wasseraustausch in den Gehegen reduziert, entstehen Fischkrankhei
ten, welche wiederum mit Antibiotika behandelt werden müs
sen. Zur Verbesserung des Durchsatzes von Frischwasser werden
in jüngster Zeit Riesengehege eingesetzt, die unverankert im
offenen Meer frei treiben. Solche Netzkonstruktionen erfordern
besonders feste Materialien. Die Netze müssen eine sehr hohe
Festigkeit besitzen, damit keine Netzschäden entstehen, in deren Bereich Fische entweichen können. Netzschäden können
aber auch durch Zerbeißen von Netzmaschen durch Seehunde
entstehen, die in dem konzentrierten Fischbesatz der Gehege
eine reichhaltige Nahrungsquelle finden. Wenn trotz des Ein
satzes hochfester Fasern ein Bruch im Netz entsteht, darf es zu
keiner lokalen Erweiterung der Schadstelle, wie durch Laufma
schenbildung kommen. Durch den extrem hohen Schnittwiderstand von Hochleistungsmaterialien wie Dyneema® wurde erreicht, dass sich die Netzschäden wesentlich verringerten wie
auch eine bessere Substanzausnutzung gewährleistet werden
konnte was wiederum zu größeren Netzgehegen und besserer
Durchströmung führte.
Im beantragten Forschungsvorhaben wurden knotenlos gewirkte Netze für Großgehege entwickelt, welche eine extrem
hohe Festigkeit besitzen und bewuchshemmend wirken. Solche Netze können problemlos bis zu einer Breite von ca. 30
m, bei 20 mm Maschenweite gefertigt werden, wodurch sich
der Konfektionsaufwand im Vergleich zu wesentlich schmaleren
geknoteten Netzen stark reduziert. Die im Rahmen zurückliegender Arbeiten gesammelten Erfahrungen bei der Entwicklung
knotenloser gewirkter Netze konnten nicht auf die vorgesehene Verarbeitung der Hochleistungsfasern Dyneema® übertragen
werden. Das extrem dehnungsarme Material zeigte im Ergebnis
durchgeführter Versuche große Probleme hinsichtlich Kompensation von Fadenüberschüssen bei der Ausbildung der Wirkmaschen, was für die Herstellung einer Netzstruktur mit hoher Packungsdichte im Netzmaschenschenkel und in den Übergängen
zur Netzmaschenverbindungsstelle (Netzknoten) von besonderer Bedeutung ist. Lockere Fadenabschnitte in diesem Bereich
sind Ansatzpunkte für eine spätere Zerstörung in einem voll mit
Fischen besetzten Gehege.
Ein erster Schwerpunkt bestand somit in der Konstruktion
und Herstellung einer Netzstruktur mit hoher Packungsdichte
und in einem zweiten Schwerpunkt sollte eine optimale Substanzausnutzung der Hochleistungsfasern angestrebt werden.
Die Verbesserung der Substanzausnutzung wurde im Rahmen der Projektarbeiten durch das Einarbeiten von Schussfäden angestrebt. Dabei entstand eine Verschiebung des Maschenfadenanteils zum Schussfadenanteil. Hierbei musste eine
exakte Abstimmung der Grund- und Schussfadenspannungen
erfolgen, damit ein gleichmäßiges Tragen aller Fadensysteme
beim Reißversuch erfolgt.
Ein weiteres Ziel des Projektes war es, durch die Bewertun
gen der textilphysikalischen Eigenschaften die entwickelten
Netzstrukturen zu bewerten und zu verbessern. Hierzu wurden
entsprechende Prüfmuster gefertigt, welche in diesem Rahmen
auch Bewitterungstests im Labormaßstab (Xenotest) unterzogen wurden.
Im Rahmen des Feldversuches war die Eignung der entwickelten Netzkonstruktion nachzuweisen. Insbesondere wurden
Scheuerfestigkeit, Laufmaschenhemmung und Bewuchsneigung
bewertet. Im Versuchszeitraum wurden nach Möglichkeit alle
vier bis sechs Wochen (witterungsbedingt) Netzproben durch
Forschungstaucher entnommen. Die Art und Anzahl des Bewuchszuwachses der in Formol fixierten Netze wurde jeweils
anschließend im Labor der Universität Rostock bzw. im Biolabor des STFI e. V. analysiert. Zur Bewertung der Eigenschaften
waren Feldversuche unter realen Bedingungen erforderlich welche auch im Riff Nienhagen erfolgten und die Grundlage zur
Bewertung der neuentwickelten Strukturen bildeten, weshalb
das Projekt um diesen Teil erweitert wurde. (STFI BMWi Sonderforschung MF110078)
160
Entwicklung textiler Dränagenmaterialien
Ziel des Projektes war die Entwicklung dreilagiger, dreidimensionaler textiler Vertikaldränagen, deren wasserwegsame
Schicht ausschließlich aus Grobfasern (18 tex) besteht. Dadurch
ergibt sich die Möglichkeit, die Dränmaterialien auf modifizierten Nähwirkmaschinen zu fertigen.
Die Verbundverfestigung (Filter – Dränschicht – Filter) erfolgt
durch Vernadeln auf modifizierten Nähwirkmaschinen. Dabei
entstehen Faserpfropfen zwischen den äußeren Vliesstoffschichten, die die erforderliche Scherfestigkeit der Verbundkonstruktion unter Beibehaltung der dreidimensionalen Struktur gewährleisten. Zusätzlich wird der Verbund in bestimmten Abständen
vernäht. Der Einsatz der genannten Grobfasern für die wasserwegsame Schicht, verbunden mit dem Ziel der Verarbeitung auf
Textilmaschinen schafft die Voraussetzung für die Entwicklung
einer kostengünstigen Herstellungstechnologie.
Eine maschinentechnische Umsetzung erfolgt in der Weise,
dass eine Nähwirkmaschine mit Feltingnadeln anstelle Schiebernadeln bestückt wird, wobei nach jeweils vier Feltingnadelfassungen zwei mit Schiebernadeln versehene Fassungen
angeordnet werden. An diesen Stellen wird der Verbund mit
PES-Monofilamenten vernäht. Das Flächengebilde wird anschließend zu Dränstreifen von 145 mm Breite geschnitten, die
gemeinsam auf eine Hülse aufgewickelt werden. (STFI BMWi
Sonderforschung MF110008)
161
Entwicklung eines neuartigen beheizbaren Gestricks sowie
dessen Optimierung für den Einsatz im Pflanzenbau
Um bestimmte Zierpflanzen sowie Obst- oder Gemüsesorten
in Europa anbauen bzw. ganzjährig anbieten zu können, muss
im Gewächshausbau auf individuelle Temperaturanforderungen
verschiedener Pflanzen eingegangen werden. Ziel des gemein
samen Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines beheizbaren Gestricks sowie dessen Optimierung für den Einsatz
im Pflanzenbau. Grundlage des neuartigen Textils ist die Ent
wicklung eines leitfähigen Garns, das zur Flächenbildung selber verstrickt werden kann. Die textile Fläche kann variabel
kontaktiert werden und wird zur Vermeidung von Risiken mit
Niedervoltstrom beheizt. Im Projekt wurden zwei unabhängige
Systeme zur energieeffizienten Erwärmung einzelner Pflanzen
(System „Topf“) oder Pflanzengruppen (System „Stellage“)
entwickelt. Der Verwendung einer leitfähigen textilen Fläche
ermöglicht eine optimale Drapierbarkeit, Elastizität und eine
flexible und individuelle Wärmeverteilung. (HIT BMWi ZIM
KF2136722AK1)
162
Intuitex – Intuitive Bedienung durch textile Schnittstellen
Die Gestaltung technischer Produkte orientiert sich immer
noch vornehmlich an technischer Machbarkeit und lässt Bedürfnisse und Fähigkeiten der Nutzer außen vor: (1) Komplexe Menüs auf Miniaturgeräten und schwierig handhabbare Eingabegeräte mit komplexer Werkzeugtransformation stellen gravierende
Hemmnisse dar. Diese Problematik spitzt sich angesichts des
demographischen Wandels und der flächendeckenden Ausbreitung mobiler Technologien zu. (2) Technische Konzepte ignorieren bislang weitestgehend individuelle Gewohnheiten und
Vorlieben der Nutzer.
Dabei sind gerade diese Faktoren, diejenigen die Identität,
Vertrautheit und damit eine Bindung schaffen. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung neuer Eingabemöglichkeiten, welche
(1) intuitiv bedien- und erlernbar sind, (2) menschliche Bedürfnisse und Lebensgewohnheiten berücksichtigen, (3) altersbedingte Schwierigkeiten bei der Steuerung der Eingabe kompensieren, (4) ein attraktives Design und eine vertraute Materialität
aufweisen und daher textil realisiert sind sowie (5) sich – je
nach Anwendung – in das häusliche Umfeld einfügen.
63
Ein erweitertes, textiles Touchpad wird im Projekt als Demonstrator verwendet. Die textilen Eigenschaften der Touchpad-Fläche wird dabei genutzt, um weitere Eingabemodalitäten
wie Greifen oder Ziehen zu implementieren.
Es wird im Projekt zusammen mit Praxispartnern aus der
Textilindustrie, der Informationstechnik, dem Produktdesign
und der Marktforschung der Demonstrator konzipiert, umgesetzt und mit Endnutzern unterschiedlichen Alters, Geschlechts,
kulturellen Hintergrunds und technischen Vorwissens iterativ
evaluiert. Psychologische (Akzeptanz, Bedienbarkeit, Design),
technische (Soft- und Hardware), ökonomische und marktorientierte (Machbarkeit, Umsetzbarkeit und Erschwinglichkeit) Kriterien und Parameter werden in allen Phasen der Produktentwicklung miteinander in Beziehung gebracht, gewichtet und
harmonisiert. Dieses Vorgehen erlaubt zudem die Entwicklung
einer neuartigen, integrativen, modular erweiterbaren Methodologie, welche die Grundlage für zukünftige, systematisierte Produktentwicklungen im Bereich menschzentrierter intelligenter
Textilien bildet. Die modulare Methodik stellt somit ein reiches
Bewertungswerkzeug bereit, mit dessen Hilfe eine von Nutzerbedürfnissen definierte Bedienung entworfen werden kann und
die die Forschungsergebnisse nachhaltig festhält. (ITA BMBF
Sonderforschung 13SV6270)
163
Nanostrukturierte textile Emulsionsfilter für verbesserte Wasserabscheidung in Kraftstofffiltern und Ölabscheidung
Im Automotivbereich müssen Filtermaterialien immer höheren Ansprüchen genügen. Einer dieser Ansprüche wird durch
die immer effizienter werdende Kraftstoffverbrennung im Motor
hervorgerufen. Um dies zu erreichen, werden Filtermaterialien
benötigt, die immer feiner werdende Wassertröpfchen vor Eintritt in die Verbrennungskammer, abscheiden können. Des Weiteren sollten Filtermaterialien entwickelt werden um Ölverunreinigungen aus Wasser abzuscheiden. Diese Filter könnten z. B. in
Autowaschanlagen zur Vorfiltrierung des Abwassers verwendet
werden. Zusätzlich sollte eine schrumpffreie, wiederverwendbare und effizientere Ölmatte entwickelt werden. Diese werden
genutzt, um z. B. in Werkstätten austretendes Öl aufzunehmen.
Für diese Anwendungen sollte das ITV auf, die nach dem
heutigen Stand der Technik eingesetzten, Filtermedien eine
Schicht aus feinsten Polymerfasen oder aus Nanopartikeln als
zusätzliche Filtrationsstufe aufbringen. Voraussetzung hierbei war, dass die Filtermaterialien dadurch keinen zu hohen
Druckverlust bei verbesserter Filtrationseffizienz haben und im
Anschluss konfektionier- und plissierbar sind, ohne an Funktionalität zu verlieren oder gesundheitsgefährdende Partikel
freizusetzen.
Die Trennung einer sekundären Öl-in-Wasser-Emulsion mittels nanostrukturierter textiler Filtermedien wurde untersucht.
Es wird aufgezeigt, in welchem Umfang Trennmechanismus und
Trenngrad von wichtigen Parametern wie Porengröße, Porosität, Oberflächenenergie des Filters sowie Tropfengröße und
Grenzflächenspannung abhängen. Die höchste Koaleszenzleistung wurde an Filtern mit kleinen Poren und hydrophoben Fasern gefunden, wobei der Einfluss der Oberflächenenergie auf
die Trennleistung mit Porenverkleinerung sinkt. (ITV BMBF –
03X0060D)
164
Entw. von innov. Strukturen offener 3D-Gewirke mit funktionaler Beschichtung zum Zwecke der Raumklimatisierung;
Teilthema TITV: Technische Grundlagen der Verfahrensentw.
für die Herstellung und Beschichtung von 3D-Gewirken –
Mediendichtes Abstandsgewirke
64
Mit dem Projekt unter Beteiligung des TITV Greiz ist es gelungen,
textile Heiz- bzw. Kühlsysteme aus medienführenden Abstandsgewirken zu entwickeln. Die neue Lösung kann als Wandheizelement für die Nutzung von Heizmedien mit niedrigen Vorlauftemperaturen in Gebäuden und Fahrzeugen verwendet werden.
Grundlage für den speziellen textilen Einsatz sind Abstandsgewirke mit einem gezielten Eigenschaftsprofil. Die entwickelten
3D-Strukturen bieten ausreichende Durchlässigkeit des Polfadenbereiches für Heizmedien, eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen thermische und mechanische Belastung während Beschichtung und Dauergebrauch sowie ein optimales Haftvermögen der
textilen Oberfläche für eine mediendichte Beschichtung. Der Einsatz der mediendichten Abstandsgewirke für Zwecke der Raumklimatisierung bedingt höchste Ansprüche an die Dichtheit, da
eine ständige Durchströmung der beschichteten Abstandsgewirke mit liquiden Heiz- oder Kühlmedien wie z. B. Wasser erfolgt.
Aufgrund dieser hohen Anforderungen an die Mediendichtheit
kommen nur Klebemedien in Frage, die selbst eine dichte Oberfläche bilden. Somit ist die herkömmliche Beschichtung nicht für
diese Problemstellung einsetzbar, sondern nur die Flachbettkaschierung mit vorgefertigten thermoplastischen Polymerfolien.
Als besonders geeignet haben sich spezielle Multilayerfolien
auf Basis von Polyurethan erwiesen. Damit waren sehr hohe
Haftkräfte zwischen 3D-Gewirke und Beschichtung realisierbar,
die einem Binnendruck von annähernd 2 bar widerstanden
haben. Abschließend wurde der Verbund von 3D-Gewirke und
Beschichtung flammhemmend ausgerüstet und genügt den Anforderungen der DIN 4102-1, Baustoffklasse B2. (TITV BMWi ZIM
KF2244205HG0)
165
SMARTPRO – Lightweight, flexible and smart protective clothing for law enforcement personnel
Schutzbekleidung für Sicherheitskräfte ist heutzutage meist
sperrig, schwer und unflexibel und schränkt somit die Sicherheitskräfte sehr stark in ihrer Beweglichkeit ein. Ziel des Europäischen Forschungsprojektes SmartPro ist die Entwicklung von
leichter und flexibler Schutzbekleidung für Sicherheitskräfte mit
integrierten intelligenten Funktionen.
Diese intelligenten Funktionen beinhalten eine Körperfunktionsüberwachung mittels Herzfrequenzmessung sowie einen
Sensor zum Schadensmonitoring der Schutzbekleidung. Dadurch können gesundheitliche Gefährdungen der Sicherheitskräfte detektiert und lokalisiert werden. Textile Antennen zum
GNSS-Empfang (Global Navigation Satellite System) ermöglichen eine Lokalisierung und schnelle Rettung der Sicherheitskräfte. Zur Weiterleitung der ermittelten Daten an eine Leitstelle
werden ebenfalls textile Antennen in die Schutzbekleidung integriert.
Die Sensoren zur Herzfrequenzmessung und Schadensmonitoring sowie die textilen Antennen bilden im Projekt SmartPro
ein so genanntes Body Sensor Network. Solche personengebundenen Netzwerkkonzepte dienen der Erfassung und Verarbeitung medizinischer Daten und können so für viele weiter
Anwendungsszenarien genutzt werden.
Das Ergebnis des Projektes SmartPro wird eine Lösung für
leichte, flexible und intelligente Schutzbekleidung für Sicher
heitskräfte sein. (ITA EU Seven Framework Programm FP7SEC-2013-607295)
166
Entwicklung eines Metall-Vliesstoff-Verbundes für mobile
Anwendungen
Das CORNET Projektes MeTexCom (IGF 77 EBR/1) beschäftigte sich mit der Entwicklung von haftfesten, verformbaren
(tiefziehfähigen) Metall-Textil-Verbunden für die automobile
Anwendung. Dieses Projekt wurde in Kooperation mit zwei
tschechischen Forschungsstellen VUB a.s. und SVUM a.s. und
dem STFI bearbeitet. Die nationale Koordination des Vorhabens
oblag dem Cluster Technische Textilen CLUTEX o.s. auf tschechischer Seite und dem Forschungskuratorium Textil e. V. (FKT e. V.)
auf deutscher Seite.
Zum Erzielen einer verbesserten Haftfestigkeit zwischen Metallblech und Textilmaterial wurden die Metallbleche vor der
Verbundherstellung durch atmosphärische Plasmabehandlung
mittels WIG-Lichtbogenverfahren (Wolfram-Inertgasschweißen)
an der TU Dresden vorbehandelt.
Für die Lösung der Aufgabenstellung wurden zum einen
textile Flächengebilde, voluminöse Vliesstoffe vom STFI und
Gewebe bzw. thermoplastische Textilkomposite von den tschechischen Partnern (VUB a.s. und SVUM a.s.) separat entwickelt,
die sich aufgrund der angestrebten textilen Eigenschaften durch
eine gute Schallabsorption und Wärmeisolierung (Vliesstoffe)
bzw. eine verstärkende Wirkung (Gewebe bzw. thermoplastischen Textilkomposite) auszeichnen. Zum anderen wurden
mittels WIG-Lichtbogentechnologie kavernenartige Mikro-/Na
no-Strukturen auf der Metalloberfläche erzeugt. Aus diesen
Einzelkomponenten wurden in einem thermischen Fügeprozesse Verbunde hergestellt. Aufgrund der strukturierten Metall
oberfläche ist es möglich, ohne Einsatz zusätzlicher Klebstoffe
eine hochwertige haftfeste Verbindung zwischen den textilen
Flächengebilden und dem Metall zu erzeugen. Die deutliche
Verbesserung des Adhäsionsverhaltens beruht auf dem folgend
beschriebenen Mechanismus: Während des thermischen Fügens
infiltriert das geschmolzene thermoplastische Polymer bzw. Fasermaterial die kavernenartige Struktur der Metalloberfläche.
Nach dem Abkühlen bildet die Polymermatrix eine physikalische
Verankerung auf der Metalloberfläche, die nur durch hohe Kraftaufwendung bzw. nach dem Versagen von Polymer bzw. dem
textilen Material getrennt werden kann.
Diese Metall-Textil-Verbunde wurden auf deren textil-physikalische und funktionelle Eigenschaften untersucht und hinsichtlich eines erreichbaren Gebrauchsoptimums weiterentwickelt. In
dem Forschungsvorhaben wurden wesentliche Grundlagen für
die Herstellung von Metall-Textil-Verbunden geschaffen; dabei
konnten Verbundstrukturen erzeugt werden, die die geforderten
Eigenschaften bezüglich Schallabsorption, Hitze- oder Kälteisolierung bzw. verstärkende Wirkungen aufweisen. Dieses Projekt
hat zudem gezeigt, dass für viele Anwendungsfelder ein geeignetes Kompositmaterial aus strukturiertem Metallblech und
Textilien hergestellt werden kann.
Das Forschungsvorhaben konnte somit erfolgreich abgeschlossen werden. Die Projektergebnisse sind gleichermaßen
interessant für Hersteller von textilen Flächengebilden (Gewebe,
Gestricke, Gewirke) und Vliesstoffproduzenten sowie für Blechhersteller, Hersteller von atmosphärendruckbasierten Plasmaanlagen und Automobilzulieferern, die mit den Neuentwicklungen innovative Produkte in den Bereichen Automobiltextilien
und Verbundwerkstoffe für den Leichtbau anbieten können. Die
Ergebnisse wurden bzw. werden durch Vorträge und Publikationen allgemein bekannt gemacht. Zudem kann zum Vorhaben
der erstellte Abschlussbericht im STFI ausgeliehen werden.
Es bleibt darauf hinzuweisen, dass die Ergebnisse großes
Potential für weitere Forschungsaufgaben besitzen, die den
wirtschaftlichen Erfolg und die industrielle Umsetzung noch erhöhen werden.
Zum einen bietet sich eine Verfahrensanpassung hinsichtlich
dünnerer Metallbleche für relevante Anwendungen in der Automobilindustrie an. Zum anderen ermöglicht der zusätzliche Einsatz von Lasertechnologie eine Prozesserweiterung, die neben
der Oberflächenbehandlung von Aluminium auch eine Strukturierung von Stahlblechen erlaubt und daher das Einsatzgebiet
der Metall-Textil-Verbunde erweitert. Offenes Potential besteht
zudem hinsichtlich der Verbesserung von akustischen und wärmeisolierenden Eigenschaften der Metall-Textil-Komposite durch
Optimierung der Vliesstoffstruktur und des Verbundaufbaus.
Das IGF Vorhaben 77 EBR/1 der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e. V. wurde über die AiF im Rahmen
des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und
Energie (BMWi) gefördert.
Wir danken allen genannten Institutionen für die Finanzierung und den Partnern und Firmen des Projektbegleitenden
Ausschusses für die professionelle Unterstützung und die Bereitstellung von Sach- und Dienstleistungen. Besonderer Dank
gilt zudem den Kollegen der TU Dresden, Fakultät Maschinenwesen, Institut für Fertigungstechnik, Professur für Fügetechnik
und Montage für die Oberflächenstrukturierung der Metalle mittels Lichtbogentechnik im Rahmen von Leistung Dritter. (STFI,
PUK, UFB BMWi Cornet 77 EBR)
167
NU-ROOF Supporting the roofing SME`s in the development
and use of a new Generation of roofing materials applicable
with fault tolerant procedures, reducing the use of petroleumbased products
Im Dezember 2012 konnte das EU-Projekt NU-ROOF (Supporting the roofing SMEs in the development and use of a new
generation of roofing materials applicable with fault tolerant
procedures, reducing the use of petroleum-based products) erfolgreich abgeschlossen werden. Gefördert wurde das Projekt
im 7. Europäischen Forschungs-rahmenprogramm im Bereich
Forschung für KMU und KMU-Verbände.
An dem Projekt waren 5 Forschungseinrichtungen, 6 KMU
und 4 KMU-Verbände aus 7 europäischen Ländern (DE, NL, CZ,
IT, TR, ES, GR) beteiligt. Als Koordinator fungierte D‘Appolonia
S.p.A aus Italien.
Polymer-Bitumen-Bahnen werden seit den 70er Jahren für
das Decken von Flachdächern verwendet. Sie stellen eine weitverbreitete preiswerte Lösung dar. Nachteilig ist allerdings, dass
diese Bahnen aufgrund des Bitumens nur in dunklen Farben angeboten werden, was wiederum zu einer Aufheizung der Dachoberfläche bei warmen Außentemperaturen führt. Reflektierende
helle Farben können nur zusätzlich und preisintensiv auf die
bereits verlegten Bitumenbahnen aufgebracht werden. Produktionstechnische Lösungen für die Herstellung einer Dachbahn
mit weißer, reflektierender Oberfläche sind bislang nicht auf
dem Markt.
Hauptziel des Projektes NU-ROOF war die Entwicklung eines neuartigen wasserfesten Dachsystems unter Verwendung
multifunktioneller Materialien (Vliesstoffe, Beschichtungen und
nicht-bituminöse Werkstoffe), das die vorhandenen Beschränkungen des derzeitigen Standes der Technik überwindet und
einfach in Installation und Wartung zu handhaben ist. Weitere
Projektziele sind die Erstellung von Installations- und Anwendungsrichtlinien für diese neuartige Dachbahn zum Training für
Nutzer und Anwender sowie die Schaffung einer Informationsplattform einschließlich eines Konfigurationstools (Customization Support System) und einer Datenbank für innovative und
multifunktionelle Dachmaterialien gewesen.
Die Forschungsaufgabe des STFI bestand in der Entwicklung der reflektierenden Oberschicht des Dachbahnenverbundes. Dazu erfolgten die Auswahl eines geeigneten Vliesstoffes
sowie die Durchführung umfangreicher Versuche zum Kaschieren und Beschichten des selektierten Materials und die Prüfung
relevanter Parameter nach europäischen Standards. Ergebnis
der Forschungsarbeiten für die obere Lage der Dachbahn war
ein Spinnvliesstoff, auf dessen Rückseite eine Folie als Barrie-
65
reschicht aufkaschiert wurde. Der kaschierte Vliesstoff wurde
mit wasserbasierter Acrylfarbpaste unter Zusatz funktioneller
Additive beschichtet. Eine Schutzfolie wurde auf die Oberfläche
aufkaschiert. Der vorgefertigte Verbund wurde vom einem der
Projektpartner (Produzent von Dachbahnen) mit einer speziellen selbstklebenden bituminösen Trägerbahn zur fertigen Dachbahn laminiert und auf zwei Versuchsdächern unter verschiedenen klimatischen Bedingungen verlegt und getestet.
Alle in den Standards vorgegebenen Richtwerte wurden erreicht und die reflektierende Beschichtung führte bei Sonneneinstrahlung zu einer signifikanten Reduzierung der Temperatur auf
dem Dach. Im Ergebnis des Projektes erfolgte die Anmeldung
eines Welt-Patentes zu dem neuen Dachsystem und seinem Herstellungsverfahren. (STFI EU FP7 FP7-SME-2008-2/GA243616)
168
PASTA – Integrating Platform for Advanced Smart Textile Application
The PASTA project combines research on electronic packaging and interconnection technology with textile research to
realize an innovative approach of smart textile. By introducing
new concepts for electronic packaging and module interconnect, a seamless, more comfortable and more robust integration of electronics in textile will be possible. The main technological developments will concentrate on a new concept for
bare die integration into a yarn (by means of micromachining),
a new interconnect technology based on mechanical crimping,
and the development of a stretchable interposer serving as a
stress relief interface between the rigid component and the
elastic fabric. The technologies will also be assessed in a functional evaluation and reliability testing program. The proposed
solutions for integration of electronics in textile will cover a
whole range of components, from ultra-small LEDs to complex
multichip modules. Moreover, a system design task will tackle
the power distribution and system partitioning aspects to provide a complete solution for integration of a distributed sensor/
actuator system in fabric. (STFI EU FP7 FP7-ICT 258724)
169
Textiles Verbundsystem zur Raumklimatisierung
Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines textilen Verbundsystems zur Raumluftklimatisierung
– bestehend aus mehrdimensionalen textilen Abstandsstrukturen und Membranen – das in Form eines Wärme- und Stoffübertragers einen indirekten gekühlten flüssigen Sorptionsprozess ermöglicht. Dabei wird die mit Membranen beaufschlagte
Abstandsstruktur längs mit dem Sorptionsmittel durchströmt,
welches dabei mit aus der Umgebungsluft entnommenem Wasserdampf beladen wird.
Dafür wurden entsprechende textile Abstandsstrukturen entwickelt, die eine optimale
Durchströmung sowohl mit Solelösung als auch mit Kühlwasser gewährleisten und gleichzeitig die im Wärmeübertrager
geschichteten Membranen über geringste Distanzen unabhängig vom Systeminnendruck auf Abstand halten. Im Gegensatz
zu den bisher umgesetzten Schichtdicken von 8 mm, in denen das Kühlmedium strömt, wird nun mit Hilfe der textilen
Abstandsstrukturen eine Schichtdicke von maximal 0,5 – 3 mm
realisiert. Weiterhin wurden Verfahren entwickelt, um die semipermeablen Membranen dauerhaft haltbar auf den Abstandsstrukturen zu befestigen bzw. zu stabilisieren und gegen Beschädigung zu schützen, ohne die Durchlässigkeit der Membran
zu beeinträchtigen. Ein weiteres wichtiges Entwicklungsziel
stellte die flüssigkeitsdichte Einbindung der Anschlüsse zur Zubzw. Ableitung des Sorptions- und Kühlmittels aus dem textilen
66
Verbundsystem dar. Das Sorptionsmittel, das Kühlwasser, sowie
die Luft beaufschlagen auf engem Raum gleichmäßig das textile
Verbundsystem und werden dafür druckverlustarm auf die Konstruktion verteil. Aus einer Rohrströmung wurde eine gleichmäßige Spaltströmung erzeugt. (STFI, ILK, LFB BMWi IGF 356 ZBR)
170
Entwicklung von leuchtenden Outdoor-Textilien für die Bereiche Außenmarkise und Freiraummöbel
Projektziel war die Entwicklung von aktiv leuchtenden Außenmarkisen und Objekttextilien als aktive Beleuchtungselemente. Basis für die Lichteffekte ist die textile Integration von
lumineszierenden Lichtwellenleitern aus PMMA. Solche Lichtleitfasern strahlen das an der Faserstirnfläche eingespeiste Licht
einer LED-Lichtquelle an der gesamten Mantelfläche ab. Durch
die Textilintegration der Lichtwellenleiter direkt im Flächenbildungsprozess, wurde der Anwendungsumfang von Markisen
und Verschattungselementen erheblich erweitert. Die Entwicklung umfasst folgende Arbeiten: 1. Fertigung der Flächengebilde
nach dem Web- oder Stickverfahren, 2. Entwicklung der Leuchtsysteme auf Basis der LED-Technik, 3. Gestaltung neuer Markisengestänge und neuer Rahmen für leuchtende Freiraummöbel.
Es wurden Beschichtungsverfahren zur Schmutzabweisung entwickelt und Ausrüstungen zur Erzielung der gewünschten Brandklassen durchgeführt. Die vorliegenden Leistungstestes dokumentieren die Eignung der Leuchttextilien für Anwendungen im
Freiraum. Im Verbundprojekt wurden technologische Lösungen
für die komplette Herstellungskette der neuartigen Leuchtsysteme erarbeitet. (STFI BMWi Sonderforschung KF 2034031MU1)
171
Entwicklung PVC-verträglicher Vliesstoff-Klebebänder für die
Kabelsatzherstellung im Automotivbereich
Es wurden ein Polyester- Spinnvliesstoff und ein daraus hergestelltes Nähgewirke entwickelt, das als Beschichtungsträger
für die Herstellung PVC-verträglicher Klebebänder verwendet
werden kann. Diese Klebebänder werden in der Automobilzulieferindustrie für die Kabelbaumherstellung eingesetzt und
dienen zum Bündeln der Kabel, als Abriebschutz und zur Geräuschdämmung.
Die entwickelten Nähgewirke sind in Querrichtung handreißbar und erfüllen alle Anforderungen der Klebebandhersteller. Für
das Produkt wurde ein Erzeugnispatent DE 102008062312 erteilt.
Unmittelbar nach Projektabschluss konnte das entwickelte Produkt in die Produktion übergeleitet werden. (STFI BMWi
Sonderforschung KF 2034042SU2)
172
Neuartige Flachkulierwirkmaschine zur Herstellung regulärer
Strukturen mit biaxialem Schusseintrag
Es wurde eine neue Generation der Flachkulierwirkmaschine entwickelt, welche für die Fertigung von technischen Textilien eingesetzt werden kann. Die Maschine bietet nun die Möglichkeit, zusätzlich zu den Maschenfäden auch Funktionsfäden
im Flächengebilde zu integrieren. Diese verlaufen orthogonal
zueinander und folgen im Warenrandbereich der gewünschten
Kontur der Textilfläche. In Versuchen wurde die maschinelle
Fertigung von Kulierwirkwaren mit orthogonaler Materialintegration nachgewiesen. Wesentliche Vorteile dieser Technologie,
im Vergleich zu anderen Maschenbildungsverfahren, werden in
der extrem schonenden Materialverarbeitung aufgrund der speziellen Tempi der Maschenbildung: Einschließen, Fadenlegen,
Kulieren, Vorbringen, Pressen, Auftragen und Abschlagen und
der absolut gestreckten, ondulationsfreien und schonenden
Einbindung der Funktionsmaterialien und Hochleistungsfäden
in 0°- und 90°- Richtung gesehen.
Die unterbrechungsfreie Führung von Verstärkungsfäden
entlang der Kontur der Textilien ist insbesondere für die Ferti
gung 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. Neben der Weiterentwicklung
des Anwendungsumfanges dieser Maschinentechnik, wurde die
Basis für die Fertigung völlig neuartiger, am Markt bisher nicht
verfügbarer funktionaler, konturengerecht gefertigter Textilstrukturen geschaffen. Ein hohes Anwendungspotential für solche
Strukturen wird in folgenden Bereichen gesehen, z. B.: Halbzeuge für Faserverbundbauteile, Sensor- und Schutztextilien, Funktionstextilien mit Heiz- und Kühlfunktion, Medizintextilien, Ballistik- Schutztextilien. Die Zielstellungen des Forschungsprojektes
wurden erreicht. (STFI BMWi InnoKom Ost MF100003)
173
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 Prüfung und Bewertung der
sensorisch aktiven Textilstrukturen wurde eine Schnittkraftprüfmaschine genutzt, die neben den Schnittkraftmessungen die
Erfassung der Leistungsfähigkeit der textilintegrierten Sensorik
unter Prüfbedingungen ermöglicht. 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 beschädigungs-freien Verarbeitung von
sensorischen Materialien erbracht.
Die entwickelten Musterstrukturen unterscheiden sich im
Materialeinsatz, der Anordnungs-dichte 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 Schnittfestig
keitswerte von durchschnittlich 70 N und maximal 145 N, bei
Flächengewichten von ca. 300 g/m2 erzielen. Gewichtsoptimierte
Verbundgewirke mit vergleichsweise niedrigen Flächengewich
ten von ca. 160 g/m2 erreichen je nach Schnittrichtung Festigkei
ten von ca. 35 N bis 45 N. Im Vergleich zu den am Markt verfügbaren unbeschichteten schnittfesten Proben mit ähnlichen
Flächengewichten (ca. 330 g/m2) aus Aramid, wurden mittlere
Schnittfestigkeitswerte von ca. 25 N und maximale Schnitt
festigkeiten von 34 N erfasst.
Schnittfeste Textilstrukturen mit integrierten leitfähigen Materialien können mit Hilfe von PVC-Beschichtungen schmutzund wasserabweisend ausgerüstet werden, ohne dass die Leitfähigkeit der Sensoren beeinträchtigt wird. Der Auftrag einer
leitfähigen Beschichtung auf Basis von Decrylan und Graphcond
auf Verbundstrukturen wurde ebenfalls untersucht. Im Ergebnis
liegen beschichtete Verbundgewirke mit zwei leitfähigen Schichten vor. Als Resultat des gesamten 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. Es waren Zuschnitt- und Nähschablonen zu entwickeln und Untersuchungen zu Behältervarianten durchzuführen.
Im Ergebnis dieser Untersuchungen liegen folgende BehälterDemonstratoren vor: Koffer, Seesack, Rucksack, wickelbarer
Transportbehälter, Demosack mit geöffneten Sichtfenstern für
Präsentationszwecke. Die wissenschaftlich-technischen Zielstellungen des Projektes wurden erreicht. (STFI BMWi InnoKom Ost
MF 110014)
174
Preforms aus PPS-Vliesstoff mit belastungsgerecht orientierten Verstärkungsfasern
Im Projekt wurde das Ziel verfolgt, eine neue Werkstoff- und
Technologie-Kombination für faserverstärkte Kunststoffe zu entwickeln. Basis der Entwicklung ist die Ausweitung des TailoredFibre-Placement-Verfahrens auf thermoplastisch basierte FVK.
Anwendungsseitig zielt die Entwicklung auf serientaugliche Anwendungen in Luftfahrt und Automobilbau mit mittleren und
großen Stückzahlen. Als Besonderheit der Entwicklung werden
Carbonfasern auf PPS-Vliesstoff gestickt. Der Vliesstoff hat dabei eine Doppelfunktion zunächst als Stickgrund und wird dann
nach einem Pressvorgang unter Druck und Wärme zum Matrixmaterial des Verbundwerkstoffs.
Das Projekt ist erfolgreich verlaufen. Alle Projektziele konnten erreicht werden. Der speziell entwickelte Vliesstoff aus PPS
sichert die positionsgenaue Ablage der Carbonfasern entsprechend der Spannungsanalyse und übernimmt dann im Faserverbundwerkstoff die Matrixfunktion.
Die Entwicklung hat das Potenzial, das Tailored-Fibre-Placement-Verfahren auf thermoplastisch basierte Faserverbundkunststoffe auszuweiten und dem Verfahren insgesamt einen
größeren Marktanteil zu verschaffen. (STFI BMWi Sonderforschung MF110011)
175
Neue leichtbaugerechte Strukturkomponenten und Verarbeitungstechnologien für Anwendung in Tragwerken
Projektergebnis ist die Entwicklung verschiedenartiger textilbasierter Bewehrungsstrukturen und Halbzeuge, die für spezielle Konstruktionserfordernisse an leichtbaugerechten Strukturkomponenten wie Brückenelementen oder Hallentragwerken,
sowie unterschiedliche Matrices wie Beton und Kunststoff angepasst sind. Für folgende Themenschwerpunkte konnten Lösungen erarbeitet werden: Entwicklung und Herstellung von
leichten, knotenlosen, gewirkten Netzen für Brückengeländerfüllungen; Entwicklung von gewirkten Textilstrukturen mit eingearbeiteten Lichtwellenleitern für die Applikation an Flächen
mit Leuchtfunktion; Herstellung von 2-D und 3-D Strukturen mit
67
überlappendem Teilschuss zur Kraftübertragung an Bohrungen
und Bauteilausschnitten und Herstellung von bandförmigen 2-D
und 3-D Strukturen zur Verstärkung von Beton- bzw. GFK-Elementen und zur Verzahnung von Materialschichten unterschiedlicher Dichte.
Im Ergebnis des Projektes kam es zur Herstellung eines Demonstrators durch das Projektkonsortium in Form einer StahlGFK Brücke mit einer Länge von 38 m über die Chemnitz. (STFI
Land Sachsen Sächsische Excellencinitiative 100064643)
176
Entwicklung neuartiger Seilstrukturen auf der Basis des Multi
Sphere-Webens
Ziel dieses Forschungsvorhaben war die Entwicklung von
gewebten Seilereierzeugnissen aus Hochleistungsfasern. Seile
bieten aufgrund ihres Eigenschaftsspektrums ein großes Potential für Anwendungen im Sportbereich, in der Fördertechnik, in
der Schifffahrt, im Bauwesen und in der Forstwirtschaft.
Bisher werden Seile für hohe Beanspruchungen überwiegend
geflochten oder gedreht (geschlagen) am Markt angeboten. Bei
geflochtenen Seilen können in Abhängigkeit des Einsatzgebietes
unterschiedliche Strukturen hergestellt werden. Nachteilig bei
der Flechterei ist das begrenzte Fassungsvermögen der bewegten Flechtspulen sowie Produktivitätsverluste durch Spulenwech
sel, Schwachstellen durch Knoten oder sonstigen Verbindungen.
Die Fa. Jakob Müller AG, Frick, CH, entwickelte ein neues
Verfahren zur Herstellung gewebter Seile (siehe auch Veröffentlichung im Jahre 2009). Diese Technologie wird als Multi
Sphere-Weben bezeichnet und mit Hilfe von modifizierten Nadelbandwebmaschinen umgesetzt. Darauf aufbauend war die
Entwicklung von Seilen mit einer höheren Reißfestigkeit je
Gewichtseinheit und / oder geringerer Strukturdehnung im Vergleich zu einem geflochtenen oder einem gedrehten Seil Ziel
unserer Arbeiten. Schussabbindungen ermöglichen es, dass die
Kern- und Mantellagen miteinander verbunden werden, ohne
dass dabei Verschiebungen auftreten, welche Einfluss auf die
Festigkeit des Seils haben. Dieses Prinzip der Abbindung von
Kern- und Mantelfäden ist auch schon von speziellen geflochtenen Strukturen („Paralock“) bekannt. Unter Variation der Gewebebindungen können verschiedenartige Eigenschaften und
Oberflächenstrukturen erzielt werden. Bei einem MultiSphere-Gewebe liegen die Kettfäden, welche durch die Schussfäden
einer z-Ondulation unterworfen sind, parallel zur Seillängsachse, jedoch handelt es sich hierbei nur um eine kraftschlüssige
Verbindung, weil sich die Schussfäden bei Belastung und Streckung der Kettfäden dehnen können.
Mit Hilfe der Seilwebtechnik ist es möglich, Seile mit und
ohne Kerneinlage bzw. unter Variationen der Materialanteile sowie der Bindungen (Atlas, Köper, Leinwand und abgeleiteten
Bindungen bspw. auch Doppelseilstrukturen) herzustellen. Entsprechend der Anzahl der Fäden und Fadenfeinheiten lassen
sich Seildurchmesser im Bereich von 8 bis 21 mm erzielen.
Die Projektarbeit hat gezeigt, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten zur Herstellung von Kern-Mantel-Seilen für
statische Anwendungen vorhanden ist, so wie es in der Zielstellung des Projektes aufgezeigt war. Dabei ist die Maschine Typ
NC2M der Fa. Jakob Müller Frick, für die wirtschaftliche Herstellung einer großen Vielfalt textiler Seilereizeugnisse verwendbar.
Innerhalb dieses InnoKom-Projektes wurde eine Technologie
untersucht, welche Seilstrukturen mit Einsatzmöglichkeiten im
statischen und halbstatischen Bereich bietet. Die entwickelten
Seilstrukturen sollen auch Marktanteile klassischer Seil-Anwendungen im Commodity-Bereich als Einfachseile oder KernMantelstrukturen abdecken. Von besonderem Interesse sind die
Kern-Mantelstrukturen. Hierbei können verschiedene Kernmaterialien und Ausführungen je nach Anwendung zum Einsatz
68
kommen. In den letzten Jahren ergaben sich eine Vielzahl neuer
Anwendungen für Kernmantelstrukturen aus Hochleistungsfasern in der Luftfahrt sowie im Fahrzeugbau (Kern-Mantel-Geflechte und Hohlgeflechte aus Carbon). Für die wirtschaftliche
Verwertung der im Projekt erarbeiteten Forschungsergebnisse
können folgende Zielgruppen und Anwendungsgebiete benannt
werden:
Marinebereich, Schiffbau, Bauwesen, Anlagenbau,
Maschinenbau.
In Deutschland wurden 2011 Seilererzeugnisse im Wert von ca.
110 Mio. € vertrieben. Die Prognosen wurden dabei vom statistischen Bundesamt in den letzten Jahren auf ein überdurchschnittliches Wachstum von 5 – 10 % ermittelt. International wird
dabei von einem Wachstum zwischen 2 – 5 % angegeben, im
Bereich der technischen Textilien liegt der Anstieg jährlich etwa
bei 5 %. Für den raschen Anstieg ist die zunehmende Erschließung neuer Anwendungsgebiete verantwortlich.
Ziel des STFI ist es, die im Vorhaben erarbeiteten Forschungsergebnisse zusammen mit Partnern aus den Bereichen
Forschung und Industrie am Markt zu etablieren und somit einer für die Gesellschaft nutzbringenden, breiten Anwendung zuzuführen. Um diese Zielstellung über das bereits beschriebene
Maß hinaus umsetzen zu können, werden derzeit bestehende
Partnerschaften erweitert und intensiviert. Dadurch soll die Nutzung der Projektergebnisse in laufenden und neuen Forschungsund Entwicklungsprojekten ermöglicht und der Zugang sowie
die Zusammenarbeit mit Industriepartnern verbessert werden.
177
AutoNFC-Durchgehende Qualitätsüberwachung und -Sicherung bei der Serienfertigung von Multiaxialgeweben
Faserverbundkunststoffe (FVK) stehen an der Schwelle zur
Massenfertigung. Als Verstärkungsmaterial kommen dabei vielfach Multiaxialgelege (MAG) zum Einsatz, beispielsweise in Rotorblättern von Windkraftanlagen oder im Automobilbau. MAG
werden auf hochproduktiven Kettenwirkautomaten mit multi
axialem Schusseintrag produziert. Ein intelligentes System zur
durchgängigen Qualitätsüberwachung und -regelung im Produktionsprozess existiert bisher jedoch nicht.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Systems zur
durchgängigen Qualitätsüberwachung und -regelung im MAG
Produktionsprozess. Teilziele im Projekt sind: Die Qualitätsüberwachung in den nicht sichtbaren Zwischenlagen des MAG, die
durchgehende, kontinuierliche Qualitätsüberwachung des MAG
inkl. vollständiger Qualitätsdokumentation mit Fehlerlandkarten, den Forward- bzw. Backward-Quality-Stream auf Basis der
Fehlerlandkarte und die Rückkopplung von Sensordaten (u. a.
Gassendichte), in den Prozess (Regelkreis) zur „Online“-Qualitätssicherung.
Durch die geregelte Online-Qualitätssicherung wird die Warenqualität erhöht und die Ausschussrate reduziert. Durch eine
quantitative Erfassung und Dokumentation von Fehlern können
Güteklassen für Multiaxialgelege eingeführt und der Zuschnitt
der Gelege an die vorhandenen Fehler angepasst werden. (ITA,
WZL BMWi IGF 494 ZN)
178
Herstellungstechnologien für bogenförmige textile Strukturen
Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung,
stabförmiger sowie gitterartiger Elektroden für das Elektroosmoseverfahren zur Erdentwässerung und Verfahren zu deren
Herstellung.
Neben verschiedenen Anwendungen in der Labor- und Medizintechnik sowie in der Bauwerkssanierung, wird das Prinzip
der Elektroosmose zunehmend zur Entwässerung und Bodenmodifizierung im Bauwesen angewendet, da die Elektroosmose
bei einer Vielzahl von Bodenzusammensetzungen bessere und
schnellere Resultate erzielt als konventionelle Entwässerungsmethoden. Elektroosmotische Strömungen sind vor allem bei
feineren und somit undurchlässigeren Böden von besonderer
Wichtigkeit. Mit Hilfe der Elektroosmose kann eine Entwässerung von Böden erreicht werden, in denen unter normalen Umständen jegliche Strömung von Wasser zum Erliegen kommt.
Auf dieser Grundlage wurden durch Industriepartner bereits
vor dem Beginn des Vorhabens eine Reihe von anwendungsbezogenen Untersuchungen und entsprechende Prinzipversuche
mit verschiedenen handgefertigten Versuchselektroden durchgeführt. Erste Voruntersuchungen im Labormaßstab haben gezeigt, dass dieses Verfahren für Anwendungen auf den Gebieten
der Bahndammertüchtigung und Stabilisierung, der Abwasserschlammbehandlung sowie der Kompostierung geeignet sind.
Ziel des Forschungsvorhabens war es, basierend auf den physikalischen Grundlagen Fertigungstechnologie und Vorrichtungen
zur effizienten Fertigung sowie Einbautechnologien im Rahmen
von Feldversuchen für derartige Elektroden zu entwickeln, um
zukünftig eine kommerzielle Anwendung des Verfahrens zu ermöglichen.
Bei den durchgeführten Prinzipversuchen mit zylinderförmigen Elektroden hat sich gezeigt, dass die Elektroden grundsätzlich zwei Funktionen zu erfüllen haben. Zum einen sind sie zum
Aufbau des benötigten elektrischen Feldes erforderlich, zum
anderen müssen sie als Drainageelement das abgeschiedene
Wasser transportieren. Im Rahmen weiterer Prinzipversuche,
welche durch Industriepartner bereits vor dem Forschungsprojekt durchgeführt worden waren, wurde die Eignung von Elek
troden untersucht, welche aus handelsüblichen Drainagerohren
(perforierte Kunststoffrohre) und einem umgebenden Drahtgittergeflecht bestehen. Grundsätzlich waren derartig aufgebaute Elektroden geeignet und erfüllten beide Funktionen, jedoch
kam es über eine hinreichende Dauer der Prinzipversuche zu
unumkehrbaren Versetzungen (Einschlemmen von Substrat) innerhalb der Drainagerohre. Derartige Versetzungen müssen jedoch für eine erfolgreiche Bodenentwässerung ausgeschlossen
werden. Als einzig wirksame Lösung für dieses Problem wurde
das Umhüllen der Drainageelektroden mit einem Filtermaterial
erarbeitet, welches jedoch zwischen dem Drainagerohrmaterial und dem umgebenden Drahtgittergeflecht einzubringen ist.
Zur Herstellung derartiger Kernmantelstrukturen war vor dem
Forschungsvorhaben keine Maschinentechnik kommerziell verfügbar.
Die Zielstellung des Forschungsprojektes unterteilte sich in
zwei Bereiche. Zum einen in die Entwicklung eines Verfahrens
und der technischen Ausrüstung zur Herstellung von zylindrischen, kerzenförmigen Elektrodenstrukturen für elektroosmotische Anwendungen. Zum anderen in die Entwicklung einer
netzartigen Flächenelektrode sowie dem Verfahren und der benötigten technischen Ausrüstung zur deren Herstellung.
Bei der Entwicklung der zylindrischen, kerzenförmigen Elektrodenstrukturen wurde nach zwei prinzipiellen Anwendungen
unterschieden. In die Anwendung der Elektrode als Kathode
sowie in die wechselseitige Nutzung der Elektrode als Kathode
und Anode.
Für Kathoden besteht keine erhöhte Korrosionsgefahr, somit
ist der Einsatz von kostengünstigem Stahldraht als auch von
Stahllitze ausreichend. Für Elektroden, welche länger im Erdreich aktiv bleiben sollen, können Stahldrähte und Stahllitzen
aus rostfreiem Stahl verwendet werden. Im Falle des Elektrodeneinsatzes auch als Anode, würde jedoch selbst rostfreier Stahl
relativ schnell korrodieren, was auf das angelegte elektrische
Feld zurückzuführen ist. Vorversuche bei Partnern haben ergeben, dass diese Anodenkorrosion stark verzögert werden kann,
wenn die Stahldrähte bzw. Stahllitzen mit einem Metallgranulat
oder einer Metallwolle umgeben werden, welche dann als eine
Art zusätzliche Opferanode fungieren.
Für die Elektrodenherstellung wurde der KEMAFIL®–Prozess
favorisiert. Durch dieses Kern-Mantel-Filament-Verfahren können zylinderförmige Drainageröhren mit dem benötigen Filtermaterial sowie den elektrisch leitenden Drähten umhüllt und
fixiert werden.
Bezüglich der Herstellung von Kathoden-Elektroden wurde
es als realistisch angesehen, die Verarbeitung von bis zu 12
Metalldrähten im KEMAFIL®–Prozess zuverlässig umzusetzen.
Aus diesem Grund konnte die Verwendung von Edelstahldrähten von 2,5 bis 3 mm sowie der Einsatz von Drähten aus Baustahl von 3 mm festgelegt werden. Je nach Anforderung an die
Erdelektroden können Massivdrähte oder Drahtlitzen verwendet
werden. (STFI, DWI BMWi Normalverfahren 17105 BR)
179
Wissensbasierte Auswahl von Materialien und Strukturen für
die Entwicklung von nachhaltigen Produkten für Automobil
innenraum
Die deutsche Automobilindustrie hatte im Jahr 2012 einen
Umsatz von 256 Milliarden Euro und eine Beschäftigtenanzahl
von 742.199 Mitarbeitern. Zurzeit werden in einem Automobil
bis zu 30 kg an textilen Produkten (hauptsachlich Glasfasern)
eingesetzt. Allgemein hat der Ersatz von Glasfasern durch Naturfasern als Verstärkung in Verbundmaterialien eine Reduktion
des Erderwärmungspotentials um 57 % zur Folge. Für die Automobilindustrie bietet der Ersatz von Glasfasern durch Naturfasern eine potentielle Reduzierung des Energieverbrauchs um
bis 77 % und des Fahrzeuggewichtes um 7 % an.
Der Einsatz von Naturfasern in der Automobilindustrie kann
die Erfüllung von gesetzliche Rahmenbedingungen (Bsp. Recycling) gewährleisten. Der aktuelle Ansatz zur Verarbeitung von
Naturfasern in automobilen Textilien erfolgt durch einfaches Ersetzen der ölbasierten Faserstoffe. Dadurch werden sogenannte
Bio-Verbundwerkstoffe entwickelt. Neue Werkstoffe erfordern
Anpassungen und ergeben Fragestellungen hinsichtlich u. a.
Verarbeitung, Prüfmethode, Lagerung, usw. Daher führt eine
„eins-zu-eins Ersetzung“ der Werkstoffe in der Regel zu schlechten technischen Eigenschaften und höheren Umsetzungszeit sowie -kosten.
Die wirtschaftlichen, ökologischen und technischen Eigenschaften von bio- und fossilbasierten Produkten für die Automobilindustrie wurden schon in verschiedenen Studien verglichen.
Jedoch existiert keine Methodik, welche eine systematische Vorgehensweise für den Ersatz von fossilbasierten Produkten durch
Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen vorgibt. Ohne eine
Methodik können die neuen Produkte aus nachwachsenden
Rohstoffen ihre maximale technische Leistung nicht erreichen.
Dadurch wird die breite Nutzung von solchen Produkten verhindert und ihr Wachstumspotential im Markt gehemmt. Das Ziel
des Projektes ist die Entwicklung der System4Green Methode
für die Industrie. Mit der Methode können bestehende Produkte
aus fossilbasierten Rohstoffe durch bis zu 100 % erneuerbare
Rohstoffe ersetzt werden. (ITA, IVW BMWi Cornet 139 EN)
180
Prozessbeherrschung des Thermoformens von Organoble
chen (ProTOn)
Mission Statement: Das Thermoformverfahren eignet sich
zur umformtechnischen Herstellung von Leichtbaustrukturen
aus textilverstärkten Thermoplasten, so genannten „Organo
blechen“, und bringt auf Grund der kurzen Zykluszeiten ein großes Potenzial für den Einsatz im Großserienmaßstab mit sich.
69
Obwohl die mit dieser Technologie hergestellten Leichtbauprodukte deutliche Vorteile gegenüber konventionell hergestellten Produkten erwarten lassen, ist das Verfahren heute wegen
Defiziten in der Prozessbeherrschung nur in wenigen Nischen
verbreitet.
Ziel des Projektes ist die Realisierung eines leistungsfähigen
und sicheren Thermoformprozesses für „Organobleche“, um die
wirtschaftliche Durchsetzung des Verfahrens gegenüber konventionellen Technologien zu ermöglichen.
Lösungsweg: Die beabsichtigten Entwicklungen bestehen
aus einer berührungslosen, ortsaufgelösten Temperaturmessung von Halbzeug und Werkzeugoberfläche, die zusammen
mit zu entwickelnden, lokal temperierbaren Werkzeugen eine
schnelle, lokale Temperaturregelung während des Umformprozesses ermöglicht. Einen zusätzlichen Beitrag zur verbesserten
Prozesssicherheit und höherem Output liefert ein neues, angepasstes Trennmittel-System. Weiterhin wird eine Simulations-Software entwickelt, mit der der sensible Umformprozess
abgebildet werden kann. Die Software ermöglicht es den Anwendern, die Prozessführung und Bauteilqualität zu optimieren sowie sicher Umformwerkzeuge zu konstruieren. (ITA, FIBRE
BMWi ZIM KV2497109OH0)
181
Automatisiertes Handhaben und Drapieren von Verstärkungstextilien für mehrachsig gekrümmte Faserverbundstrukturen (AutoHD)
Mission Statement: Der Einsatz faserverstärkter Kunststoffe
(FVK) beschränkt sich aktuell auf hochpreisige Anwendungen
im Bereich Luft- und Raumfahrt oder automobiler Rennsport.
Es existieren jedoch weitere potenzielle Einsatzfelder, bspw. im
Bereich kommerzieller Fahrzeug- und Werkzeugbau.
Die weitere Verbreitung von FVK wird jedoch durch den geringen Automatisierungsgrad in der Herstellung entsprechender
Verbundwerkstoffe gehemmt. Eine Schlüsselrolle für die Etablierung von FVK in diesem Bereich kommt der automatisierten
Handhabung von Verstärkungstextilien (biegeschlaffe Halbzeuge) zu. Automatisierte Handhabungstechnologien biegeschlaffer
Halbzeuge werden aktuell in der produzierenden Industrie nur
in einem sehr geringen Umfang eingesetzt. Bemühungen, diesen Prozess zu automatisieren, scheiterten bisher an den hohen
Anforderungen an die Technik und zwingen die Industrie im
Handhabungsprozess biegeschlaffer Halbzeuge auf nichtautomatisierte Techniken zurückzugreifen. Hieraus resultieren lange
Prozesszeiten, geringe Reproduzierbarkeiten sowie hohe Herstellungskosten.
Im AiF-Projekt 14420 N „AutoPreforms“ wurde erfolgreich
eine automatisierte Prozesskette zur wirtschaftlichen Herstellung von Preforms mit geringer geometrischer Komplexität entwickelt. Sie beinhaltet Technologien für Zuschnitt, Handhabung,
Schnittkantensicherung, Fügen sowie prozessübergreifende
Qualitätssicherung. Komplexere Bauteile stellen insbesondere
an die Handhabung und Qualitätssicherung Anforderungen, denen eine Übertragung der erarbeiteten Technologien nicht gerecht wird.
Ziel des aktuellen Forschungsvorhabens „AutoHD“ ist daher
die Entwicklung einer automatisierten Handhabungs- und Umformungstechnologie für Verstärkungsfaserhalbzeuge zur Serienfertigung mehrachsig gekrümmter Strukturbauteile aus FVK.
Lösungsweg: Das Ziel wird durch das gezielte Ausnutzen der
Biegeschlaffheit textiler Halbzeuge, eines flexiblen Endeffektors
sowie einer in den Prozess integrierten optischen Qualitätssicherung erreicht. Zudem werden die Verformungsmechanismen
der Verstärkungsfaserhalbzeuge in Drapiersimulationen abgebildet. Die Drapiersimulation liefert Informationen über lokal
erforderliche Umformkräfte und -wege bei der Produktion an
70
der vorab definierten Referenzgeometrie. Diese Anforderungen
werden von dem Handhabungssystem übernommen. Das Handhabungssystem basiert auf speziell ausgewählten Greifprinzipien, die eine gezielte aber auch schädigungsminimierte Handhabung von textilen Verstärkungsfaserhalbzeugen ermöglichen
und einer flexibel ansteuerbaren rekonfigurierbaren Kinematikeinheit.
Der Endeffektor wird mit einem Bilderfassungssystem ausgerüstet, welches die Detektion von Positioniergenauigkeit,
Faserorientierung und Schädigungen ermöglicht. Die so gewonnenen prozessrelevanten Informationen werden unter anderem
mit den Daten aus der Drapiersimulation abgeglichen und ermöglichen einen unmittelbaren Eingriff in die Prozesssteuerung.
So wird entlang der gesamten Prozesskette ein agierendes Qualitätsmanagement-Instrument etabliert.
Zur Evaluierung des Systems wird dieses in das am ITA vorhandene Preformcenter implementiert. Es folgt die Auslegung
des gesamten Produktionsprozesses für den textilen Preform
des Demonstrationsbauteils. Nach der Erprobung des Funktionsmusters erfolgt eine technisch-wirtschaftliche Bewertung
des gesamten textilen Fertigungsprozesses. (ITA, WZL BMWi IGF
18264 N)
182
High Ref: High-Resistant-Nano-Felts
In diesem Forschungsprojekt sollen nanoadditivierte Polyamid-6 Vliesstoffverbünde mit dem Ziel der Verbesserung der
Produktlebensdauer (Laufzeit) und der Energieeffizienz entwickelt werden. Durch die zu entwickelnden neuen Materialien
werden die Produktlaufzeiten der textilen Bespannungen in
Papiermaschinen erhöht. Zusätzlich wird der Energieverbrauch
verringert. Die Projektergebnisse sind allgemein auf andere
Vliesstoffe übertragbar. Die Verbesserung der Fasereigenschaften ist der Schlüssel für eine höhere Produktivität und Verringerung der Energiekosten. Dies erfolgt am Beispiel von Hochleistungsvliesstoffen für Papiermaschinenbespannungen, den sog.
High-Resistant-Nano-Felts.
Die Methodik des Lösungswegs besteht aus der Verbesserung der Ausspinnbarkeit und Reproduzierbarkeit von hochviskosen und abrasionsbeständigeren Fasermaterialien durch
den Einsatz von Nanopartikeln. Nanoschichtsilikate können
zudem die tribologischen Eigenschaften beeinflussen. Es werden unterschiedliche Kombinationen von Polymerviskositäten,
Additiven, sowie Mono- und Bikomponentenfilamentstrukturen
untersucht. Es ist der Nachweis zu erbringen, ob sich aus den
Fasern geeignete Vliesstoffe herstellen lassen. Analysemethoden überprüfen entlang der Wertschöpfungskette vom Garn
bis zum fertigen Vliesstoffverbund die Projektziele. Zusätzlich
wird die Exposition von Nanopartikeln untersucht. Das Projekt
endet mit einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und dem Transfer in andere Vliesstoffbranchen. (ITA BMBF Sonderforschung
03XO132B)
183
VIP Organo – Validierung des Innovationspotentials von
Comminglinggarnbasierten nanomodifizierten thermoplastischen Faserverbundkunststoffen
Ziel des Projektes VIP-Organo ist die Validierung des Innovationspotentials der im Rahmen des BMBF-Projektes NanoOrgano entwickelten Prozesskette für die wirtschaftliche Herstellung
von thermoplastischen Verbundbauteilen, die auf dem Einsatz
von Nanopartikeln, Comminglinggarnen und semiimprägnierten
textilen Halbzeugen basiert.
Zur Verkürzung der Produktionstaktzeiten der Prozesskette
ist eine Nanomodifizierung der thermoplastischen Komponente
des Verbundwerkstoffs durchzuführen. Dabei gilt es ein Kompromiss zwischen der Parikelkonzentration auf der einen Seite
und den Weiterverarbeitungseigenschaften und der mechanischen Eigenschaften im Verbund auf der anderen zu finden. Die
Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Matrixpolymers verkürzt
die erforderlichen Zeiten zum Aufheizen und Abkühlen des Polymers bei der Konsolidierung und Formgebung.
Als Ziel wird eine Reduktion der Produktionstaktzeiten angestrebt. Qualitätsprüfung und Qualitätssicherung stellen zentrale Aspekte in vielen Anwendungsbereichen, wie Automotive
Lund- und Raumfahrt dar. Um eine erfolgreiche Umsetzung der
Forschungsergebnisse in die Praxis zu ermöglichen, sind zur
Sicherung der Qualität der hergestellten thermoplastischen
Bauteile Methoden zur Qualitätsprüfung entlang der einzelnen
Schritte der Prozesskette präzise zu definieren. Vorhandene Verfahren werden analysiert und hinsichtlich Ihrer Anwendbarkeit
bewertet. Wenn notwendig werden bestehende Prüfverfahren
modifiziert und ggfs. weiterentwickelt, um die Anforderung des
jeweiligen Anwendungsfalls zu erfüllen. Mittels der Methode
des Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) werden potenzieller Fehlerursachen identifiziert und bewertet. Basierend auf den
gewonnenen Erkenntnissen wird das Konzept eines Qualitäts
sicherungsystems erarbeitet.
Im Rahmen des Projekts wird eine Markteinführungsstrategie erarbeitet. Der Focus liegt hier auf der Untersuchung der
betriebswirtschaftlichen Verwendungsmöglichkeiten. Es werden
Anforderungen an ein mögliches Produkt im Automobilbereich.
Zusätzlich werden weitere Anwendungen definiert. (ITA BMBF
Validierung des Innovationspotentials (VIP) 03VO671)
184
InduNano – Entwicklung einer Technologie für die energieeffiziente und wirtschaftliche Herstellung von komplexen endlosfaserverstärkten thermoplastischen Bauteilen
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie für
die energieeffiziente und wirtschaftliche Herstellung von komplexen endlosfaserverstärkten thermoplastischen Bauteilen im
großtechnischen Maßstab. Mit deren Hilfe ist eine Reduktion
der Kosten für die Herstellung von Organoblech-basierten Compositen von über 20 % zu erzielen. Um dieses Ziel zu erreichen,
werden Innovationen in allen Stufen der Wertschöpfungskette
eingeführt. Im Projekt wird die gesamte Prozesskette, vom Compoundieren bis zum konsolidierten Bauteil, abgebildet und hinsichtlich technologischer und wirtschaftlicher Aspekte bewertet.
Am Projektende wird eine Prozesskette präsentiert mit deren
Hilfe Vor- und Nachteile der Prozessschritte evaluiert werden
können. Dabei wird ein flächiger, umgeformter thermoplast
basierter Faserverbund-Einleger mit einem kurzfaserverstärkten
Thermoplast umspritzt. Vorbild für dieses Demonstratorbauteil
ist Bauteil, dessen Herstellzeit mittels der Referenzprozesskette
ca. 1 Minute beträgt.
Mittels Extrusion werden ausgewählte Nanoferrite in Polyamid 6 (PA6) eincompoundiert. Aufgrund der großen Teilchen
oberfläche im Verhältnis zum Volumen besitzen die in diesem
Projekt ausgewählten Nanoferrite spezielle chemische und
physikalische Eigenschaften. Durch diese Eigenschaften ist
das Aufheizen mittels Induktion möglich und durch das oben
angesprochene Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ist ein
guter Wärmeübergang zur Kunststoffmatrix gegeben. Aus den
Nanocompounds werden nanomodifizierte PA6-Filamentgarne
hergestellt, die in einem nächsten Prozessschritt zusammen mit
Glasfasern commingelt und zu einem Gewebe verarbeitet werden. Die Konsolidierung und Formgebung der commingelten
semi-imprägnierten thermoplastischen Prepregs erfolgt hierbei
simultan. (ITA BMBF Sonderforschung 03X0147A)
185
Entwicklung eines alternativen Heißpressverfahrens zur Herstellung von garnbasierten thermoplastischen Bauteilen
Das Kontakt-, Konvektions- und Laserheizen sind zentrale
Verfahren zum Aufschmelzen von vorkonsolidierten thermoplastischen Halbzeugen bei der Herstellung von Organoblechen.
Alle Verfahren weisen lange Taktzeiten auf, um ein Erweichen
der gesamten thermoplastischen Matrix zu erzielen. Der Wärmeübergang ist zudem abhängig von den Kontaktflächen an
der Bauteiloberfläche sowie im Inneren des Halbzeugs. Das
Ziel dieses Projekts liegt in der Entwicklung eines alternativen
Heizsystems, wodurch ein gezieltes und werkstoffgerechtes Aufheizen der Bauteile möglich ist. Voraussetzung zur Anwendung
dieses Verfahrens ist, die Ausgangspolymere mit geeigneten
Nanopartikeln zu versehen und so den Aufheizvorgang erst zu
ermöglichen. Die Entwicklung von Compounds sowie die Garnund Flächenherstellung geschieht am ITA. Basierend auf der
Expertise des ITA bei der Wahl geeigneter Nanopartikel werden Nano-Compounds hergestellt, wobei Polypropylen die Polymermatrix bildet. Im Anschluss werden diese Compounds im
Schmelzspinnverfahren ausgesponnen. Im weiteren Verlauf werden die gesponnenen Thermoplastfasern mit Glas- beziehungsweise Basaltfaserrovings durch Commingeln zu Hybridgarnen
weiterverarbeitet, so dass schließlich einfache textile Flächen in
Form von Geweben erzeugt werden können. Parallel zu diesen
Arbeiten entwickelt der Industriepartner das Heizsystem, mit
dem der Thermoplast vollständig und materialschonend aufgeschmolzen werden kann. Hierbei ist neben den genannten Anforderungen auch die Integration des neu entwickelten Ofens in
die Gesamtanlage zum Heißpressen der Halbzeuge zu berücksichtigen. Der Nutzen des Projekts liegt vor allem in der Energieeinsparung des Gesamtprozesses bei der Herstellung von
Organoblechen. Danksagung: Das Projekt “MicroPress”, Förderungskennzeichen KF2497153CJ3 wurde über den Drittmittelgeber AiF Projekt GmbH vom Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen
Bundestages gefördert. (ITA BMWi ZIM KF2497153CJ3)
186
Entwicklung neuartiger multifunktionaler Bautextilien zum
großflächigen Feuchtemonitoring von Holz- und Betonbauwerken
Im Holzbau und im Betonbau ist es oft wichtig, Informationen zur Materialfeuchte und gegebenenfalls deren Änderung zu
gewinnen. Dies ist bedeutsam im Rahmen von Qualitätssicherungsmaßnahmen im Herstellungsprozess eines Bauwerkes und
für die Gewährleistung der Funktionsfähigkeit und Sicherheit
bei der Bauwerksnutzung. Auch für die Bewertung der Qualität von Instandsetzungsmaßnahmen ist die Bestimmung von
Feuchtekennwerten oft erforderlich.
Bis heute wurden entsprechend dem Stand der Technik zur
Feuchtebestimmung Messgeräte genutzt, die man manuell über
das zu überwachende Bauteil führt oder Messsonden, die punktuell in das zu kontrollierende Bauwerk eingebracht werden.
Häufig erfolgen zum Einbringen der Sonden Bohrungen. Die
verschiedenen Messmethoden sind entsprechend lokal, zeitlich
begrenzt und z. T. nicht zerstörungsfrei.
Nachgefragt sind aber dauerhafte großflächige Feuchtekontrollen in Bauwerken z. B. des Objektbereiches oder in technischen Bauwerken besonders für die Überwachung schwer zugänglicher Bereiche des Bauwerkes. (STFI, IHD, IEM BMWi IGF
17110 BR)
71
187
Mehrlagige holzbasierte Schichtstoffe mit dreidimensionaler
Armierung
Mehrlagige Schichtwerkstoffe unterliegen bei dynamischen
Beanspruchungen extremen Belastungen, die häufig zum Ver
sagen durch Bruch oder Delamination führen. Gegenstand eines
am Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH (IHD) durchgeführten Projektes war eine Verfahrens- und Materialentwicklung
für die Herstellung mehrlagiger holzbasierter Schichtwerkstoffe
mit einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegenüber diesen Versagensmechanismen. Das daraus hervorgegangene neuartige Werkstoffkonzept verknüpft die Vorzüge schichtförmiger Holzwerkstoffe mit dem Konzept der textilen Armierung. Die entwickelten
Werkstoffe sind insbesondere gegenüber dem Versagen durch
Delamination weniger anfällig als nicht armierte Composites.
Im Rahmen des Projektes wurde eine Schadensanalyse an
brettförmigen (Winter-) Sportgeräten auf Basis von Epoxidharz
laminierten Holzwerkstoffen durchgeführt. Die Schadensanalyse
erfolgte in enger Zusammenarbeit mit einem Industriepartner
aus der Sportgeräteindustrie. Es bot sich so die Möglichkeit,
direkt auf den Erfahrungsschatz des Partners zuzugreifen und
damit Informationen über Schadensbilder und Schädigungsmechanismen zu erlangen, einschließlich der Begutachtung reklamierter Produkte. (STFI BMWi ZIM MF090187)
188
Entwicklung von funktionsund fertigungsgerechten Erd
elektroden für das Elektroosmoseverfahren sowie einer Fertigungstechnologie
Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung,
stabförmiger sowie gitterartiger Elektroden für das Elektroosmoseverfahren zur Erdentwässerung und Verfahren zu deren
Herstellung.
Neben verschiedenen Anwendungen in der Labor- und Medizintechnik sowie in der Bauwerkssanierung, wird das Prinzip
der Elektroosmose zunehmend zur Entwässerung und Bodenmodifizierung im Bauwesen angewendet, da die Elektroosmose
bei einer Vielzahl von Bodenzusammensetzungen bessere und
schnellere Resultate erzielt als konventionelle Entwässerungsmethoden. Elektroosmotische Strömungen sind vor allem bei
feineren und somit undurchlässigeren Böden von besonderer
Wichtigkeit. Mit Hilfe der Elektroosmose kann eine Entwässerung von Böden erreicht werden, in denen unter normalen Umständen jegliche Strömung von Wasser zum Erliegen kommt.
Auf dieser Grundlage wurden durch Industriepartner bereits
vor dem Beginn des Vorhabens eine Reihe von anwendungsbezogenen Untersuchungen und entsprechende Prinzipversuche
mit verschiedenen handgefertigten Versuchselektroden durchgeführt. Erste Voruntersuchungen im Labormaßstab haben gezeigt, dass dieses Verfahren für Anwendungen auf den Gebieten
der Bahndammertüchtigung und Stabilisierung, der Abwasserschlammbehandlung sowie der Kompostierung geeignet sind.
Ziel des Forschungsvorhabens war es, basierend auf den physikalischen Grundlagen Fertigungstechnologie und Vorrichtungen
zur effizienten Fertigung sowie Einbautechnologien im Rahmen
von Feldversuchen für derartige Elektroden zu entwickeln, um
zukünftig eine kommerzielle Anwendung des Verfahrens zu ermöglichen. (STFI BMWi Sonderforschung MF090137)
189
Entwicklung eines Vlies-Nähwirkträgers für technische Klebebänder unter Verwendung von Polyester-Spinnvliesstoffen
Es wurden biaxial verstärkte Spinnvliesstoffe aus Polyester
entwickelt, die als Beschichtungsträger für technische Klebe-
72
bänder verwendet werden können. Die Armierung erfolgt durch
Übernähen mit Kett- und Schussfäden nach der Malimotechnologie. Diese Klebebänder werden in der Automobilzulieferindustrie für die Kabelbaumherstellung eingesetzt und dienen
zum Bündeln der Kabel, als Abriebschutz und zur Geräuschdämmung.
Die entwickelten Nähgewirke sind in Querrichtung handreißbar und erfüllen alle Anforderungen der Klebebandhersteller bezüglich Kraft- Dehnungs- Verhalten und Faserausrissbeständigkeit. Für das Produkt wurde ein Erzeugnispatent angemeldet.
190
Textile Lichtrichtgitter durch Strukturspulen
Für die Umsetzung von technischen Beleuchtungskonzepten, bei denen neben der Gewährleistung eines ausreichenden
Sehkomforts, einer guten Sehleistung und eines angenehmen
Ambientes insbesondere die Einhaltung der normativen Vorschriften im Mittelpunkt steht, wurden neue Konzeptansätze für
Rasterleuchten bzw. Lichtrichtgitter erarbeitet. Hierfür bildete
die Strukturspultechnik ideale Voraussetzungen. Die Strukturspultechnik ist eine noch junge Technologie zur Herstellung von
bislang rotationssymmetrischen faserbasierten Bauteilen, die
am ITV Denkendorf (ITV) entwickelt wurde.
Im Rahmen des Projekts konnten neue Ansätze für die
Herstellung textiler Lichtrichtgitter durch die Strukturspultechnik entwickelt und aufgezeigt werden. Es wurde gezeigt, wie
mehrwertintegrierte, einstellbare Leuchtenformen für neuartige,
innovative Beleuchtungskonzepte wirtschaftlich über die Strukturspultechnik hergestellt werden können. Die Strukturspultechnik wurde im Projekt maßgeblich weiter entwickelt. Hierzu
gehörten maschinenbauliche Anpassungen einer am ITV vorhandenen Spulmaschine, Materialentwicklungen sowie die Untersuchungen von auf verschiedenen verfügbaren Spulmaschinen
erzeugbaren Strukturen. Die freie Programmierbarkeit der adaptierten Maschine bildet die Grundlage für eine Übertragung von
spultechnischem Wissen auf Strukturspulen mit einem Hub von
bis zu einem Meter. Die Entwicklung von prozessangepasstem
Material zeigte weitere Potentiale der Strukturspultechnik und
greift erneut den Wirtschaftlichkeitsgedanken auf. Hierauf angepasst erfolgte die Erarbeitung einer wirtschaftlichen Konsolidierungsmethode. Für eine Kontrolle des Strukturspulprozesses,
insbesondere der Spulwinkel und der Fadenablage, wurde ein
Zeilenkameraerfassungssystem implementiert. Dadurch konnten verzerrungsfreie Bilder jeder einzelnen Fadenlage erfasst
und über ein Bildverarbeitungsprogramm ausgewertet werden.
Eine lichttechnische Vermessung der Funktionsmuster zeigte
weiter die Potentiale von textilen Lichtrichtgittern durch Struk
turspulen auf. Hierfür wurde die am ITV vorhandene Lichtmess
technik adaptiert und ein geeigneter Messaufbau konzipiert
und umgesetzt. Es wurden Reflexions- und Transmissions
messungen durchgeführt. Die einzelnen Materialien sowie verschiedene Strukturen wurden verglichen. Ebenfalls wurden die
Lichtlenkung und Möglichkeiten zur Einstellbarkeit textiler Licht
richtgitter untersucht. Hierbei konnte ein Zusammenhang zwischen der Abstrahlcharakteristik und der geometrischen bzw.
strukturellen Eigenschaften erarbeitet werden, der auch mit der
Abstrahlcharakteristik einer konventionellen Rasterleuchte verglichen wurde.
Die gewonnenen Erkenntnisse wurden anhand von Funktionsmustern und eines Demonstrators umgesetzt. Außerdem
wurde ein Leitfaden für die Herstellung von textilen Lichtrichtgittern durch Strukturspulen erstellt. (ITV, IWS BMWi Normalverfahren 17382 N)
191
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 Geome
trie 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 FGLHG 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)
192
Hybrid-Scaffolds aus Chitosanfasern als dreidimensionale
Trägerstrukturen für das Knochen-Tissue Engineering
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)
193
Integrale Motorhaubensysteme für den Fußgängeraufprallschutz
Im Rahmen des vom Institut für Textilmaschinen und Textile
Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (ITM) und vom
Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen (ITA) gemeinsam beProjektförderung 2014
arbeiteten AiF-Projekts Nr. 14109 BG wurde experimentell nachgewiesen, dass passive, unterhalb der Motorhaube befestigte
Aufpralldämpfungssysteme auf der Basis flachgestrickter bzw.
kettengewirkter Abstandsstrukturen sowohl bei konventionellen Stahl- als auch bei Kunststoffmotorhauben eine erhebliche
Redu-zierung der Kopfaufprallbelastung und damit der Verletzungsschwere ermöglichen. Für eine industrielle Umsetzung
textilbasierter Aufpralldämpfungssysteme besteht jedoch noch
erheblicher Entwicklungsbedarf. Die diesbezüglich vorwettbewerblichen Fragestellungen sollen in einem neuen gemeinsamen Forschungsprojekt des ITM, des ITA und des Instituts für
Kraftfahrzeuge (ika) erarbeitet werden gelöst werden. (ITM, ITA,
ika BMWi Zutech 314 ZBG)
194
Grundlagenuntersuchungen zu integrierten textilbasierten
Sensornetzwerken zur zerstörungsfreien Strukturüberwachung endlosfaserverstärkter Verbundwerkstoffe
Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung textiler
Senso-ren und Sensornetzwerke zur Detektierung mechanischer Beanspruchungszustände in Faserverbundbauteilen. Die
neuen Sensoren bzw. Sensornetzwerke sollen die Vorteile berührungsloser, lokal wirkender, konventioneller Verfahren mit
den Vorteilen großflächig wirkender Sensorstrukturen vereinen.
Die zu entwickelnden Sensoren und Sensornetzwerke sind integraler Bestandteil der textilen Verstärkung des Verbundes.
Sie werden sowohl einzeln in den Verstärkungslagen, als auch
in einem Arbeitsschritt, d. h. ohne zusätzlich notwendige Verbindungstechnik durch mehrere Verstärkungslagen trassiert.
Bei Nutzung textilbasierter Sensoren wird das Verbund- bzw.
Verformungsverhalten der Grundstruktur kaum beeinflusst.
Die einstückige und durchgängige Trassierung von Leitungsbahnen durch mehrere Verstärkungslagen hindurch ermöglicht
die schädigungsfreie Herstellung komplexer, 3-dimensionaler
textilbasierter Sensornetzwerke in einem Arbeitsschritt. Somit
entfällt der Einfluss der durch die Stapeltechnik notwendigen
Ver-bindungen auf die elektrischen Eigenschaften der Sensoren. Die Sensoren werden angepasst ausgelegt, sodass sowohl
lokale als auch globale Beanspruchungszustände gemessen
werden können. Ein weiterer Schwerpunkt des Vorhabens ist
die Sicherstellung der Langzeitstabilität des gesamten Messsystems, um die Sensoren während der Lebensdauer des Verbundbauteils nutzen zu können. (ITM DFG Sonderforschung CH
174/17-1 und 17-2)
195
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
73
von Holzverbundbauteilen sowie für die Elastomerverstärkung
geeignet. (ITM DFG – CH174/20-1)
196
Textilverstärkte Verbundkomponenten für funktionsintegrieren
de Mischbauweisen bei komplexen Leichtbauanwendungen
Der an der Technischen Universität Dresden bewilligte Sonderforschungsbereich 639 „Textilverstärkte Verbundkomponenten für funktionsintegrierende Mischbauweisen bei komplexen
Leichtbauanwendungen“ erarbeitet die wissenschaftlichen
Grundlagen und Methoden zur Entwicklung und Nutzung neuartiger Textilverbunde für innovative Mischbauweisen. Textilverstärkte Verbundwerkstoffe besitzen eine hohe Flexibilität zur Anpassung der Werkstoffstruktur an 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, gute Dämpfungsund Crasheigenschaften. Eine große Vielfalt der vorhandenen
und verfügbaren textilen Materialien, Verfahren und Strukturen,
die wirtschaftliche Fertigung und die Serien-tauglichkeit machen
diese Werkstoffgruppe interessant. Schwerpunkt der gegenwärtigen Entwicklung sind Forschungsarbeiten zu textilverstärkten
Verbundwerkstoffen auf der Basis von Endlosglasfasern und Polypropylen als thermoplastische Matrix. Mit der zunehmenden
Anwendung und der wachsenden Bedeutung textilverstärkter
Verbundwerkstoffe für den Fahrzeug- und Maschinenbau steigen die Leistungsanforderungen an textile Halbzeuge. Die anforderungsgerechte Materialauswahl und die formgerechte Herstellung textiler Halbzeuge bieten zahlreiche Vorteile gegenüber
herkömmlichen Materialien, wie ein besseres Leistungs-Masse-Verhältnis durch die anisotrope Faseranordnung für einen
höheren Leichtbaunutzen. (ITM, ILK DFG Sonderforschung SFB
639 – TP A2, A3, B1, T2)
197
CoMeT – Verbundwerkstoffe für den Hybrid-Leichtbau auf
Basis gewebter metallischer Halbzeuge (B2 – ECEMP)
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 Metall-Sandwich-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
74
ingenieurmäßigen Leichtbau, besonders im Maschinen-, Anlagen- und 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 crashund 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 Sächsische Aufbaubank SAB Sächsische
Excellencinitiative 100117440)
198
Großserienfertigung dreidimensional geformter thermoplastischer Panel- und Profilstrukturen für Leichtbauanwendungen
Im Rahmen des Projekts MAPICC3D arbeitet das Institut für
Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der
Technischen Universität Dresden (ITM) gemeinsam mit 20 europäischen Partnern an der Entwicklung und Umsetzung von
Fertigungsverfahren zur Realisierung von anforderungsgerechten textilen Halbzeugen mit einem hohen Vorfertigungsgrad auf
Basis von Hybridgarnen mit thermoplastischem Matrixanteil. Im
Projekt MAPICC 3D wird dabei schwerpunktmäßig die Weiterentwicklung der Mehrlagenstricktechnik (MLG) verfolgt. Weitere
Projektziele sind die Entwicklung von flexiblen Werkzeugen für
die Verbundbauteilherstellung und die Anpassung der Bauteileigenschaften z. B. durch die Beschichtung oder die Integration von Schäumen in die Hohlkammern von Spacer-Bauteilen.
Durch die Integration von Sensoren sollen die Vorrausetzungen geschaffen werden, eine umfangreiche Qualitätssicherung
während der Fertigung sowie eine Überwachung der Bauteileigenschaften während der Nutzung zu ermöglichen. Parallel zu
diesen Untersuchungen erfolgt die Entwicklung von Simulationswerkzeugen zur Auslegung von Verbundwerkstoffstrukturen.
Alle Maßnahmen dienen der Verringerung der Taktzeiten und
der Erhöhung der Ressourceneffizienz bei der Entwicklung, Umsetzung und Nutzung von Verbundwerkstoffen. (ITM EU FP7 GA
263159)
199
Ganzheitlicher Ansatz zur Entwicklung und Modellierung einer neuen Generation multiaxialer Gelege für Faserverbundwerkstoffe zur Stärkung der sächsischen, französischen und
flämischen Industrie im Hochtechnologiesektor (SAXOMAX)
– Nachwuchsforschergruppe
Faserverstärkte Kunststoffe werden nicht nur im Flugzeug- oder Nischenanwendungen die Zukunft bestimmen. Der
mit dem Einsatz dieser hochfesten und dennoch leichten Verbundwerksstoffe einhergehende Leichtbaugedanke etabliert
sich zunehmend auch im Automobil-, Maschinen-, Geräte- und
Apparatebau, Windanlagenbau sowie im Bauwesen. Für die
massenhafte und zugleich hochwertige Erzeugung derartiger
Verbunde kommen textile Strukturen in Form von multiaxialen
Fadengelegen (Multiaxialgelegen) aus Hochleistungsfaserstoffen eine besondere Bedeutung zu. Die Schlüsseltechnologie für
deren Herstellung ist dabei vor allem auch in sächsischen Unternehmen angesiedelt.
Gegenüber anderen textilen Verstärkungshalbzeugen liegt
der Vorteil der Multiaxialgelege in den gestreckt angeordneten
Verstärkungsfadenlagen und deren beanspruchungsgerechter
Ausrichtbarkeit. Im Gegensatz dazu konnte eine störstellenfreie
Fixierung der einzelnen Fadenlagen zu einem textilen Halbzeug
bisher nicht zufriedenstellend gelöst werden. Diese Fixierung
erfolgt bisher flächig durch eine Maschenfadenstruktur. Infolge des Maschenbildungsprozesses kommt es zur signifikanten
Schädigung sowie zur Lageveränderung der Einzelfilamente
des Verstärkungsfadens und zur Gassenbildung in der textilen
Struktur, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Textileinsatzes in
Verbundwerkstoffen deutlich herabgesetzt wird.
Das Projektziel besteht deshalb in der Entwicklung einer
neuen Generation von Multiaxialgelegen, deren Fadenlagen mit
Hilfe hochproduktiver und in den textilen Fertigungsprozess integrierbare Binder-Systeme fixiert sind. Hierbei werden matrixkompatible thermo- oder duroplastisch basierter Fixiermittel mit
hoher Präzision an den Kreuzungspunkten der Verstärkungsfäden aufgetragen. Dieser erstmals für die Gelegefertigung genutzte methodische Ansatz ermöglicht die Realisierung eines
materialunabhängigen, Fixiermittelauftrages. Durch die Art der
Fixierung lassen sich die Gelegestrukturen absolut flexibel und
nahezu störstellenfrei mit sehr homogenen Eigenschaften und
damit auch ressourceneffizient bei gleichzeitig hoher Produktivität für die Umsetzung komplexer Bauteilgeometrien gestalten.
(ITM Sächsische Aufbaubank SAB ESF Europäischer Sozialfonds
100106845)
200
Experimentelle Evaluierung der Mikroprozesse beim Textilschweißen am Beispiel des Ultraschallschweißens und Ableitung von Maßnahmen zur gezielten Einstellung der Schweißnahteigenschaften
Für Technische Textilien werden zunehmend wasserdichte
Nahtverbindungen gefordert. Das Ultraschallschweißen ist ein
einfaches, universelles und umweltfreundliches Verfahren zur
stoffschlüssigen Verbindung von Flächenmaterialien mit thermoplastischen Materialanteilen. Die Verfahrensvariante mit rotierenden Schweißwerkzeugen ermöglicht eine kontinuierliche
Verschweißung der Fügeteile analog zum Nähen. Das Wissen
über die Mikroprozesse ist im Vergleich zur Metall- und Kunststoffverarbeitung begrenzt. Mangelnde Qualität und Reproduzierbarkeit der Schweißnähte verursachen generelle Probleme
in der Praxis und behindern den Zugang Technischer Textilien in
neue Marktsegmente.
Ziel ist es, die Mikroprozesse beim kontinuierlichen Ultraschallschweißen unmittelbar in der Wirkpaarung (Schweißzone) im Detail und bezogen auf die Anwendung zu untersuchen.
Dabei werden der Einfluss der Material- und Schweißparameter und deren Wechselseitigkeit auf die Mikroprozesse in der
Schweißzone (z. B. Druckaufbau, Deformation, Erwärmung,
Schmelzen, Verbinden sowie Abkühlung und Erstarrung) im
Zusammenhang mit dem Materialzustand und den resultierenden Nahteigenschaften (Festigkeit, Dehnung, Elastizität, Fluiddichtheit, Langzeitbeständigkeit) für verschiedene thermische
Fügetechnologien, insbesondere das Ultraschallschweißen in
kontinuierlicher Arbeitsweise, systematisch und unter Berücksichtigung der textilen Prozesskette untersucht.
Das erweiterte Prozessverständnis bildet u. a. die Basis dafür, den Prozess des kontinuierlichen Ultraschallschweißens,
reproduzierbar zu gestalten und eine gleichbleibend hohen
Nahtqualität durch lückenlose Überwachung abzusichern. Das
in der Schweißpaarung beim Ultraschallschweißen gewonnene
Wissen über die vorliegenden Bindemechanismen sowie die Ursache-Wirkungs-Beziehungen ist zudem für das Verständnis der
ablaufenden Mikroprozesse bei thermischen Fügetechnologien
mittels Heißluft, Heizelementen, elektrischer Hochfrequenzfelder und Laser, ungeachtet der unterschiedlichen Wirkprinzipien,
gleichermaßen von Bedeutung. (ITM, TITV, STATIK BMWi Normalverfahren 17762 N)
201
Umformende Verbundherstellung von Textil-Blech-VerbundHybriden auf Basis von Kohlenstofffasern und Thermoplast
Das Projektziel ist die Entwicklung einer kostengünstigen
und praxistauglichen Prozesskette zur Herstellung komplexer
Mehrschichtverbund-Bauteile aus Metallblechen und thermoplastischen Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) für den
Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau in einem in-situ-Umform-Fügeprozess. Um Bauteile aus CFK-TBV-Hybriden im Großserienmaßstab herzustellen, sind möglichst kurze Taktzeiten unter
3 Minuten erforderlich. Dies wird als Ziel im Projekt angestrebt.
Basierend auf den Erfahrungen zur Herstellung von CF-/Thermoplastfaser-Hybridgarnen am ITM werden die Hybridgarne den
Anforderungen entsprechend angepasst und weiterentwickelt.
Darüber hinaus sollen kommerziell erhältliche Hybridgarne für
die Projektbearbeitung genutzt werden. Aus den Hybridgarnen
werden simulationsgestützt textile Flächengebilde mit hoher
Drapierbarkeit und gestreckten Fadenlagen entwickelt, hergestellt und textilchemisch und textilphysikalisch charakterisiert.
Die textilen Halbzeuge sollen sich durch eine mehraxiale Verstärkung sowie durch textiltechnisch integrierte Dehnungsreserven und Gradienteneigenschaften auszeichnen.
Um auf Basis der zu entwickelnden Prozesskette komplexe
CFK-TBV-Hybridbauteile mit höchsten mechanischen Eigenschaften reproduzierbar herzustellen, bedarf es der tiefgreifenden
Analyse der Grenzschichteigenschaften der Substrate. Darauf
basierend werden geeignete Verfahren zur Oberflächenmodifizierung sowohl blech- als auch textilseitig entwickelt.
Das neuartige, weiterzuentwickelnde in-situ Umform-Fügeverfahren wird für das Fügen der Materialkomponenten (Blech
und Hybridgarntextil) entsprechend den Anforderungen an die
Verbundbauteile und der Anforderungen der textilen Verstärkungsstrukturen aus CF-/Thermoplast-Hybdridgarnen weiterentwickelt, um eine effiziente Fertigung mit hoher Reproduzierbarkeit der Bauteilgeometrie und der Bauteilqualität zu erreichen
und für die industrielle Nutzung akzeptable Fertigungskosten
zu ermöglichen.
Der Einsatz von CF erfordert die bestmögliche Ausnutzung
des teuren Faserwerkstoffes und damit auch die Verwendung
leistungsfähiger Matrixwerkstoffe, wie PET, PA, PEEK bzw. PPS.
Diese Kunststoffe weisen eine hohe thermische Beständigkeit
und erfordern gleichzeitig hohe Verarbeitungstemperaturen von
über 250° C. Dies hat zur Folge, dass u. a. die Prozessführung
und die eingesetzten Werkzeuge beim verwendeten in-situ-Umform-Fügeverfahren erheblich weiterentwickelt werden müssen.
Um die erforderlichen Taktzeiten zu realisieren und die Energieeffizienz zu maximieren, sind auch alternative Prozessketten,
z. B. mit monothermen Werkzeugen (jeweils für die Heiz- und
Kühlphase) und mit entsprechender Handhabetechnik zu betrachten. Damit soll eine seriennahe Prozesskette mit einer
hohen Ausbringung für Hybridauteile erarbeitet werden. Forschungsgegenstand sind Bauteile mit lokaler und/oder vollflächiger Verstärkung von Blech mit CFK. In der Anwendung leisten
Bauteile aus CFK-TBV-Hybriden einen innovativen Beitrag durch
die Vereinigung der spezifischen Eigenschaften von Metallblech und CFK. Beispielsweise kann eine aus CFK-TBV-Hybriden
gefertigte Spritzwand im PKW, die Motor und Fahrgastzelle
voneinander trennt, die Wärmedämmung durch den schlecht
wärmeleitenden Thermoplast der FKV-Komponente und das
Wärme reflektierende Blech verbessern sowie Schwingungen,
Vibrationen und Geräusche dämpfen bzw. dämmen, wodurch
der Fahrkomfort erhöht wird. Durch die Kombination von Blech
und CF wird lokal und global die Steifigkeit des Bauteils erhöht,
75
was eine Steigerung des Leichtbaupotentials zur Folge hat. Bei
crashrelevanten Bauteilen, wie der B-Säule im PKW, kann das
Bauteil durch eine partielle Verstärkung mit CFK unter gezielter
Ausnutzung der gezielt einstellbaren Anisotropie, hinsichtlich
Steifigkeit und Festigkeit deutlich verbessert werden. Bei einer
Belastung im Crashfall kann die lokal auftreffende kinetische
Energie sehr gut verteilt und somit die Fahrgastzelle wirkungsvoll geschützt werden. Durch die im Rahmen des Projektes anstrebte Entwicklung eines neuen, innovativen Verfahrens zur
Fertigung von CFK-TBV-Hybriden und lassen sich durch die
Vereinigung von Material-, Gestalt- und Formleichtbau deutlich
weiterentwickelte Bauteile bzw. Produkte mit hohem Leichtbaupotenzial fertigen. (ITM, IWS BMWi IGF 477 ZBR)
202
Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und
Instandsetzung
Die Teilprojekte A1, D6 und T9 des Sonderforschungsbereiches 528 „Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung
und Instandsetzung“ umfassen werkstofforientierte Arbeiten
zur Modellierung und Entwicklung anforderungsgerechter textiler Betonbewehrungen, die experimentelle Erforschung deren
Tragverhaltens unter Hochtemperaturbeanspruchung sowie die
Erweiterung von Verarbeitungs- und Beschichtungstechnologien
für den Einsatz von Hochleistungsfilamentgarnen.
Unter Anwendung neuer Bindungs- und Flächenkonstruktionen sowie Flächenbildungsverfahren wurden textile Strukturen
für erhöhte Faservolumengehalte und homogenere Eigenschaften im Betonverbund entwickelt. Weitere Arbeitsschwerpunkte bildeten die Konturierung der textilen Bewehrung zu 2DPreforms, die Anwendung neuartiger Beschichtungsmaterialien
sowie Versuche zum zeit- und lastabhängigen Materialverhalten
der eingesetzten Hochleistungsfäden aus AR-Glas und Carbon.
Die Verwendung von Carbonfaser-Heavy-Tows mit einer
sehr hohen Anzahl an Einzelfasern ermöglicht eine deutliche
Reduktion des Arbeitsaufwandes sowie der Kosten der bautechnischen Umsetzung und wird über die Laufzeit des SFB 528 hinaus im Teilprojekt T9 verfolgt. Damit soll eine wesentliche Voraussetzung für die praktische Anwendbarkeit von Textilbeton
geschaffen werden. Die textiltechnologische Herausforderung
besteht hierbei in der Entwicklung von angepassten Fadenführungs- und Fadentransportmechanismen sowie Beschichtungsund Trocknungssystemen für die sichere und schonende Verarbeitung von Carbonfaser-Heavy-Tows auf Nähwirkmaschinen.
(ITM, IfB (INST.BAU.i DFG SFB – Sonderforschungsbereich 528)
203
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)
76
204
D3: Wissenschaftliche Grundlagen zur Strukturfixierung textiler Halbzeuge mit Hybridgarnen für komplexe, beanspruchungsgerechte Preforms
Im Rahmen des Teilprojektes D3 „Wissenschaftliche Grundlagen zur Strukturfixierung textiler Halbzeuge mit Hybridgarnen
für komplexe, beanspruchungsgerechte Preforms“ des DFG-AiFClusters „Leichtbau und Textilien“ werden die wissenschaftlichen Grundlagen für eine gezielte vollflächige oder lokale Einbindung von thermoplastischen Fäden oder GF/PP-Hybridgarnen
während der Flächenbildung theoretisch und experimentell untersucht. Weiterhin wird ein Konzept zur Energieeinleitung zum
Aufschmelzen der Thermoplastkomponente für die Strukturfixierung entwickelt, um neuartige, gut handhabbare textile Preforms
herzustellen.
Im Fokus der Untersuchungen steht die Variation der Verstärkungsstruktur durch die zielgerichtete Einbindung von Hybridgarnen für die Herausbildung von Fixierungszonen zur Verbesserung der Handhabbarkeit komplexer Preforms bei Handlings- und
Stapelprozessen sowie des Umformverhaltens. Durch Aufschmelzen der thermoplastischen Komponente der verwendeten GF/
PP-Hybridgarne, wird diese entsprechend den zu realisierenden
Preforms großflächig, rasterförmig oder verformungsgerecht partiell zur Fixierung genutzt. In den theoretischen Untersuchungen
werden vorrangig die bindungstechnischen Möglichkeiten der
Web- und Mehrlagenflachstricktechnik betrachtet und hinsichtlich ihres Potenzials zur lokalen Fixierung bewertet.
Zur Unterstützung der Preformauslegung werden wissenschaftliche Grundlagen zur Simulation des Drapierverhaltens
unter besonderer Berücksichtigung der lokalen Strukturfixierung
erarbeitet. Die Ergebnisse der Drapierbarkeitssimulation werden
begleitend zur Festlegung der Fixierbereiche und für die Drapierbarkeitsbeeinflussung in den TP A3 und A4 genutzt. In Abhängigkeit vom zu erzielenden Fixiergrad werden der Aufbau bzw.
die Struktur der Fixierfäden, die flächenbildungsspezifischen
Integrationsmöglichkeiten für Fixierfäden sowie die Art der Energieeinleitung zum Aufschmelzen der Thermoplastkomponente
(IR ein-/beidseitig) untersucht. Die dabei erzielbaren Haftungseigenschaften und die geometrische Ausdehnung der Fixierzonen
sowie die Adhäsionseigenschaften zu den im RTM- und Spritzgießverfahren verwendeten Matrixsystemen sind ebenfalls Forschungsgegenstand. (ITM DFG Cluster CH174/16-1, KR3487/5-1)
205
Entwicklung einer Technologie zur Strukturfixierung textiler Halbzeuge mit Hybridgarnen für komplexe, beanspruchungsgerechte Preforms
Für zukünftige Anwendungen im Fahrzeug- und Maschinenbau wird ein Systemleichtbau im Multi-Material-Design angestrebt, mit dem eine hohe Material- und Energieeffizienz erzielt
werden kann. Dabei kommen zunehmend endlosfaserverstärkte
Verbundkunststoffe zum Einsatz. Diese bieten ein erhebliches
Innovationspotential, da die Werkstoffstruktur durch maßge
schneiderte anisotrope Materialeigenschaften an die Bauteil
anforderungen angepasst werden kann. Diese Potential, ist
allerdings nach dem gegenwärtigen Stand der Technik noch
nicht oder nur in bauteilbezogenen Einzelfällen abrufbar. Für
die effiziente und reproduzierbare Herstellung von verarbeitungs- und bearbeitungsgerechten Preforms aus unterschied
lichen textilen Halbzeugen mit bauteilnaher Gestalt, die sich für
die wirtschaftliche Weiterverarbeitung zu komplex gestalteten,
hoch beanspruchten Faserverbundbauteilen für den Fahrzeugund Maschinenbau eignen, bestehen unabhängig vom Bauteilherstellungsverfahren deutliche Defizite. Eine ganzheitliche,
material- und verfahrensübergreifende Betrachtung aller in die
Fertigung von Faserverbundbauteilen einbezogener Prozesse ist
bisher nicht erfolgt. Für die durchzuführenden Forschungsarbeiten wurde mit der Etablierung des Clusters die Möglichkeit
einer ganzheitlichen und interdisziplinären Betrachtungsweise
der betroffenen Fragestellungen geschaffen. Durch die eng verzahnten Arbeiten entlang der gesamten Prozesskette von der
Faserherstellung, über die Flächenbildung und Preformfertigung
bis hin zur Konsolidierung der fertigen Bauteile mittels Spritzguss- und RTM-Technik kann eine Ausschöpfung vorhandener
Optimierungspotentiale sichergestellt werden. Ziel des Clusters
ist die Erarbeitung eines signifikanten Fortschritts bei der effektiven Nutzung neuartiger Textilhalbzeuge und Fertigungstechnologien für komplexe Leichtbauanwendungen in mittleren
und großen Serien. Damit sollen die technisch/technologischen
Möglichkeiten für die Herstellung und Handhabung anforderungsgerechter, trockener Preforms in reproduzierbarer Qualität
auf Basis geeigneter Bindersysteme und Simulationsmodelle
ausgebaut werden. (ITM BMWi Cluster 16427 BR)
206
Entwicklung und Erprobung von Flügelanzügen mit nutzerzentrierten und leistungsorientierten Eigenschaften zum
Fallschirmspringen; Modellentwicklg. und konstruktive Umsetzung eines größen- und formvariablen marktfähigen Flügelanzugs aus anforderungsgerecht
Ziel des Projektes ist die seriennahe Entwicklung und prototypische Fertigung marktfähiger Flügelanzüge für Fallschirmspringer bzw. Base-Springer, die nutzerzentriert sind und anwendungs- und leistungsorientierte Eigenschaften aufweisen.
Die Verwendung von Flügelanzügen beim Fallschirmspringen
und Base–Springen wird immer beliebter. Das Interesse an Flügelanzügen (auch Wingsuits genannt), ist durch die sehr hohe
Medienpräsenz dieses Sportes um ein Vielfaches gestiegen. Der
Fallschirmsport wird in Europa von ca. 70.000 Sportlern ausgeübt, die Base-Springer nehmen kontinuierlich an Anzahl zu.
Schätzungsweise 15 – 25 % dieser Springer nutzen Wingsuits.
Die Tendenz steigt rasant von Jahr zu Jahr.
Der Einstieg in diese Disziplin erfolgt in der Regel über den
Fallschirmsport, da hier die Grundlagen der verschiedenen Flugtechniken vermittelt werden. Ein wesentlicher Unterschied zum
Anzug der Fallschirmspringer liegt darin, dass der Sicherheitsaspekt in weiten Teilen des Fluges vom Fallschirm übernommen
wird. Bei den Flügelanzügen wird das Flugverhalten über Anzuggestaltung und Flügelsystem ganz erheblich beeinflusst, der
Fallschirm wird hier nur zum Landen benötigt. Um die Sportler
genügend zu schützen, müssen deshalb erhebliche wissenschaftliche Leistungen eingebracht werden.
Mit der Entwicklung neuer Flügelanzüge werden Vorteile
hinsichtlich einer ergonomisch optimierte Schnittführung, der
Möglichkeit des Wechselns der Flügelgrößen und -formen für
einen individuellen Lernfortschritt und die durchdachte Integration des Abwurf-/Notfallsystems erzielt.
Die Lage der Luftkammern zur Beeinflussung des Flugverhaltens wird unter Berücksichtigung der Ergebnisse von Windkanaluntersuchungen und Praxistest festgelegt. Zur Untersuchung werden virtuelle und physische anatomische 3D-Modelle
entwickelt. Diese dienen auch der Ermittlung von geeigneten
Flughaltungen.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes liegt auf einem hohen Tragekomfort der Flügelanzüge. Der Tragekomfort umfasst
eine gute Passform des Anzuges und eine auf die Anwendung
abgestimmte Materialauswahl, Schnittführung und Verarbeitung,
mit dem darüber hinaus die gewünschten bekleidungsphysiologischen Eigenschaften erzielt werden können. Die angestrebten
Entwicklungen unterscheiden sich damit wesentlich von den am
Markt befindlichen Produkten. (ITM BMWi ZIM KF2048924AG1)
207
Entwicklung eines Verfahrens zur hochproduktiven Herstellung flachgestrickter MLG-Verstärkungsstrukturen für den
Leichtbau; Verfahrensentwicklung und Umsetzung in einem
Funktionsmuster
Mehrlagengestricke (MLG) sind Verstärkungsstrukturen, die
hervorragend für den Einsatz in Faserverbundanwendungen für
den Leichtbau geeignet sind. Am ITM der TU Dresden sind MLG
bereits seit mehreren Jahren Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten. Die Ergebnisse dieser Arbeiten zeigen, dass die mechanischen Eigenschaften von Bauteilen aus MLG und anderen
kommerziell erhältlichen Verstärkungsstrukturen auf einem in
etwa gleich hohen Niveau liegen. Strukturbedingt weisen MLG
dabei höhere Eigenschaften bei Impactbelastungen auf, wie sie
z. B. in Bauteilen für Crash-Anwendungen auftreten. Gegenüber
kommerziell erhältlichen Strukturen zeigen MLG daneben eine
deutlich bessere Drapierbarkeit und können daher auch für die
Abbildung von sehr komplexen Bauteilgeometrien eingesetzt
werden, ohne dass zur Vermeidung einer Faltenbildung ein Zerschneiden von Verstärkungsfäden erforderlich ist. Insgesamt
kann dadurch der Materialeinsatz und der Aufwand bei der Fertigung derartiger Bauteile deutlich reduziert werden.
Das Verfahren zur Herstellung von MLG wurde am ITM durch
Modifikation von Serienflachstrickautomaten entwickelt und
umgesetzt. Die Produktivität ist im Vergleich zu alternativen
textilen Flächenbildungsverfahren, wie Weben oder Wirken,
deutlich geringer.
Im Rahmen des Projekts soll ein Verfahren zur Herstellung
von Mehrlagengestricken (MLG) weiterentwickelt werden, um
eine hochproduktive und kostengünstige Fertigung der MLG zu
ermöglichen. Dazu soll das Verfahren, das bisher für Flachstrickautomaten entwickelt wurde auf einen für Bahnware optimierten Strickautomaten überführt werden.
Das erfordert umfangreiche technisch-technologische Entwicklungen und Anpassungen zum Einen der Maschinenbasis
und zum Anderen der Fertigungstechnologie. Die Nachweisführung der Umsetzbarkeit des Verfahrens erfolgt an einem Funktionsmuster. Im Ergebnis der erfolgreichen Projektbearbeitung
steht ein industrielles Fertigungsverfahren zur Herstellung von
MLG-Verstärkungsstrukturen zur Verfügung, dass eine flexible Anpassung der Produktparameter der MLG an die jeweiligen Kundenanforderungen ermöglicht. (ITM BMWi ZIM KF2048911PK0)
208
Entwicklung eines Reparaturverfahrens für kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe unter Verwendung thermisch aktivierter Oxid-Halbleiter
Der Einsatz von Faserkunststoffverbunden (FKV) auf Basis
von Kohlenstofffaserverstärkungen in High-Tech-Anwendungen
wächst stetig, wodurch eine verstärkte Nachfrage und Forschungsbedarf an geeigneten Reparaturkonzepten für CFK-Bauteile entsteht.
Das Hauptziel des Vorhabens ist die Erarbeitung der wissenschaftlichen Grundlage für die Entwicklung eines neuen Reparaturverfahrens für CFK-Strukturbauteile auf Basis von DuromerMatrices in High-Tech-Anwendungen. Die Strategie verfolgt, das
Matrixmaterial um den detektierten Schadensbereich im Faserkunststoffverbund vollständig zu entfernen, einen kraftflussgerechten Lagenneuaufbau einzubringen und diesen mit einem
definierten Harzsystem zu imprägnieren und zu konsolidieren.
Dabei soll vorzugsweise die vollständige Tragfähigkeit des Verbundes wiederhergestellt werden, ohne die ursprüngliche Verbundstruktur aufzudicken.
77
Forschungsgegenstand ist die Prüfung der Effizienz von
verschiedenen anorganischen Oxiden zum lokalen Abbau duromerer Matrixsysteme auf Basis von den hauptsächlich eingesetzten Epoxidharzen. Ein entscheidendes Auswahlkriterium
ist die Bandlücke der Oxid-Halbleiter, da sich diese maßgeblich
auf die Aktivierungsenergie und der damit verbundenen Arbeitstemperatur auswirkt. Im Zusammenhang mit der erforderlichen
Aktivierungsenergie des Katalysators und deren Einbringung in
die lokale Entfernung der duromeren Matrix im Reparaturbereich, wird die gezielte Steuerung des Matrixabbaus untersucht.
Des Weiteren wird der Einfluss der metallischen Oxide auf die
mechanischen Eigenschaften der Carbonfasern und die Übergangszone zwischen abgebauter und intakter Matrix analysiert.
Letzteres ist insbesondere für die Haftung des neuen Matrixmaterials von wesentlicher Bedeutung. Der mögliche Einfluss
von ggf. verbleibendem Katalysatormaterial im neuaufgebauten
Verbund auf deren mechanischen Eigenschaften ist zu charakterisieren und zu bewerten sowie in das Reparaturkonzept einfließen zu lassen.
Für die Wiederherstellung der Tragfähigkeit der Verbunde ist
ein simulationsgestützter Neuaufbau der Verstärkungsstruktur
unter Nutzung der vorhandenen ungeschädigten Verstärkungsstruktur durch Überlappen von textiltechnisch anforderungsgerechten realisierten Verstärkungshalbzeugen und der verbliebenen freigelegten Ausgangsverstärkungsstruktur vorgesehen.
(ITM DFG Sonderforschung CH174/36-1, HU2107/4-1)
209
Exzellenzcluster „Merge Technologies for Multifunctional
Ligthweight Structures“; TP A2: Foldwinding Technology for
Multiaxial Multiply Prepregs (MMP) and the Continuous Orbital Wrapping Process
Die übergeordneten Interacting Research Domains (IRD) des
MERGE-Excellenzclusters entsprechen den technologieorien
tierten Kerngebieten zur Untersuchung und Entwicklung von
passiven und aktiven Leichtbaustrukturen. Abgeleitet sind die
IRDs vom dem Forschungsfokus des Exzellenzcluster. Dieser beinhaltet das Verschmelzen von etablierten Schlüsseltechnologien für die Massenproduktion. Der Schwerpunkt der IRD A liegt
auf großserientauliche Verfahren für die in-line Kombination
von Textilien, Kunststoffen und Metallen. Die Sensor- und AktorIntegration sowie die Umsetzung von Selbstheilungsmechanismen über modulare Verarbeitungsschritte komplettieren das
Forschungsprogramm und den gesamten Herstellungsprozess.
Die Untersuchungen richten sich auf Zusatztechnologien für die
zusammenführende Herstellung von Halbzeugen und Vorformlingen, die in den IRD‘s B, C und D angewendet werden. Der
Schwerpunkt liegt auf der Herstellung von thermoplastischen
Prepregs, der multidirektionalen direkten Imprägnierung und
auf bionisch angeordneten Verstärkungsstrukturen für den Tapelegeprozess (ITM). Die Minimierung des Handhabungs- und
Logistikaufwandes bei Hybrid-Halbzeugen und die gleichzeitige
Reduzierung der Prozessschritte sind die wichtigsten Treiber,
um den Energieverbrauch und die Kosten durch Prozessintegration zu verringern. Bestehnde Produktivitätslücken werden
durch die Entwicklung einer erweiterten Faser-Folien-Band-Einheit (fibre-foil-tape-unit, kurz FFTU) und eine neue kontinuierliche Orbital-Wickel-Einheit (continuous-orbital-wrapping, kurz
COW) geschlossen. Beide Einheiten sind für die Herstellung
von maßgeschneiderten multiaxialen Hybridverbindungen und
Strukturen mit einer definierten Kombination von metallischen,
polymeren und textilen Bestandteilen mit oder ohne Funktionalisierung bestimmt. (ITM, ILK DFG Bundesexzellenzinitiative
13918501)
78
Umweltschutz, Arbeitsschutz,
Verbraucherschutz
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 Normalverfahren 16782 N)
212
210
Ganzheitliche energetische Betrachtung einer Wäscherei als
Lösungsansatz für prozessorientierte Energieeinsparung
Die ganzheitliche Betrachtung des Wäschereibetriebes ermöglicht trotz bereits teilweise erfolgter Optimierung einzelner
Wäschereimaschinen noch erhebliche Energie- und Ressourcen
einsparungen unter Gewährleistung der Wäschequalität. Die
Einsparmaßnahmen werden dabei stark von der behandelten
Wäscheart bestimmt. Bereits die ersten Berechnungsmodelle im
Pilotbetrieb erleichtern das Aufzeigen von Energie- und Wasserflussbetrachtungen in der Wäscherei. Ein nachträglicher Einbau
neuer Maschinen oder Prozesstechnologien mit integrierten
Wasser- und/oder Energieeinsparmaßnahmen in die vorhandene
Maschinentechnik wird hierüber erleichtert. Die Berechnungsmodelle müssen jedoch noch verfeinert und andere Wäschereistrukturen bzw. Maschinen- und Prozesstechnologien integriert
werden. (wfk DBU – 28612-02)
211
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
Arbeits- und 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
verschiedene 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 Unterbekleidungen 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
Biologische Abluftreinigung bei der Flammkaschierung – Verfahrensstabilisierung durch Steuerungsoptimierung
Bei der Verbundherstellung durch Flammkaschierung kommt
es bei Verwendung von Polyurethanschäumen technologiebedingt zu vielfältigen Emissionen. Besonderes Augenmerk gilt
dabei aufgrund seiner hohen Giftigkeit dem Cyanwasserstoff
(Blausäure, HCN). Letzterer wird in Größenordnungen freigesetzt, welche die geltenden restriktiven Grenzwerte der TA Luft
überschreiten. Gemeinsam mit Partnern setzte sich das STFI
e. V. deshalb das Ziel, ein biologisches Abluftreinigungsverfahren für den Flammkaschierprozess zu entwickeln. In mehreren,
seit 2006 durchgeführten Forschungsvorhaben und Pilotstudien
konnte die Eignung des Verfahrens nachgewiesen werden, woraufhin die großtechnische Umsetzung durch die Firma UGN-Umwelttechnik GmbH erfolgte. Anfänglich ließ sich kein stabiler
Betrieb erreichen, wodurch die Funktionalität des Verfahrens
eingeschränkt war. Mögliche Einflussparameter und Störgrößen
wurden identifiziert bzw. eingegrenzt (z. B. Temperatur, Abluftbelastung, pH-Wert). Es zeigte sich, dass die Steuerung des
Verfahrens u. a. aufgrund der Trägheit des biologischen Systems
erschwert ist. Im Rahmen des FuE-Vorhabens wurden deshalb
vielversprechende Ansätze zur Prozessstabilisierung, insbesondere die Nährstoff- und Wärmeversorgung und der regelmäßige
Abzug von Überschussbiomasse, untersucht:
Die Nährstoffsituation wurde durch Einführung einer kontinuierlichen Dosierung der Kohlenstoffquelle, durch eine auf die
erwartete Stickstofffracht (HCN, org. gebundener N) abgestimmten Dosierung der Kohlenstoffquelle und durch die bedarfsgerechte Dosierung einer Phosphorquelle stark verbessert.
Es wurde gezeigt, dass es insbesondere bei Kälteeinbrüchen mit Temperaturen unter 0° C (Zeitraum Oktober – April) aufgrund der in den Reaktoren auftretenden Wasserverdunstung
neben den regulären Frostschutzmaßnahmen eines zusätzlichen
Eintrages von Wärmeenergie bedarf, um das Berieselungswasser auf mikrobiologisch günstige Temperaturen zu erwärmen.
Andernfalls besteht die Gefahr, dass die mikrobiologische Abbauleistung deutlich sinkt und die Anlagenfunktionalität stark
beeinträchtigt wird.
Zur Abtrennung dispergierter Feststoffe (v.a. Überschussbiomasse, dispergierte Staubpartikel) hat sich die Sedimentation
als geeignet erwiesen. So gelang es, mittels einer im Bypass
betriebenen Versuchsanlage ohne zusätzlichen Einsatz von Fällungs- oder Flockungschemikalien, den Trockensubstanzgehalt
von durchschnittlich 4 – 6 g/l im Berieselungswasser auf fast
60 g/l im Schlamm anzuheben.
Anhand dieser Ergebnisse wurden Strategien und Lösungen
zur großtechnischen Optimierung erarbeitet, welche letztlich in der
Erstellung eines Leitfadens für die Anlagenbetreiber mündete.
Nach technischer und technologischer Umsetzung der Empfehlungen seitens der Anlagenbetreiber arbeitet das Verfahren
nun sehr zufriedenstellend. Das stabilisierte Wachstum der Bakterien mit hinreichend hohen Stickstoffumsatzraten gewährleistet eine zuverlässige Elimination der Cyanwasserstoffemissionen bis unter die geltenden Grenzwerte. (STFI BMWi InnoKom
Ost MF110005)
213
Entwicklung einer leasingtauglichen Arbeitskleidung aus antimikrobiellen Celluloseregeneratfasern für Lebensmittelbetriebe
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer
Leasingtauglichen Arbeitskleidung für den Einsatz im Lebensmittelbereich. Dazu wurden am TITK drei Faservarianten, ZnO2-dotierte Fasern, Zn2+-dotierte und Ag+-dotierte Ionentauscherfasern
(IA-Fasern) hergestellt. Ein sicheres Erspinnen der unterschiedlichen Faservarianten war möglich. Die mit 20 % ZnO2 dotierte
Faser gestattete eine problemlose textile Weiterverarbeitung.
Durch Optimierung des Spinnprozesses konnte eine Einzelfaserfeinheit der IA-Fasern von ca. 2 dtex erreicht werden. Eine
reinweiße Faser durch Dotierung mit Silber war nicht herstellbar
Durch die Verwendung von Silberjodid kann eine hellgelblich
gefärbte Faser gefertigt werden. Die Arbeiten im STFI konnten zeigen, dass sowohl eine Verarbeitung zum Mischgarn als
auch zum Flächengebilde möglich ist. Faserfeinheiten von 1,7
dtex sind dabei bevorzugt. Durch ähnliche Feinheitswerte aller
Mischungskomponenten (Polyester, Lyocell und antimikrobielle Funktionsfaser) konnte eine homogene Garnbildung erzielt
werden. Die ermittelten Höchstzugkräfte aller Garnvarianten erfüllen die Anforderungen an die Weiterverarbeitbarkeit. Beim
Überschreiten der Nennfeinheit von 1,7 dtex von Zn2+-dotierten
IA-Fasern, ist eine homogene Verteilung der Mischungskomponenten über den Garnquerschnitt nicht gegeben. Die für Arbeitskleidung in Lebensmittelbetrieben gestellten Anforderungen
wurden sowohl für die Maschenware als auch für das Gewebe
erreicht. Es konnten textile Flächen hergestellt und wichtige
Rückschlüsse auf das Verarbeitungsverhalten der Garne gezogen werden. Am HIT wurden die Tauglichkeit der Gewebe und
Maschenware für den Einsatz als Arbeitskleidung für Lebensmittelbetriebe, die antimikrobielle Wirksamkeit im Neuzustand sowie nach 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 Varianten mit IA-Fasern war unbefriedigend. Der
Komfort aller Geweben und Maschenware konnte mit der Note
„gut“ bewertet werden. Gewebe und Maschenware wiesen sowohl im Neuzustand als auch nach 50 und 100 Wäschen eine
gute Bioaktivität auf. Ein Unterschied zwischen Ag+ und Zn2+ war
nicht festzustellen. Auch nach 50 und 100 Wäschen besaßen die
Gewebe und Maschenware eine aus-reichende Festigkeit und
eine hohe Gebrauchstauglichkeit. Mit den dotierten Celluloseregeneratfasern lässt sich antimikrobielle Arbeitskleidung mit
hoher Gebrauchstauglichkeit herstellen. (HIT, TITK, STFI BMWi
Normalverfahren 16039 BG)
214
Entwicklung von leasingtauglichen Encasings für Kopfkissen mit reduzierter Geräuschentwicklung und gutem Schlaf
komfort
In Krankenhäusern und Beherbergungsbetrieben sind Hygienemaßnahmen wegen der wechselnden Bettenbelegung
besonders wichtig. Ein weiterer Bereich, in dem Hygiene eine
besondere Rolle spielt, ist der zunehmende Markt der Pflegeheime. Um die Hygiene einzuhalten, kommen in diesen Bereichen sogenannte Kopfkissen-Encasings zum Einsatz. Innerhalb
dieses Projektes wurden Kopfkissen-Encasings mit reduzierter
Geräuschentwicklung und gutem Schlafkomfort entwickelt, die
aber trotzdem keimdicht und leasingtauglich sind. Während
des Projekts wurden Materialien aus der Kopfkissenproduktion
sowie neue Entwicklungen in die Untersuchungen einbezogen.
Unterschiedliche Membrantypen und deren Verarbeitung wurden
79
dabei berücksichtigt. Bei den Materialien wurden zunächst die
hautsensorischen und thermophysiologischen Eigenschaften,
Geräuschentwicklung, gewerbliche Wiederaufbereitbarkeit, und
die Keimdichtigkeit bestimmt. Neben standardisierten Testverfahren kamen dabei auch neuartige, innerhalb dieses Projektes
entwickelte Testsysteme zum Einsatz. Im Allgemeinen wurden
durch den Einsatz atmungsaktiver Membranen bessere Komforteigenschaften erzielt. Als Trägermaterial eignen sich am besten
Polyester, Baumwolle oder deren Mischung, wobei diese Materialien als Gewebe oder Wirkware sehr fein verarbeitet sein sollten, um störende Geräusche zu minimieren. Aus dem gleichen
Grund sollte die Dicke dieser Laminate max. 0,5 mm und das
Flächengewicht max. 150 g/m2 sein. Die entwickelten Encasings
weisen diese Eigenschaften auf. Weiter sind die Leasingtauglichkeit, ein guter Schlafkomfort und die Hygienesicherheit im
Neuzustand als auch nach der Wiederaufbereitung gegeben. Die
Konfektion der Encasings hängt vom Einsatzgebiet ab. In den
Gebieten wo gehobener Komfort erfordert wird, wie z. B. in Hotels, wird eine Konfektion des Encasings mit Hotelverschluss mit
Doppelstichnaht empfohlen. Der Komfort kann zusätzlich noch
durch den Einsatz von Luftschlitzen verbessert werden, wobei
die Hygieneeinhaltung hier nicht beeinträchtigt wird. Im Gesundheitswesen steht die Hygienesicherheit im Vordergrund. Hierbei
wird für die Konfektion der Encasings ebenfalls ein Hotelverschluss ausreichen. Für die Erhöhung der Hygienesicherheit können jedoch die Encasings mit Reißverschluss und einem Beleg
konfektioniert werden und die Nähte getaped werden. Die im
Labor gewonnenen Ergebnisse wurden anschließend im Feldtest
verifiziert. Es wurden gleichzeitig zwei Feldtests über 6 Wochen
im Hotel und Pflegeheim durchgeführt. Für beide Einrichtungen
wurden Encasings aus Material W (PES Wirkware mit hydrophiler Membran) mit Hotelverschluss konfektioniert. Die Ergebnisse
der mikrobiologischen Untersuchungen zeigen einen deutlichen
Einfluss der Encasings auf die Hygienesicherheit. In beiden Einrichtungen wurde der Keimfund gegenüber dem Kissen ohne
Encasing um 5 bzw. 6 log-Stufen reduziert. Gleichzeitig wurden
die Gäste bzw. Bewohner durch Umfrage über die Komforteigenschaften der Kopfkissen-Encasings befragt. Die Rückmeldungen
waren größtenteils positiv: über 80 % der Befragten konnten
bei dem Encasing weder einen Airbag-Effekt noch Raschelgeräusche feststellen. Über die Umfrage hat sich ebenfalls der Wunsch
nach dem Einsatz solcher Schutzbezüge bestätigt: 92 % der Befragten empfanden den Einsatz der Encasings als sehr sinnvoll.
(HIT, TFI BMWi Normalverfahren 16947 N)
215
Antibakteriell wirksame keramische Metallbeschichtungen in
der Spülzone von Taktwaschanlagen
Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer
dauerhaft antibakteriell wirksamen keramischen Beschichtung
für Taktwaschanlagen (TWA) auf der Basis von Kupfer und Silber,
welche Rekontaminationen bereits desinfizierend gewaschener
Wäsche durch Keimeintrag in der Spülzone verhindert. Die Anti-Biofilm-Beschichtung umfasst die perforierten Waschtrommelaußenwände sowie die Innenwände der Außentrommel der
Taktwaschanlage. Im ersten Schritt dieses Projektes wurde untersucht, wie viel wirksame Substanzen eingesetzt werden müssen,
um die gewünschte antibakterielle Wirksamkeit der Beschichtung zu erreichen. Verschiedene Beschichtungsmodifikationen
wurden in umfassenden mikrobiologischen Untersuchungen getestet. Neben standardisierten Testverfahren zur Untersuchung
von antibakteriell wirksamen Oberflächen kamen dabei auch
neuartige, innerhalb dieses Projektes entwickelte Testsysteme
zum Einsatz. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass
eine Kombination der bioziden Metallionen von Silber und Kupfer in einer 2- bis 3-fachen Beschichtung die stärksten Wirksam-
80
keiten zeigte. In Keimsuspensionen konnte durch den Einfluss
der Beschichtungen das Bakterienwachstum z. T. komplett unterdrückt werden. Weiterhin zeigten die wirksamen Beschichtungen
im Vergleich zum unbeschichteten Metall eine deutlich bessere
Entfernung von Biofilmplaques bei mechanischer Belastung. Im
Folgenden wurden materialwissenschaftliche Kenndaten einer
optimierten Beschichtung mit einer Kombination von Silber- und
Kupfer-Metallionen ermittelt. Dabei wurde festgestellt, dass die
Metallionen in verschiedenen Medien nur sehr langsam ausgewaschen wurden. Hochrechnungen der gemessenen Freisetzungsraten ergeben eine dauerhafte Wirksamkeit der Beschichtung über einen Zeitraum von 10 – 15 Jahren. Die Haftfestigkeit
der Beschichtung wurde ebenfalls untersucht, dabei zeigte sich
eine gute Beständigkeit der Beschichtung gegen mechanische
Einflüsse. Die unter Laborbedingungen gewonnenen Ergebnisse
wurden unter praxisnahen Bedingungen verifiziert. Diese Ergebnisse bestätigten, dass eine Kombination der bioziden Metallionen von Silber und Kupfer die stärksten Wirksamkeiten zeigen.
(HIT, FTB, UFB BMWi Normalverfahren 16102 N)
216
Entwicklung nanotechnologisch funktionalisierter Textilien
durch den Ausschluss toxikologischer Risiken
Projektziel war die Entwicklung von Konzepten und Methoden für ein Qualitätskontrollsystem, mit dem Textilien bewertet werden können, wobei sich „Qualität“ hier insbesondere
auf Gesundheits- und Sicherheitsaspekte bezieht. Als Basis für
das Kontrollsystem wurde die Risikobewertung exemplarisch
an Produkten vorgenommen, die Zinkoxid-, Titandioxid- oder
Silber-Partikel enthalten. Diese Substanzen kommen häufig bei
der Entwicklung von innovativen Werkstoffen zur Anwendung
und sind relativ stark am Markt etabliert.
Zur empirischen Analyse der Risikodeterminanten wurden
physikalische Materialuntersuchungen, Expositionsmessungen und Untersuchungen des human- und ökotoxikologischen
Gefährdungspotenzials durchgeführt. Der Kernansatz war, Versuchsbedingungen zu schaffen, in denen variierende Einsatzmengen an Nanomaterialien zu unterschiedlichem Verhalten
bezüglich Emission und Toxikologie führen.
Die Auswertung der Expositionsmessungen ergab, dass
grundsätzlich alle textilen Materialien unter mechanischer Belastung Nanopartikel emittieren können, also auch die nicht
nanotechnologisch modifizierten. Diese Emissionen sind jedoch
niedrig gegenüber der natürlichen Hintergrundbelastung der
Atemluft durch Nanopartikel und nur messbar, wenn die Prüfung in praktisch nanopartikelfreier Atmosphäre erfolgt.
Die biologischen Wirkungsuntersuchungen umfassten die
experimentelle Simulation realer Expositionsszenarien in biologischen Modellsystemen. Diese deckten sowohl human-, als
auch ökotoxikologische Fragestellungen ab.
Die Zelltoxizität wurde in Anlehnung an DIN EN ISO 109935 mit unterschiedlichen Zelltypen (Haut, Lunge, Leber, Immunzellen) bestimmt. Zelltoxische Effekte konnten dabei nur in
Overload-Versuchen festgestellt werden, also mit NanopartikelKonzentrationen, die weit höher lagen, als in der Realität möglich. Das ökotoxikologische Potenzial ausgewählter Proben für
Wasserorganismen wurde anhand des Leuchtbakterien-, Daphnien- und Early-Larval-Stage-Test am Zebrafisch überprüft. Von
den untersuchten Nanoprodukten in realistischen Konzentrationen und Anwendungsbereichen geht keine akute Toxizität aus.
Produktabriebe wurden in wirklichkeitsnahen Mengen mit
einem mechanischen Stresstest generiert. Bei den Partikelabrieben konnten mit den angewendeten Methoden ebenfalls keine
human- und ökotoxikologischen Effekte beobachtet werden. In
einem gemeinsamen Versuchsansatz von HIT und ITV wurde in
einem eigens entwickelten Lungenmodell die Exposition von
Lungenzellen mit nanopartikelhaltigen Aerosolen simuliert und
Auswirkungen auf die Zellvitalität bestimmt. Es konnten hierbei
für die untersuchten Silber-, Titandioxid- und Zinkpartikel keine
Auffälligkeiten im Vergleich mit der Negativkontrolle festgestellt
werden. (ITV Land Baden-Württemberg Sonderforschung DITF / 54)
217
Abschätzung der Umweltgefährdung durch Siber-Nanomate
rialien: vom chemischen Partikel bis zum technischen Produkt
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 Ag-NP 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)
218
FlexiFest – Untersuchungen zur strömungstechnischen Optimierung von textilen Aufwuchsträgern für die Behandlung
von Industrieabwasser als flexibles getauchtes Festbett
Bändchenmaterial aus Polypropylen zeigte sich hinreichend
abwasserbeständig und als Aufwuchsträgermaterial für Biofilme
geeignet. Schlingseilstrukturen auf Grundlage der Kern-Mantel-Filament-Technik (Kemafil®) aus biegesteifen fadenförmigen Materialien (Monofildraht oder Bändchen) zeichnen sich
durch Beibehalten der Hohlraumstruktur auch bei Wasserkontakt und Biofilmbewuchs aus. Optimierungsmöglichkeiten für
eine hohe spezifische Oberfläche wurden in der Maschendichte
der Schlingseilstruktur, der Schussdichte sowie in der Breite
des eingesetzten Bändchenmaterials erkannt. Diese Schlingseile lassen sich als grobe Rechts-Rechts-Kettengewirke ratio
nell zu stabilen Flächen verarbeiten. Als Hauptfaktor für eine
hohe Produktivität wurde eine Optimierung der eingesetzten
Kemafil®-Maschine erkannt. Für spezielle physiko-chemische
Versuche wurden Aufwuchsträger unterschiedlicher Dimension
und Bindungstechnik hergestellt. Eine günstige Beeinflussung
des Strömungsverhaltens in einem upstream Hochreaktor durch
eingebrachte textile Aufwuchsträger konnte mittels des gasholdup-Versuchs nachgewiesen werden. Eine Wiederbelüftung
sauerstofffreien Versuchswassers erfolgte mit eingehängten
Aufwuchsträgern etwa doppelt so schnell als ohne Aufwuchsträger. Als beste Eingriffsmöglichkeit zur Erhöhung der spezifischen Oberfläche wurde die Verbreiterung des eingesetzten
Bändchenmaterials ermittelt. Hinsichtlich der Konfektion genügte es während des Produktionsprozesses einen Tragstab in
die zweite Maschenreihe einzubinden. Durch ein Abriegeln der
Maschenstäbchen mittels Abknoten konnte keine signifikant
höhere Festigkeit im Vergleich zur Abriegelung mittels Draht
ösenzange, wohl aber eine bessere Laufmaschenhemmung, erreicht werden. Langzeitzugkriechprüfungen ergaben, dass die
höchste Dimensionsänderung bei statischer Belastung innerhalb der ersten 2 Stunden auftrat. Eine veränderte Bindungstechnik konnte hier keine signifikante Vermeidung der Längendehnung erwirken. Expositionszeiten von über fünf Jahren in
natürlichen Gewässern ergaben hinsichtlich der Reißfestigkeit
keine signifikante Veränderung. Den offenbar größten Einfluss
hatte ein steigender Salzgehalt der bisher in Laborversuchen
(noch) nicht nachvollzogen werden konnte. Möglicherweise
überwog bei den Feldversuchen der Einfluss der Abrasion gegenüber einer Materialschädigung in Folge des Salzes. Die textilen Träger erwiesen sich hinsichtlich spezifischer Oberfläche als
auch Umsatzraten in der Abwasserreinigung als konkurrenzfähig
gegenüber bereits auf dem Markt verfügbarer Füllkörpermaterialien. Der Technologietranfer erfolgt durch regelmäßige und
besonders enge Zusammenarbeit mit dem Projektpartner TIA
TECHNOLOGIEN ZUR INDUSTRIE – ABWASSER – BEHANDLUNG
GMBH, Breitenfelde. (STFI BMWi ZIM KF2034030 SA)
219
Schutzbekleidungsmaterial gegen die Risiken beim Arbeiten
mit handgeführten Hochdruck- und Ultrahochdruck-Wasserstrahlern
In vielen Anwendungen ersetzen handgeführte Wasserstrahlsysteme, Hochdruck-Wasserstrahlen (HP) mit Drücken von
680 – 1 700 bar und Ultrahochdruck-Wasserstrahlen (UHP) mit
einem Druckbereich oberhalb 1 700 bar, das Sandstrahlen als
kostengünstigere und umweltschonende Alternative.
Der Umgang mit handgeführten Wasserstrahlen birgt verschiedene Gefahren wie nasse, rutschige Bedingungen, schlechte Sichtverhältnisse durch Sprühnebel, Arbeiten in beengten
Räumen mit stark eingeschränkter Mobilität. Dadurch treten
Verletzungen wie das Durchschießen der Schuhe und Füße mit
dem Wasserstrahl oder Amputation, Einschüsse kontaminierter
Flüssigkeit im Bein- und Rumpfbereich, Gewebeverletzungen
oder Organschädigungen auf.
Das Projektziel war die Entwicklung eines innovativen Hochleistungsschutztextils mit Flächenmassen von 600 – 900 g/m2,
das einen wirksamen Schutz bei Arbeiten mit handgeführten
UHP-Wasserstrahlern bis 2 000 bar bietet. Neben der Entwicklung der textilen Fläche zielte das Vorhaben auf die Funktionalisierung der textilen Oberfläche durch Beschichtungen aus
Silikon mit Füllstoffen und keramikgefüllten PU-Compounds
hinsichtlich Wasserdichtheit, Schutz vor Feuchtigkeit und Umgebungsmedien, wie Schmutz oder Ölen, sowie vor umherfliegenden Partikeln ab. Zusätzlich wurden in Anlehnung an das stichund schnittfeste Material SuperFabric® von Higher Dimension
Materials, Inc. in ersten Laborversuchen ein Aramid- und ein
DYNEEMA®-Gewebe einseitig mit Epoxidharz-Dots beschichtet.
Mit der Kombination von vier Lagen zweier neuer Spezialtextilien kann ein Schutz gegenüber Ultrahochdruck-Wasserstrahlen bis 2 000 bar gegeben werden. Der Lagenaufbau drückt bei
diesem Duck maximal 1 mm in einen den Körper simulierenden
Plastilinblock ein. Schnittverletzungen wären nicht gegeben. Das
parallel geprüfte kommerziell verfügbare Konkurrenzprodukt hält
im Rahmen der gewählten Prüfbedingungen nur bis zu einem
Druck von ca. 1 000 bar stand. Mit vier Lagen des punktuell mit
den Expoxidharz-Dots beschichteten DYNEEMA®-Gewebes liegt
ein Material vor, das einem Wasserstrahl von 600 bar standhält.
Der Lagenaufbau aus den neuen Hochleistungstextilien kann
durch Einbringen zwischen zwei Lagen eines hoch abriebfesten
Gewebes, das mit einer wasserdichten Beschichtung ausgerüstet ist, vor Feuchtigkeit und Umgebungsmedien wie Schmutz,
Ölen und umherfliegenden Partikeln geschützt werden. (STFI
BMWi InnoKom Ost MF090129)
81
Abfall, Recycling
220
REWIND – Entwicklung eines Verfahrens zur Rückgewinnung
der Glasfaserverstärkung aus glasfaserverstärkten Kunststoffen.
Ende 2012 waren in Deutschland 23.030 Windenergieanlagen in Betrieb, die eine Gesamtleistung von 2.415 Megawatt
hatten. Die Windblätter bestehen hauptsächlich aus Glasfaser
verstärktem Epoxidharz und haben eine Lebensdauer von 15 bis
25 Jahren. Die Entwicklung eines Rückgewinnungsverfahrens
der Fasern und die Nutzung der Matrix am Ende des Lebenszyklus stellt aktuell eine große Herausforderung dar. Ziel dieses
Projektes ist die Entwicklung eines Rückgewinnungsverfahrens,
mit dem aus Windradabfällen neue vermarktbare recycelte Glasfasern hergestellt werden.
Das Innovationspotential durch die Entwicklung neuer Technologien im Rahmen dieses Projektes ist gestützt auf drei Säulen, die mit den unterschiedlichen Prozessstufen zusammenhängen:
•Entwicklung von Schneidmessern, die einen materialeffizienten und -schonenden Zerkleinerungsprozess ermöglichen •Entwicklung eines neuen, materialeffizienten und materialschonenden Zerkleinerungsprozesses (Shredding)
•Auftrennung der einzelnen Materialien (Matrix und Glasfasern) durch einen innovativen thermochemischen Prozess
(ITA BMWi ZIM KF2497150GZ3)
221
Waste to Airlaid
Kurzfasern im Längenbereich zwischen 1 mm und 12 mm
bilden die Rohstoffbasis von nach dem Airlaid-Verfahren hergestellten Wirrvliesstoffen. Als klassischer Rohstoff sind gebleichte Weichholzkurzfasern (Fluff-pulp) zu bezeichnen, die im Industriemaßstab zu saugfähigen, voluminösen oder papierartigen
Strukturen verarbeitet werden. Kurzfasern verschiedenster Arten
fallen aber auch bei Recyclingprozessen oder als Produktionsabfälle an. Die Verknüpfung des Recyclinggedankens mit einem
hochproduktiven Verfahren zur Kurzfaserverarbeitung stellt die
wesentliche Motivation des Projektes dar.
Folgerichtig besteht die Zielsetzung in der erstmaligen
Applikation des Airlaid-Vliesbildungsverfahrens auf die Verarbeitung von mit geeigneten Mitteln aus unterschiedlichsten
Textilglas-Abfällen aufbereiteten Textilglas-Rezyklatfasern. Die
Kombination des Verfahrens und der damit herstellbaren speziellen Wirrvliesstruktur mit den funktionellen Eigenschaften bisher nicht oder nur schwer verwertbarer Faserstoffe ist Grundlage
für die Entwicklung von innovativen Produktideen außerhalb der
heute für Airlaid-Produkte üblichen oben genannten Produktbereiche. Technische Basis der durchgeführten Untersuchungen ist
eine Airlaid-Versuchsanlage, die nach dem M&J-Prinzip arbeitet.
Durch die Integration in eine bereits bestehende Airlay-Anla-
82
ge kann eine quasi kontinuierliche Arbeitsweise mit 1,1 Meter
Arbeitsbreite realisiert werden. Die Zumischung thermoplastischer Schmelzklebefasern mit angepasster Schnittlänge bildet
die Voraussetzung der anschließenden Vliesverfestigung mittels
Thermofusion.
Synergien wurden mit anorganischen und organischen Kurz
fasern, wie Flusen aus der Altreifenaufbereitung, Schleifstäuben
aus der klassischen Filzherstellung oder Basalt und Aluminium,
nachgewiesen. Entsprechendes Know-how ist vorhanden und
kann an der Versuchsanlage für die Umsetzung weiterer Produkt
ideen genutzt werden. (STFI BMWi Vorlaufförderung VF 100011)
222
CarbonWasteCycle
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. Hinsichtlich des Managements natürlicher Ressourcen und unter wirtschaftlichen Aspekten muss es
oberstes Gebot sein, energieintensiv produzierte Carbonfasern
unter Beibehalt der Funktionalität und des Potenzials als Verstärkungsfaser einer effektiven Kreislaufwirtschaft durch stoffliches Recycling zuzuführen.
Mit einem hinsichtlich Materialführung und Energiebeauflagung modifizierten Reißprozess konnten vergleichbare oder
sogar längere Faserlängen bei deutlich geringerem Kurzfaseranteil und hoher wirtschaftlicher Effizienz nachgewiesen werden.
Sowohl Gewebe als auch Gelege aus Carbonfilamenten sind
nach einem Vorschnitt in einem vorzugsweise einstufigen Aufbereitungsprozess verarbeitbar.
Die geringe Faserschädigung widerspiegelt sich in mittleren
Faserlängen, die mit ca. 60 mm immer noch etwa 85 % der
im Vorschnitt aufgebrachten Schnittlänge betragen. Für mittels
Reißprozess aufbereitete Pyrolysefasern liegt der Faserschädigungsgrad bei 25 % bezogen auf die Ausgangsschnittlänge.
Die gefundene Aufbereitungstechnologie bildet gemeinsam
mit der darauf abgestimmten Vliesbildungstechnologie inzwischen die Grundlage für alle im Technikum des STFI durchgeführten Verarbeitungsversuche. Eine besondere Wertschätzung
der geleisteten Entwicklungsarbeiten erhielt das Projektteam
des STFI e. V. durch die Auszeichnung mit dem vom BMWi ausgeschriebenen Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2013. (STFI
BMWi Vorlaufförderung VF 120003)
223
Retape – Einsatz nachwachsender textiler und nichttextiler
Rohstoffe zur Erhöhung der Wertanmutung in Verbindung mit
Recyclingmaterialien
Inhalt des Projektes war die Entwicklung und Fertigung
textiler Flächen aus Recyclingmaterialien, z. B. zu recycelndes Videobandmaterial in Kombination mit nachwachsenden
Rohstoffen wie Papier und Kork unter Einsatz von Web- und
Wirktechnologien und Veredlungsverfahren, die es möglich machen, innovative gewebte und gewirkte Flächen mit langlebiger hoher Funktionalität und Wertanmutung herzustellen und
daraus Demonstratoren für Gebrauchsgegenstände z. B. als
Bezugsstoff für Sitzmöbel, für Taschen und Mappen oder als
Sichtfläche bzw. Amaturenbezugsfläche im Fahrzeuginnenraum
zu entwickeln. Die im Forschungsprojekt eingesetzten textilen
Flächenbildungsverfahren bieten den Vorteil, Recyclingmaterial
mit endlicher Länge als Grundware für die textilen Flächen in
einen kontinuierlichen Produktionsprozess einzubinden und im
Ergebnis dieses Wertschöpfungsprozesses als flächenförmige
Rollenware kosten- und zeiteffizient weiterverarbeiten zu können. Gleichzeitig können verantwortungsbewusst Umweltaspekte berücksichtigt werden, indem Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen wie Papier, Leder und Filz zur Herstellung
der textilen Flächen genutzt und mit Recyclingmaterialien wie
Videobändern kombiniert werden. Dabei bleiben die Recyclingmaterialien in ihrem Wertschöpfungszustand weitgehend erhalten. Die neu entwickelten Flächenstrukturen weisen neben den
anforderungsgerechten Gebrauchseigenschaften eine innovative Wertanmutung bei gleichzeitiger hoher Funktionalität und
Beanspruchbarkeit auf.
Durch ihre Einbindung in die Entwicklung innovativer textiler
Flächen aus Recyclingmaterialien in Kombination mit Garnen aus
nachwachsenden Rohstoffen und der Erarbeitung der notwendigen Prozessschritte für deren fachgerechte Konfektion konnte
sich der Industriepartner im Rahmen des Forschungsprojektes
spezifische Fachkompetenzen erwerben, die zum Einen durch
die Konfektionsversuche einen Vergleich von betriebsüblichen
und neuen effektiven Zuschnitt- und Fügetechnologien ermöglichen und daraus ableitend die Effizienz der innerbetrieblichen
Produktionsabläufe steigern. In wirtschaftlicher Hinsicht tragen
die Ergebnisse des Forschungsprojektes zur Erweiterung der Angebotspalette bei, stärken die Position im Markt und dienen als
Alleinstellungsmerkmal zur Abgrenzung gegenüber Mitbewerbern. (STFI BMWi Sonderforschung KF2034041SU2)
224
Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zum Recycling von
textilen Mischgeweben (Polycotton) unter Rückgewinnung
entfärbter Polyester-Stapelfaser und Erzeugung von Industriealkohol
Jährlich fallen etwa 14-16 Mio. Tonnen Polyester/Baumwollfasergemische als Abfall an, vor allem aus Altkleidern durch die
schnelllebige Modeindustrie. Polyester wird aus Erdöl gewonnen und für 1 kg Baumwolle werden mindestens 10.000 Liter
Wasser benötigt. Ziel ist daher die Entwicklung eines Recylingprozesses, der es ermöglicht, den Zelluloseanteil der gängigen
50/50 Mischung vom Polyester abzutrennen. Dadurch wird es
möglich, die Polyesterstapelfasern durch geeignete Spinnverfahren wieder zu werthaltigen Garnen zu verarbeiten.
Es werden Produktionsabfälle durch Reißen verkleinert und
anschließend enzymatisch behandelt. Der Baumwollanteil wird
aufgelöst und kann weiter verwendet werden. Ein stofflicher
Zugewinn wird durch die Verwertung des abgetrennten Zelluloseanteils durch die Umwandlung zu Ethanol erzielt. Das zurückbleibende Polyestergitter (Geweberest) wird in einem weiteren
Prozessschritt zu Flocke verarbeitet und steht somit wieder als
textiles Fasermaterial zur Verfügung.
Das Fasermaterial wird anschließend aufgelöst und mit neuer Baumwolle vermischt mit anschließender Bandherstellung.
Der Polyesteranteil wird in drei Schritten von 50 % auf 100 %
gesteigert. Mit der Rotorspinntechnologie werden Garne hergestellt, die anschließend gefärbt und auf einer Laborrundstrickmaschine zu Demonstratoren weiterverarbeitet werden. (ITA
DBU Sonderforschung 32004)
225
Recycling von Polyacrylnitril und Entwicklung eines betriebsinternen Materialkreislaufs
In Kooperation zwischen der Hermann Biederlack GmbH &
Co KG, Greven, und dem Institut für Textiltechnik der RWTH
Aachen (ITA) wird innerhalb des Projektes RePAN ein Recycling
Prozess für einen betriebsinternen Materialkreislauf entwickelt.
Die Hermann Biederlack GmbH & Co KG ist Produzent von
hochwertigen Lifestyle Decken. In der Deckenproduktion fallen
während des Rauprozesses ca. 10 % bis 20 % des eingesetzten
Rohmaterials als Produktionsabfall an. Dieser wird entweder
deponiert oder der thermischen Verwertung zugeführt. Unter
Zuhilfenahme einer wässrigen Natriumrhodanid-Lösung (NaSCNaq) wird das Polyacrylnitril (PAN) aus den Produktionsabfällen gelöst. Hieraus resultiert direkt eine Spinnlösung, aus der
über einen Nassspinnprozess rezyklierte PAN-Fasern gesponnen
werden. Versuche an einer Labornasspinnanlage zeigen die generelle Spinnbarkeit der rezyklierten PAN-Fasern. Des Weiteren
zeigen Untersuchungen, dass der Lösevorgang und der Spinnprozess ausgehend von einfarbigen Produktionsabfällen keinen signifikanten Einfluss auf die Farbgebung der rezyklierten
PAN-Fasern haben. Die Farbechtheitsprüfungen der rezyklierten
PAN-Fasern werden nach DIN EN ISO 105-C02 und DIN EN ISO
105-E04 durchgeführt und können mit gut bis sehr gut bewertet werden. Zur Prüfung der Verarbeitbarkeit der rezyklierten
PAN-Fasern in der Deckenproduktion werden Mengen zwischen
10 kg und 20 kg der rezyklierten PAN-Fasern an einer Nassspinnanlage im Technikumsmaßstab hergestellt. In ersten Up-Scaling Versuchen wird eine insuffiziente Waschleistung der Technikumsanlage festgestellt. Zur Behebung dieses Defizites wird
die Anlage hingehend eines neuartigen Waschkonzeptes und
Keramikbeschichtung von korrosionsempfindlichen Anlagenteilen modifiziert. Die gefundenen Prozessparameter aus Laborspinnversuchen werden in Weiteren Up-Scaling Versuchen auf
die Technikumsanlage übertragen. Die rezyklierten PAN-Fasern
werden bei der Hermann Biederlack GmbH & Co KG zu Demonstrator-Decken weiterverarbeitet. (ITA BMWi ZIM KP2497147SL3)
Maschenwarenbildung
226
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
83
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)
227
Entwicklung neuer textiler Polstersysteme mit integrierten
Funktionselementen – Thermopolster
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)
228
Entwicklung neuartiger Membran-Konstruktionen für den
Einsatz bei flexiblen, außenliegenden Sonnenschutzsystemen / Sonnensegeln
Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung neuartiger textiler Membrankonstruktionen für den Einsatz im außenliegenden Sonnenschutz. Bei Betrachtung der aktuellen Materialangebote auf dem Markt war festzustellen, dass Sonnensegel
aus unterschiedlichsten Stoffen hergestellt sind, jedoch in der
84
Regel nach Webtechnologie. Die Segel werden anwendungsbezogen beschichtet. Entsprechend statischer Berechnungen wird
das Material zugeschnitten und zur Endform konfektioniert. Mit
diesem Prozedere entsteht letztlich die gekrümmte Form eines
Segels. Im Projekt sollten textile Strukturen entwickelt werden,
die den Konfektionsprozess der Sonnenschutzsysteme minimieren und trotzdem den Anwendungsanforderungen entsprechen.
Grundidee war die Umsetzung in Form eines Gewirkes bzw. einer hybriden Struktur aus einem Gewirke mit elastischem Dehnungsverhalten zu schaffen. Als Lösungsvariante wurde eine
endkonturnahe Flächenfertigung angestrebt.
Beginnend wurde auf einer Laborstickmaschine im Rapid
Prototyping Verfahren getestet, welche Materialkombinationen
den Herausforderungen des Projektes genügen. Auf diese Vorkenntnisse aufbauend wurden Mustervarianten auf der Verbundwirkmaschine RS3-MSUS-V entwickelt und geprüft. Zielführende
Muster wurden textilphysikalischen Prüfungen unterzogen und
in der Firma Golle unter Praxisbedingungen getestet.
Erfolgsversprechend waren folgende Strukturen:
•Gewirke mit aufgeraschelten lastaufnehmenden Fäden
•Gewirke mit Einarbeitung eines elastischen Garns zur Schaffung von Dehnungszonen.
Beschichtungs- und Laminierversuche der Gewirke wurden
erfolgreich durchgeführt. Für Langzeitversuche wurden diese
Muster in unsere Versuchsstation für Freiluftbewitterung nach
Kap Arkona gebracht. (STFI BMWi ZIM KF2034048CJ)
Konfektion
229
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. UlProjektförderung 2014
traschallschweißen, Hochfrequenzschweißen) sowie für andere
Anwendungsfelder (z. B. Deponieabdeckungen, Membrandächer) übertragen werden können. (ITA BMWi IGF 17383 N)
230
Kinematische Menschmodelle zur Produktentwicklung von
Bekleidung
Das Ziel der interdisziplinär tätigen Projektpartner (gemeinsam mit HIT Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH)
ist eine flexible Verfahrensweise zur Entwicklung von kinematischen virtuellen Menschmodellen, die den anatomischen
Körper aus Haut (Oberfläche), Skelett und Muskeln anwendungsspezifisch hinreichend genau widerspiegeln. Anhand der
hinterlegten Modellkinematik sind Bewegungsmuster und nutzungstypische Körperpositionen der Menschmodelle zu generieren, die geeignet sind, der Konstruktion von Bekleidung zu
dienen oder in Verknüpfung mit Passformsimulationssoftware
die Überprüfung des Tragekomforts von funktioneller Kleidung
zu ermöglichen. Dadurch können Hersteller von Schutz- und
Funktionsbekleidung zielgerichteter und schneller auf die besonderen Bedürfnisse ihrer Zielgruppen eingehen. Die Untersuchungen beschränken sich auf den Unterkörper von Frauen.
(ITM, HIT BMWi IGF 17355 BG)
231
Verbesserung der Schweißnahtgeometrie durch gezielte Änderung der Nahtgeometrie beim Laserschweißen
Das Verfahren des Laserschweißens von Textilien bietet besondere Vorteile für die Industrie. Mit keinem anderen Schweißverfahren ist eine präzisere und effizientere Einbringung von
Wärmeenergie zwischen zwei Textilien möglich. Allerdings weisen zurzeit lasergeschweißte Textilnähte für die Bekleidungsindustrie sowie teilweise für technische Textilien (wie z. B. Sportbekleidungen, Outdoor-Jacken, Markisen, Filtrationstextilien,
Airbags, Schutzkleidungen, umlaufende Filterbänder bei der
Papierherstellung, Hygieneartikeln, Membrandächern, Deponiefolien etc.) noch eine zu geringe Nahtqualität auf. Bisherige Versuche sind gescheitert, das Laserschweißen in der Konfektion
von Textilien in vielen Schweißanwendungen umzusetzen. Die
besonderen Möglichkeiten zur Nahtbildung durch den Laser und
somit zur Erzielung bestimmter Nahtqualitäten wurden dabei in
keiner Weise ausgenutzt. Der Laserstrahl besitzt auf Grund seiner Strahleigenschaften ein sehr hohes Potential, um Schweißnähte ähnlich der fadenbasierten Nähte zu erzeugen. Ziel des
Projekts ist die quantitative Verbesserung der Schweißnahteigenschaften (z. B. Nahtfestigkeit, Haptik, Nahtbreite, Nahthöhe,
Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase, Atmungsaktivität,
etc.) durch gezielte Änderung der Schweißnahtgeometrie beim
Laserschweißen. (ITA, HIT, TFI BMWi Normalverfahren 18294 N)
232
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)
233
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 Entwicklungs- über 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 ERP-Systeme umzusetzen. An den Workshops
nahmen sowohl namhafte Bekleidungsunternehmen aus unterschiedlichen Sparten als auch branchenbekannte System-An-
85
bieter 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
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 Normalverfahren 17031 N/1)
Textilreinigung
234
Absorbersystem 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 -5mol/l möglich. Eine zusätzliche Formulierung 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.
86
237
Entwicklung ressourcensparender und textilschonender Aufbereitungsverfahren auf der Basis von Stoßwellen
Im Forschungsprojekt werden neue Lösungsansätze für wirtschaftliche Aufbereitungsverfahren, die bereits bei niedrigen
Temperaturen effektiv und schonend reinigen, bleichen und
desinfizieren, untersucht. Als Basistechnologie werden hierzu
Stoßwellen eingesetzt. Diese werden derzeit vorwiegend in der
Medizintechnik zur „Steinzertrümmerung“ (Galle, Niere) erfolgreich eingesetzt, des Weiteren gibt es Ansätze auch in anderen
Bereichen wie der anorganischen Partikelherstellung. Im Gegensatz zu den bei der Textilreinigung weniger effektiven kontinuierlichen Ultraschallwellen lässt der um bis zu 1.000-fach
höhere Energieeintrag durch Stoßwellen beim Auftreffen auf
Schmutz eine deutliche Verbesserung der Reinigungswirkung
sowie eine Abtötung von Mikroorganismen durch Generierung
mechanischer Effekte innerhalb der Waschflotte erwarten: Durch
Stoßwellenanwendung wird die Durchströmung der Textilien in
Wasch- und Spülphase erhöht. Aufgrund höherer Reinigungsmechanik können der Wasserverbrauch (insbesondere in der Spülphase), der Wasch-, Waschhilfs- und Desinfektionsmitteleinsatz
sowie der Wärmeenergiebedarf verringert werden. Außerdem
kann die beschleunigte Schmutzentfernung zu verkürzter Verfahrensdauer und damit zu erhöhtem Maschinendurchsatz führen. (wfk BMWi IGF 17155 N)
238
235
Entwicklung eines einfachen und schnellen Hygienemonitoring-Verfahrens zur Eigenkontrolle Lösemittel-basierter Aufbereitungsprozesse
Das Ziel des Projektes ist 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. Ein
prinzipieller Lösungsansatz liegt in der Entwicklung eines Hygienemonitoring-Verfahrens auf der Basis von Enzymen, deren
Inaktivierung während der Aufbereitung der Reduktion praxisrelevanter Mikroorganismen entspricht. (wfk BMWi IGF 16880 N)
236
Entwicklung eines Verfahrens zur Rückgewinnung von Enzymen aus Prozesswässern textiler Dienstleistungsbetriebe auf
der Basis superparamagnetischer Mikropartikel
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. Ziel
des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur effektiven Rückgewinnung enzymatischer Systeme aus Prozesswässern textiler Dienstleistungsbetriebe auf der Basis superparamagnetischer Mikropartikel. Die Immobilisierung von Enzymen
auf der Polymeroberfläche von Magnetobeads ermöglicht die
Rückgewinnung der Enzyme mittels in die Maschinentechnik
integrierter schaltbarer oder permanenter Magnete. (wfk BMWi
IGF 16879 N)
Entwicklung eines Verfahrens zur erneuerbaren Superhydrophobierung von Textilien auf der Basis fluorfreier Nano@
Mikro-Systeme
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)
239
Textilschonendes Niedrigtemperatur-Aufbereitungsverfahren
für hygienisch anspruchsvolle Berufskleidung auf der Basis
hydrodynamischer Kavitation
Hochwertige Berufskleidung wie CI-Kleidung und Schutzkleidung muss häufig den Kriterien der Textilschonung, 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-KleiProjektförderung 2014
dung in hygienisch anspruchsvollen Bereichen und die aktuelle
Tendenz, Schutzkleidung desinfizierend zu waschen, führen zu
neuen Anforderungen 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 Textil- und 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)
240
Entwicklung eines Verfahrens zur Minimierung des Resttensidgehalts auf OP- und Schutztextilien unter Einsatz thermolabiler Tenside
Bei der Wiederaufbereitung verschiedener Arten von Schutzkleidung und OP-Textilien müssen die Reste von Tensiden
minimiert werden, da diese einen negativen Einfluss auf die
Schutzfunktion bzw. Nachausrüstung (Hydrophobierung) von
textilen Materialien haben können. Aus diesem Grund werden
die genannten Textilien während des Aufbereitungsprozesses
derzeit mit hohen Wassermengen gespült. Eine Möglichkeit zur
wirtschaftlichen Realisierung minimaler Resttensidgehalte liegt
im Einsatz thermolabiler Tenside. Diese Substanzen können
vor dem Spülprozess durch gezielte Wärmeeinwirkung gespalten werden, was zum Verlust ihrer Grenzflächenaktivität führt.
Die Spaltprodukte können deshalb während des Spülprozesses
mit geringerem Wassereinsatz von der Textiloberfläche entfernt
werden als bei Einsatz herkömmlicher, derzeit in Waschmitteln
verwendeter Tenside. (wfk, STFI, UFB BMWi Normalverfahren
17499 N)
241
Entwicklung eines ressourcenschonenden Aufbereitungsverfahrens auf der Basis erneuerbarer pH-schaltbarer SoilRelease-Systeme
Berufskleidung kommt in unterschiedlichen Wirtschaftszweigen (z. B. Industrie, Handwerk, Handel, Hotel- und Gastrono
miegewerbe sowie Gesundheits- und Sozialwesen) zum Einsatz.
Neben hoher Funktionalität fordern Kunden der textilen Dienstleistungsbetriebe aus Industrie und Gewerbe für ihre Mitarbeiter in immer stärkerem Maße individuell und modisch gestaltete Berufskleidung, die eine ansprechende und einheitliche
Repräsentation ihres Unternehmens gewährleistet (Corporate
Identity-Kleidung). Derartige Berufskleidung wird zunehmend
auch in Bereichen eingesetzt, in denen starke, nur schwer entfernbare Verschmutzungen auftreten (z. B. Mineralöle, Ruß und
Metalloxide in der metallverarbeitenden Industrie, Maschinenbau und Autowerkstätten). Zahlreiche Verschmutzungen lassen
sich nach dem gegenwärtigen Stand der Technik aus Berufskleidung jedoch nur bei hohen Temperaturen, pH-Werten und
Waschmittelkonzentrationen sowie starker Waschmechanik
zufriedenstellend entfernen. Derartige Aufbereitungsverfahren
87
führen neben erhöhten Kosten insbesondere auch zu einer verkürzten Textillebensdauer aufgrund der mechanischen, thermischen und chemischen Schädigung der Textilien. Deshalb muss
die hochwertige Berufskleidung bereits nach einer geringen
Zahl von Nutzungs- und Aufbereitungszyklen ausgemustert und
durch Neuware ersetzt werden. Ein Lösungsansatz zur Optimierung der Schmutzentfernung unter milden Waschbedingungen
und zur Kostenreduzierung ist der Einsatz von Soil-Release-Systemen auf der Basis pH-schaltbarer Polymere. Die pH-schaltbaren Eigenschaften der Polymere sollen genutzt werden, um
deren Applikation im neutralen bis sauren Milieu (pH 4 – 7) der
Spülflotte sowie die Ablösung im alkalischen Milieu (pH 8 – 12)
der Klarwäsche zu realisieren. Nach der Applikation bilden die
pH-schaltbaren Polymere eine Opferschicht auf dem Textil aus.
Dadurch wird nicht mehr das Textil, sondern die Soil-Release-Schicht während des Gebrauches verschmutzt. Beim nächsten Waschgang wird die Soil-Release-Schicht dann zusammen
mit dem anhaftenden Schmutz von den Textilien abgelöst und
somit die Schmutzentfernung unterstützt. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden erneuerbare pH-schaltbare Soil-Release-Systeme auf Basis carboxylhaltiger Polymere für ressourcenschonende Aufbereitungsverfahren entwickelt. Die Verwendung
der pH-schaltbaren Polymere verbessert die Schmutzentfernung
deutlich, woraus eine erhöhte Anzahl von Gebrauchs- und Aufbereitungszyklen der hochwertigen Textilien resultiert. Weitere
Einsparungen sind aufgrund niedrigerer Waschtemperaturen sowie eines geringeren Wasser- und Chemikalienbedarfs möglich.
(wfk, BIC, IOM BMWi Normalverfahren 18108 N)
242
Entwicklung eines Verfahrens zur photokatalytischen Wiederaufbereitung niedrig belasteter Prozesswässer auf der
Basis ferrimagnetische Core-Shell-Mikropartikel mit MultiSchicht-Struktur
Textile Dienstleistungsbetriebe stehen häufig vor der Herausforderung, zwei konträre Anforderungen zu erfüllen: Einerseits müssen sie aufgrund von Kundenvorgaben, Rechtsvorschriften und Normen die Qualität der aufbereiteten Textilien
hinsichtlich verschiedener Parameter (z. B. Hygiene, Schutzfunktion) gewährleisten und dokumentieren. Hieraus resultieren
zunehmende Anforderungen an die Qualität der eingesetzten
Prozesswässer, insbesondere in der Spülphase. Andererseits
werden Prozesswässer aus wirtschaftlichen Gründen in immer
stärkerem Maße wiederverwendet. Ein Lösungsansatz zur Aufbereitung und Wiederverwendung von Prozesswässern liegt in
der photokatalytischen Behandlung niedrig belasteter Prozesswässer mit neuartigen TiO2-Katalysatoren auf der Basis ferrimagnetischer Core-Shell-Mikropartikel mit Multischicht-Struktur.
Diese weisen gegenüber den bisher untersuchten photokatalytischen Systemen entscheidende Vorteile auf:
•Hohe photokatalytische Aktivität aufgrund einer großen Katalysatoroberfläche, wobei die elektrostatische Abstoßung
zwischen den geladenen Katalysatorpartikeln eine Agglomeration der suspendierten Partikel verhindert.
•Leichte Partikelrückgewinnung mittels magnetischer Separation: Die ferrimagnetische Eigenschaft der Katalysatoren
ermöglicht eine leichte und effiziente Separation aus der
wässrigen Phase nach der photokatalytischen Behandlung.
•Hohe mechanische Stabilität durch Einbettung der TiO2-Partikel in alternierend positive und negative elastische Polyelektrolytschichten.
(wfk, BIC, IOM BMWi Normalverfahren 18109 N)
88
243
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 Textil
aufbereitung 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)
244
Simultanbestimmung von Indikatorkeimen und Gesamtkeimzahl in Prozesswässern mittels Mikroorganismen-induzierter
Hypsochromie
Textile Dienstleistungsbetriebe haben Hygiene-Qualitätsmanagementsysteme 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)
245
Entwicklung einer innerbetrieblichen Schnellmethode zur Beurteilung der Widerstandsfähigkeit von Operationsabdecktüchern, OP-Mänteln und Rein-Luft-Kleidung gegen mikrobielle Penetration im trockenen Zustand
Die Prüfung der Barrierewirkung trockener OP-Textilien gemäß DIN EN ISO 22612 ist aufwändig und störanfällig und muss
von externen Speziallaboren durchgeführt werden. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese Prüfung aufgrund ihres komplexen Charakters nicht für die Routine-Qualitätskontrolle (Eigenkontrolle) geeignet ist. Aus hygienischer Sicht ist
die Prüfung der Barrierewirkung von OP-Textilien allerdings das
wichtigste Qualitätskriterium, auf das nicht verzichtet werden
kann. Die hohen Kosten für die Beurteilung der Barrierewirkung gegen Keimdurchtritt im trockenen Zustand gemäß DIN
EN ISO 22612 sind im derzeit anzuwendenden Prüfverfahren
begründet, das unter Einsatz bakterieller Sporen erfolgt. Gemäß DIN EN 13795 dürfen zwar alternative Prüfverfahren für
die Routinekontrolle der OP-Textilien angewendet werden, jedoch existiert bisher kein alternatives Verfahren. Im aktuellen
Forschungsvorhaben wird die Substitution der beim Verfahren
nach DIN EN ISO 22612 eingesetzten bakteriellen Sporen durch
der Sporengröße entsprechende, spezielle enzymatisch funktionalisierte Partikel untersucht. Die enzymbeladenen Partikel
verursachen nach Penetration durch trockene OP-Textilien nach
Zugabe bestimmter Substrate eine Chemilumineszenz-Reaktion,
die mithilfe eines Chemilumineszenzfilmes eine visuelle Bewertung der Barrierewirkung im Rahmen der Eigenkontrolle ermöglicht. (wfk BMWi IGF 17220 N)
246
Entwicklung eines Verfahrens zur erneuerbaren thermo
stabilen Soil-Release-Ausrüstung von persönlicher Schutz
kleidung
Im Hüttenwesen und der Metallverarbeitung ist Persönliche
Schutzkleidung (PSA) oft extremen Bedingungen ausgesetzt.
Hierzu gehören hohe Temperaturen und starke Verschmutzungen wir Fette, Ruß und Schwermetalloxide, die sich nur sehr
schwer wieder aus den Textilien entfernen lassen. Momentan ist
die Reinigung der PSA mit einem hohen Aufwand an Energie,
Wasser sowie Wasch- und Waschhilfsmitteln verbunden. Dies
führt zu hohen Kosten und einem starken Verschleiß der teuren
textilen PSA-Materialien. Die textilen Dienstleistungsunternehmen müssen die PSA bereits nach wenigen Einsätzen gegen
Neuware ersetzen. Die Verbesserung der Schmutzentfernung ist
somit von entscheidender Bedeutung zur Kosteneinsparung.
Erneuerbare Soil-Release-Ausrüstungen werden am Ende des
Aufbereitungsprozesses auf die sauberen Textilien appliziert.
Während des Gebrauches wird dann nicht mehr das Textil,
sondern die Soil-Release-Schicht verschmutzt. Diese kann aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften beim nächsten Waschen
zusammen mit dem Schmutz leicht von den Textilien abgelöst
werden. Die Wirksamkeit von Soil-Release-Ausrüstungen ist
bereits gezeigt worden, allerdings halten sie bislang den Einsatzbedingungen unter hohen Temperaturen, wie sie in Hüttenwesen und Metallverarbeitung auftreten, nur begrenzt stand.
Im Forschungsprojekt werden die bisherigen positiven Effekte
einer Soil-Release-Ausrüstung mit verbesserter thermischer und
mechanischer Stabilität kombiniert. (wfk, TFI BMWi Normalverfahren 16826 N)
247
Entwicklung eines Vorbehandlungsverfahrens für stark verschmutzte hydrophobierte Textilien auf Basis mikrobiell funktionalisierter PSA-Hydrogele am Beispiel 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 Wiederauf
bereitungszyklen. (wfk BMWi IGF 16677 N)
248
Entwicklung textilschonender Verfahren zur Aufbereitung von
Kleidung aus dem Business-Bereich unter besonderer Berücksichtigung ausreichender Reinigungswirkung und Umweltschonung auf der Basis psychrophiler Enzyme
Die Aufbereitung von Kleidung aus dem Business-Bereich
stellt für die textilen Dienstleistungsbetriebe einen attraktiven
Markt mit steigendem Wachstumspotential dar. An das optische
Erscheinungsbild werden während der gesamten Einsatzdauer,
auch nach jeder Wiederaufbereitung, sehr hohe Ansprüche gestellt. Daraus resultieren sehr hohe Anforderungen an die eingesetzten Aufbereitungsverfahren, da die häufig sehr starken
Verschmutzungen und Geruchsbelastung der hochwertigen Business-Kleidung effektiv, schonend und wirtschaftlich entfernt
werden müssen. Hierfür kommen die in textilen Dienstleistungsbetrieben üblichen wässrigen Aufbereitungsverfahren nicht in
Frage, da aufgrund der empfindlichen Fasersubstrate, kompliziert aufgebauten Konstruktionen inakzeptable Textilschädigungen resultieren. Die Reinigung in Lösemittel führt aufgrund der
starken Verschmutzungen und intensiven Geruchsbelastungen
zu unbefriedigenden Reinigungsergebnissen sowie zur erhöhten
Vergrauung. Speziell entwickelte wässrige Reinigungsverfahren
bieten prinzipiell die Möglichkeit einer besseren Reinigungswirkung und Geruchsentfernung bzw. Keimreduktion, bewirken
89
aber negative Textilveränderungen und erfordern aufwändige
und kostenintensive Finishbehandlungen. Ein prinzipieller Lösungsansatz liegt in der Behandlung in kaltem Wasser von bis
zu 4° C in Kombination mit psychrophilen Enzymen, die bei
Temperaturen bis 15° C deutlich erhöhten Umsatz und Katalyteffizienz aufweisen. In dem Artikel werden der Hintergrund und
der Lösungsweg vorgestellt. (wfk, wfk, STFI BMWi Normalverfahren 16070 N)
249
Entwicklung einer Schnellmethode zur Eigenkontrolle von
Hydrophobierungsprozessen mit Fluorcarbonharzen in textilen Dienstleistungsbetrieben
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 Bewertungen 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 soll daher eine
solche Schnellmethode über die Entwicklung aggregachromisch
funktionalisierter flüssigkeitsabweisender Ausrüstungen auf der
Basis neuartiger Zeit-Temperatur-Indikatoren realisiert werden.
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 Leuchtdichtemessungen eine Qualitätsbeurteilung der Hydrophobierung auf der gesamten Oberfläche der
aufbereiteten Textilien. (wfk BMWi IGF 17243 N)
250
Entwicklung, Anpassung und Evaluierung eines rationellen
Verfahrens für die Integration und das Recycling eines im
Wäscherei-Kreislauf agierenden Transponders in Flach
wäsche
Mit dem Forschungsvorhaben wurde das Ziel erreicht, einen
im geschlossenen Wäscherei-Kreislauf eingesetzten RFID-Transponder in Flachwäsche zu integrieren, zu bewerten und wieder
herauszulösen. Als technologische Grundlage sind dafür Konzepte, Konstruktionen, Maschinenanpassungen und Verfahrensabfolgen entwickelt, getestet, implementiert und optimiert
worden. Untersucht wurden Füge- und Veredlungsverfahren des
Herstellungsprozesses wie Nähen, Sticken, Kleben, Beschichten,
Kaschieren, Schweißen und Kapseln. Von diesen Fügeverfahren
wurde das automatisierte Einnähen in den Saum als geeignete
Transponderplatzierung für gegenwärtig zur Verfügung stehende UHF-Transponder favorisiert. Für neuartige RFID-Transponder wird die Antennengeometrie auf bandförmige Strukturen
im Rolle-zu-Rolle Prozess gestickt. Aus Sicht des Objekt- und
Heimtextilien-Herstellers sind beide Verfahren unter Berücksichtigung der Saumbreite anwendbar. Dabei wird der Transponder,
von Längstrolle oder Stapel kommend, mit Hilfe eines an herkömmlichen Säumern fixierbaren Zusatzbauteiles zugeführt und
eingebracht. Im Ergebnis bleiben die Resistenzen des Transponders gegenüber Nässe, Wasch-Chemikalien, Waschtemperaturen und mechanische Beanspruchung sowie die Lesereichweite auch nach 100 Wäschen erhalten. Durch diese Integration
90
entsteht die für den Endkunden erforderliche Unsichtbarkeit
bei einem vertretbaren Kostenaufwand von ca. 0,03 Euro / Stück
zuzüglich Materialkosten in Abhängigkeit von Saumbreite und
Stoff sowie des derzeit noch über 0,50 € liegenden Einzelpreises für den Transponder. Die Umsetzung einer wirtschaftlich
rentablen Fertigungslinie oder Nullserie erfordert die Bereitstellung einer industriell gelieferten RFID-Transponder-Zuführrolle
in Längsrichtung, bei der die Abmessungen (Breite, Durchmesser, Aufwicklung) vorgegeben werden und insbesondere die
Transponder längsorientiert sind. Hinsichtlich Transpondermaße
und -material existiert auf dem Markt kein Standard, weshalb
Zusatzteile und Maschineneinstellungen immer entsprechend
der jeweils zugeführten Transponder und individuellen Artikelparameter (z. B. Saumbreite) angepasst werden müssen. Das
Recycling ist technologisch und markttechnisch verknüpft mit
dem Lebenszyklus-Abschluss des Flachwäschestückes, bei dem
der RFID-Transponder ohne Mehraufwand in den Wertstoffkreislauf nach Stand der Technik überführt werden kann. (STFI BMWi
Sonderforschung KF2034033HG1)
251
Effekterhaltende Waschprozesse für hydro- und oleophobe
Textilien
Um wasserund ölabweisenden Eigenschaften auf Textiloberfläche zu erzeugen, werden Ausrüstung mit fluorierten Polymeren appliziert. Eine Schutz- und Barrierewirkung der Textilien
gegenüber Flüssigkeiten z. B. Chemikalien oder Blut ist besonders in den Bereichen Berufsbekleidung, Medizin-Textilien oder
persönlicher Schutzausrüstung (PSA) für den Träger notwendig
und gewünscht. Gewerbliche Wäschereien sind mit steigendem
Anteil an der Wiederaufbereitung im Bereich PSA beteiligt. Ein
bei FC-ausgerüsteten Textilien auftretender Effekt ist, dass ein
zum Teil erheblicher Verlust der Hydro- und Oleophobie direkt
im Anschluss an einen Waschprozess auftritt. Dieser Verlust der
Hydro- und Oleophobie kann durch eine sich an den Waschprozess anschließende Hitzebehandlung im Trocknungsprozess
(teilweise) wieder regeneriert werden. Um die Schutzwirkung
nach der Wiederaufbereitung sicherzustellen, wird in der Regel
im Anschluss an den Waschprozess eine Nachhydrophobierung
durchgeführt. Dementsprechend könnte durch entsprechende
Wahl der Einflussparameter der Verlust des hydro- und oleophoben Effekts minimiert werden.
Die folgenden aufgeführten Aspekte sind Ziele der Forschungsarbeit während der Projektlaufzeit:
•Charakterisierung der Wechselwirkung von Tensidsystem
und mit fluorierten Polymeren zur Beurteilung der Einflussparameter.
•Verbesserung der Waschpermanenz von textilen Ausrüstungen mit fluorierten Polymeren, speziell der auf C6-Chemie
basierenden Formulierungen, um den Einsatz von fluorierten Polymeren in Wäschereien zu minimieren.
•Erstellung von Richtlinien für eine sachgerechte desinfizierende Wiederaufbereitung FC-ausgerüsteter Textilien und
allgemeine Empfehlungen für die Verwendung von Tensiden
bei entsprechenden Textilien.
•Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden
Zur Erreichung des Projektziels wurden die folgenden Arbeitsschritte durchgeführt:
•Laborwaschversuche dienten der Erforschung, ob unter den
Gegebenheiten eines (gewerblichen) Waschprozesses in der
Praxis beobachtete Verlust an Hydro- und Oleophobie der
Textilien hauptsächlich durch mechanische, durch chemisch
bedingte (Alkalität bzw. Tenside) Einflüsse oder durch Kombination von beiden Einflüssen bedingt ist.
•Eine Korrelation zu Waschversuchen mit einer gewerblichen
Waschschleudermaschine mit Praxisversuchen im Textilservicebetrieb dienten dem Übertrag der erhaltenen Ergebnisse
in den größeren Maßstab.
•Empfehlungen und Richtlinien für einen sachgemäßen
Waschprozess bieten die Möglichkeit einer betriebsspezifischen Adaption.
(HIT DBU- AZ 29716)
Vliesstoffe
252
Erhöhung des Pigmentschmutztragevermögens von Waschflotten
In den Textilserviceunternehmen fand in den letzten 10 Jahren eine Optimierung der Waschprozesse bezüglich Ressourcenund 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 Wasch
temperaturen. 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 Wasch- und Waschhilfsmittelformulierungen
untersucht werden. (HIT, FTB, UFB BMWi IGF 17562 N)
253
Textile Medizinprodukte aus biometrisch hergestellter Seide
mit integrierten Wirkstoffen für die innovative Behandlung
chronischer Wunden
Im Forschungsprojekt werden Wundauflagen auf Basis
transgener Raupenseide entwickelt. Chronische Wunden verursachen jährlich mehr als 20 Mrd. € Kosten für das deutsche Gesundheitswesen. Die gestörte Wundheilung wird durch gezielte
Applikation fehlender Wachstumsfaktoren aus der Wundauflage
regeneriert. Zur Herstellung der Wundauflagen müssen die textilen Prozesse sowie die Anlagentechnik auf die biomimetisch
gesponnene Seide sowie die gesetzlichen Bestimmungen zur
Fertigung von Medizinprodukten abgestimmt werden. Hierzu
zählt auch die Anpassung der Anlagentechnik an das Reinraumkonzept. Fokussiert wird die Entwicklung einer vollständigen
Vlieskette. Hierzu zählt die Entwicklung eines speziellen Stapelfaserschneiders und einer innovativen Vernadelungsanlage. (ITA
EU Seven Framework Programm 005-1009-0045)
254
Kundenbezogene Qualitätssicherung in der Vliesherstellung
– QUALIVLIES
Der Vliesstoffmarkt ist durch seine Internationalität und
seinen starken Wettbewerb gekennzeichnet. In diesem stetigen Wettbewerb werden Vliesstoffproduzenten mit steigenden
Anforderungen konfrontiert. Die Vliesstoffqualität gilt zunehmend als wichtigstes Verkaufsargument. Um wettbewerbsfähig
zu bleiben, ist daher eine Verbesserung der Vliesstoffqualität
notwendig. Auf dem Markt existieren bereits Inline-Inspektionssysteme zur Erkennung von Dünn- und Dickstellen sowie
Fehlstellen wie z. B. Löcher in Vliesen. Die Vliesstoffqualität ist
allerdings von weiteren Faktoren abhängig, etwa der Gleichmäßigkeit. Insbesondere bei geringen Flächengewichten (z. B.
15 g/m2) fallen ungleichmäßige Faserverteilungen stark auf
und beeinträchtigen die ästhetische Qualität der Spinnvliese.
Im diesem Projekt wurde eine objektive Bildanalysemethode
entwickelt, die das subjektive Qualitätsempfinden von Vliesstoffkunden widerspiegelt. Hierzu werden subjektive und objektive Vliesstoffqualitäten miteinander verglichen. Zunächst wird
die Erfassung der subjektiven Qualitätsbewertung beschrieben.
Hierfür wird die Qualitätsbewertung von Vliesstoffproben durch
Kunden auf zwei verschiedene Arten gesammelt: Zum einen erfolgt die Erfassung der Qualitätsbewertungen in einem sogenannten Showroom. Zum anderen wird die Bewertung mit Hilfe
eines Online-Tools erfasst. Diese beiden Bewertungsmethoden
werden anschließend miteinander verglichen. Zur Ermittlung
der objektiven Vliesstoffqualität werden etablierte Bildanalyse-Methoden ermittelt und auf die Vliesstoffproben angewen-
91
det. Zum Schluss werden die subjektiven und objektiven Bewertungen miteinander verknüpft. Die Ergebnisse zeigen, dass
mit der entwickelten Analysemethode Vliesstoffproben in gute
und schlechte Qualität unterteilen werden können. (ITA BMWi
ZIM KF2497108KM0)
255
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)
256
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)
257
MeltEspin – Entwicklung einer Anlage zur ressourceneffizienten Herstellung von Submikronfasern
Feinfaserlagen mit einem mittleren Durchmesser von unter 500 nm haben vorteilhafte Eigenschaften z. B. bei der
Oberflächenfiltration. 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 Schmelz
elektrospinnen 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)
92
258
CAMISMA – Carbonfaser/Aramid/Metall-basiertes Innenstruktur-Bauteil mit Multimaterialsystem-Ansatz
Die Nachfrage nach Carbonfasern und Faserverbundwerkstoffen steigt. Gerade die Eigenschaften der Carbonfasern – geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit – machen diese
Fasern sehr interessant für Leichtbauanwendungen in der Automobilindustrie. Leider sind die Kosten dieser Fasern jedoch
momentan noch so hoch, dass diese Fasern nicht in Massenartikeln verwendet werden. Eine Möglichkeit Kosten zu reduzieren und preiswertere Faserverbundwerkstoffe herzustellen ist
der Einsatz von recycelten Carbonfasern. Diese meist kurzen
Stapelfasern sind bereits auf dem Markt erhältlich und werden
aus carbonfaserverstärkten Verbundbauteilen, Randabschnitten oder aus Abfällen der Carbonfaserproduktion hergestellt.
Aufgrund europäischer Gesetze müssen carbonfaserverstärkte
Werkstoffe und Carbonfasern recycelt werden. Für die Rückgewinnung der Fasern gibt es bereits verschiedene Technologien.
Im Projekt „CAMISMA“ wird ein neuer Vliesstoffprozess zur kontinuierlichen Produktion von Carbonfaservliesstoffen aus Recyclingfasern aufgebaut. Die mit Hilfe dieses neuen Verfahrens
hergestellten Carbonfaservliese werden mechanisch verfestigt
und auf Rollen aufgewickelt. Unterschiedliche Tests zur Charakterisierung der Vliesstoffe werden im ITA-Textilprüflabor durchgeführt. (ITA BMWi Inno Regio 03X3031E)
259
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 spezifische Luftverbrauch um 30 % vermindert werden.
Außerdem soll der entwickelte Prozess für Anlagen mit einer
Produktionsbreite ≤ 1 m optimiert werden. (ITA, DWI BMWi Normalverfahren 17101 N)
260
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)
261
Online-Beeinflussung und Bewertung der Filamentorientierung im Spinnvliesprozess
Mit Hilfe eines onlinefähigen optischen Messverfahrens der
Firma Lenzing Instruments konnte bisher eine Ermittlung der
Faserorientierung bei kardierten Vliesen vorgenommen werden.
Das technische Grundprinzip auf Basis der CCD-Kameratechnik wurde nun weiterentwickelt, so dass es auch in Spinnvliesanlagen bei Geschwindigkeiten bis 1 000 m/min zur Bestimmung der Filamentorientierung online eingesetzt werden kann.
Die Kamera wurde zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Bildfläche mit ringförmig angeordneten High Power LED, einem verbesserten Objektiv mit erhöhter Tiefenschärfe und einer neuen
Blitzsteuerung mit einer Pulsdauer des Blitzkontrollers von 1µs
ausgerüstet. Getestet wurde das Messsystem durch mehrere
Versuchsreihen an der Reicofil®4-Spinnvliesanlage im Technikum des Sächsischen Textilforschungsinstitutes. Variiert wurden
Ablagegeometrie aus einer Summe einzelner Einstellparameter,
Liniengeschwindigkeiten bzw. Flächenmassen sowie die Verfestigungsart (thermisch und mechanisch). Bei einer Positionierung der Kamera unmittelbar hinter dem
Ablagebereich kann die Filamentorientierung unbeeinflusst von
Längsverzügen bestimmt werden. Allerdings liegt das unverfestigte Vlies damit stets auf einem Siebband. Bei niedrigen
Flächenmassen (< 60 g/m2) wird die Siebbandstruktur mit im
Bild erfasst und verändert bei Verringerung der Flächenmasse in zunehmendem Maße das Messergebnis. Wird die Kamera
hinter der Verfestigungseinheit (z. B. Kalander bei thermischer
Verfestigung) angeordnet, kann die sich frei bewegende Vliesstoffbahn über eine strukturlose Unterlage geführt werden. Bei
einem hellen Vliesstoff sollte diese Fläche zur Erzeugung eines guten Kontrasts schwarz sein; bei einem dunklen Vliesstoff
weiß. Nach der thermischen Verfestigung bilden sich die Pressflächen der Kalandergravur auf der Vliesstoffoberfläche ab. Die
neue Bildverarbeitungssoftware wurde daher mit einem Modul
ausgestattet, das eine Ausblendung definierter Flächen ermöglicht. Dieses Modul erlaubt es auch, Flächen unbekannter Kalandergravuren sowie Einstichpunkte im Falle einer Vernadelung
auszublenden.
Die auf der Reicofil®4-Spinnvliesanlage ermittelten Testergebnisse belegen, dass die optisch bestimmten Werte der Filamentorientierung bei den Versuchen in dem Wertebereich der
Verhältnisse aus Längs- und Querrichtung (MD:CD) zwischen
0,8 und 2,3 sehr gut mit den mechanisch ermittelten MD:CDVerhältnissen der Zugprüfung an Vliesstoff-Mustern korrelieren.
Die Ergebnisse der Testmessungen konnten die Eignung dieses
neuen Messsystems für die optische Bestimmung der Filamentorientierung an Spinnvliesanlagen im technischen Maßstab unter Beweis stellen. (STFI, FIBRE BMWi Normalverfahren 17357
BG)
262
Verbundvliesstoffe mit Farbbrillanz
Ziel des Forschungsvorhabens war 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, insbesondere für Tischwäsche und
Tischdekorationen. Entsprechend der Anforderungen sollten
die Eigenschaften dieser Materialkombination mittels Oberflächenstrukturierung optimiert werden. Es wurde untersucht, inwieweit sich cellulosebasierte Materialien in Kombination mit
Fasern und Filamenten aus Polyolefinen und Biopolymeren verarbeiten lassen.
Bei der Verfestigung des Materialverbundes wurden sowohl
Kalanderprägewalzen als auch die Wasserstrahlverfestigung
genutzt. Dabei 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 war neben der Verfestigung auch die Möglichkeit
einer Oberflächenstrukturierung gegeben.
Ziel dieser Oberflächenstrukturierung war jeweils die Verbesserung der Materialeigenschaften, d. h. hohe Reißfestigkeit,
weicher, textiler Griff, gutes Drapiervermögen sowie eine Erhöhung der Glanzoptik und der Farbbrillanz auf den Verbundoberflächen. Durch den Einsatz eines speziellen PE-Copolymers
konnte dabei gleichzeitig auch die Rutschfestigkeit und das
Anschmutzverhalten (Feuchtigkeitsabweisung etc.) deutlich verbessert werden.
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 (PE + Co-PE) in Verbindung mit dem Biopolymer
PLA zeigten herausragendes Potential für eine Einführung in
die Produktion sowie für ein angestrebtes weiterführendes Projekt. Schließlich sollte es möglich sein, ein Material herzustellen, welches die Vorzüge eines polyolefin-basierten Vliesstoffes
aufweist und gleichzeitig eine Brücke hin zu einem biologisch
abbaubaren und aus nachwachsenden Rohstoffen bestehenden
Materialverbund schlagen kann. (STFI BMWi InnoKom Ost MF
100005)
263
Feuchtemessverfahren für Spinnvliesstoff-Ausrüstungen
Es wurde ein Messsystem zur Bestimmung der Materialfeuchte an bewegten Textil- bzw. Vliesstoffbahnen entwickelt,
das sich insbesondere für den Einsatz im mittleren bis hohen
Feuchtebereich eignet. Zum Test des Messsystems fanden Versuche an einer Reicofil®4-Spinnvliesanlage im Technikum des
STFI e. V. statt. In der Linie dieser Anlage befindet sich ein Foulard zur Nassausrüstung. Unter Vorlage vorproduzierter Rollen
aus mehrlagigem Polypropylen-Spinnvliesstoff mit Flächenmassen von 18 bis 60 g/m2 wurden im Geschwindigkeitsbereich
zwischen 10 und 275 m/min Versuche durchgeführt. An drei
verschiedenen Messstellen wurden mit den im Rahmen des
Projektes entwickelten Messköpfen die Materialfeuchten online
bestimmt. Um den Feuchtebereich in einem möglichst großen
Bereich einstellen zu können, fand die Ausrüstung sowohl mit
Wasser als auch mit verschiedenen Chemikalien (hydrophile,
hydrophobe bzw. antistatische Ausrüstung) statt.
Getestet wurden Sensoren auf der Basis der Ausgleichsfeuchte-Messung und ein Hochfrequenzsensor mit verschiedenen konstruktiven Ausführungen der Messköpfe. Bei den
Sensoren zur Messung der Ausgleichsfeuchte war gleichzeitig
93
auch eine Temperaturmessung integriert. Damit war es möglich, Temperatureinflüsse durch Bestimmung einer normierten
Ausgleichsfeuchte, bezogen auf eine konstante Temperatur, zu
kompensieren.
Die aus den Versuchsergebnissen abgeleiteten Erkenntnisse führten zur Entwicklung miniaturisierter Stabmessfühler zur
Messung der Ausgleichsfeuchte. Des Weiteren wurde ein Messkopf entwickelt, bei dem die Messprinzipien Gleichgewichtsfeuchte und komplexer elektrischer Widerstand kombiniert
wurden. Während die Gleichgewichtsfeuchte im niedrigen und
mittleren Feuchtebereich erfolgreich eingesetzt werden konnte,
ist für hohe Feuchteanteile eine Hochfrequenzmessung besser
geeignet.
Weiterhin wurde eine Messanordnung getestet, bei der Trockenluft in definierter Menge zugeführt wurde. Die in einem
ölfreien Kompressor erzeugte und in einem nachgeschalteten
Membrantrockner entfeuchtete Luft wurde in definierter Menge
und Zustand (Temperatur 23° C; Taupunkt -63° C) entgegengesetzt zur Maschinenlaufrichtung zwischen Vliesstoffbahn und
Leitblech zugeführt. Auf diese Weise war es möglich, Einflüsse,
die nicht in Korrelation zur Vliesstofffeuchte stehen, zu eliminieren. (STFI BMWi Sonderforschung MF100055)
264
Entwicklung von Spinnvliesstoffen für Außenanwendungen
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung neuarti
ger Spinnvliesstoffe, vorrangig auf Basis von Bikomponenten-Filamenten, mit spezieller Inline-Ausrüstung für die Außenan
wendung. Die Innovation dieser Spinnvliesstoffe bestand
insbesondere darin, eine Verbindung aus sehr hoher Reißfestig
keit, erhöhter Oberflächenabriebresistenz und textilem Griff zu
schaffen. Dabei standen im besonderen Fokus die mögliche
Anwendung als Sitz- und Liegeauflagen, Produktschutz bzw.
Objektabdeckungen, z. B. für Gartenmöbel oder Kleinfahrzeuge.
Entsprechend der speziellen Anforderungen sollten die
Eigenschaften dieser Materialkombination mittels Oberflächenbehandlung optimiert werden. Es wurde untersucht, inwieweit
sich verschiedene Polymerkombinationen aus Polyester (PET),
Co-Polyester (Co-PET) und Polyamid (PA) 6 als Basismaterialien
verwenden lassen. Alternativ kamen im Projektverlauf auch die
Polymere Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) zum Einsatz.
Bei der Verfestigung wurde ausschließlich die Thermobondierung mittels Kalanderprägewalzen eingesetzt.
Für die verschiedenen Inline-Ausrüstungsverfahren wurden
zunächst im Labormaßstab neuartige fluorcarbonfreie Hydro
phobausrüstungen, Anti-Pilling-Ausrüstungen sowie antimikrobielle/fungizide Wirkstoffe und Silikon-Beschichtungen eingesetzt.
Später wurde zum Vergleich auch noch eine fluorcarbonhaltige Hydrophobausrüstung getestet. Ziele der unterschiedlichen
Ausrüstungen waren eine hohe Reißfestigkeit, gute Witterungsbeständigkeit, einen niedrigen Oberflächenabrieb und weichen
textilen Griff zu erlangen. Anschließend wurden diese Ergebnisse mittels Highspeed-Foulard auf den Industriemaßstab übertragen. Ergänzend konnten beim Spinnvliesprozess durch die
direkte Zugabe von Additiven in die Polymerschmelze (Farbe,
antimikrobiell, UV-Schutz) weitere Materialfunktionalisierungen
erreicht werden. (STFI BMWi Sonderforschung MF110009)
265
InnoVlies – Vliesbildungsverfahren, Produktion von trocken
gelegten Vliesstoffen aus Spezialfasern mit einer sehr homogenen Flächenmassenverteilung und hoher Materialaus
nutzung
Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, bestehende Vliesbildungsverfahren in ihrer Prozessführung so zu optimieren,
94
dass trocken gelegte Vliesstoffe aus Spezialfasern mit einer
sehr homogenen Flächenmasseverteilung (maximale Flächenmasseschwankungen von 2 – 3 %) und hoher Materialausnutzung sicher produziert werden können.
Nach erfolgten Einzelanalysen für die Teilbereiche Faseröffnung und Vliesbildung wurden die gesammelten Ergebnisse
und Erkenntnisse nochmals im Hinblick auf die Durchführung
von Optimierungen im Gesamtprozess betrachtet.
Im Ergebnis der Untersuchungen wurden Nadelvliesstoffe in
Flächenmassebereichen von 120 g / m2, 160 g / m2 und 200 g / m2
produziert. Nach entsprechender Einfahrphase der Anlage konnten stabile Produktionsbedingungen hergestellt werden, die
Flächenmasseschwankungen im Bereich von 2,3 % bis 3,2 %
aufwiesen.
Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen wurden
im Rahmen des Forschungsvorhabens in einem Verfahrenskonzept zur Herstellung optimierter Vliesstoffe zusammengefasst.
Dieses im Projekt auch unter Einbeziehung von Know-How
und neuester Anlagentechnik des Maschinenbaus erarbeitete
Verfahrenskonzept bildet die Grundlage für die Übertragung der
im Labormaßstab gewonnen Erfahrungen auf den späteren Produktionsmaßstab. Es kann die Basis für weitere Entwicklungen
auf dem Gebiet der technischen Vliesstoffe aus ausgewählten
Spezialfasern bilden und bei der Projektierung einer Produktionsanlage durch interessierte Unternehmen als Leitfaden dienen.
Erste Umsetzungen der Projektergebnisse im industriellen
Maßstab zeigen, dass die gewonnenen Erkenntnisse zur Verarbeitung von Spezialfasern, insbesondere von PreOx-PAN-Faser,
deutliche Verbesserungen in Bezug auf Produktionsstabilität
und Qualität des Endproduktes bewirken. (STFI BMWi InnoKomOst Modul VF MF110104)
266
Rezyklierte Kohlenstofffasern aus gebrauchten CFK Bauteilen
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)
267
Einzelfasercharakterisierung bezüglich ihrer Verarbeitbarkeit
zu Vliesstoffen und der resultierenden Produkteigenschaften
Das Forschungsziel bestand darin, das Airlaid-Verfahren
durch die Erprobung von neuartigen Faserstoffen für die Entwicklung und Herstellung von funktionalen Strukturen für technische Anwendungen breiter und effektiver nutzbar zu machen.
Die Entwicklung von Airlaid-Produkten geschieht bisher eher
intuitiv und von Erfahrungswissen geleitet. Am Beispiel des Airlaid-Prozesses wurde eine selbst lernende, auf Quality Function
Deployment (QFD) beruhende, Methode entwickelt und in Form
eines Funktionsmusters erprobt, mit dem kmU selbst auf einfache Weise Zusammenhänge zwischen Produkteigenschaften,
Prozesseinstellungen und Vorprodukteigenschaften nicht nur
qualitativ, sondern auch quantitativ erfassen können. Die so
aufgedeckten Zusammenhänge lassen sich später zum Ermitteln
einer optimalen und effizienten Produktkonstruktion und zum
Vorschlagen geeigneter Prozesseinstellungen einsetzen.
Ein Airlaid-Versuchsstand zur Verarbeitung von Kurzfasern
bis zu 12 mm Faserlänge wurde um eine Faserdosiereinheit
erweitert. Im Labormaßstab ist damit eine reproduzierbare
Fasermenge je Zeiteinheit verarbeitbar. Für zwei festgelegte
Produktgruppen wurden Versuchsreihen mit drei verschiedenen – hinsichtlich Faserlänge und Querschnitt charakterisierten
– Viskosefasertypen sowie mit Mischungen von Viskosefasern
und Holzkurzfasern durchgeführt. Variiert wurden dabei Schnittlänge, Bindefaseranteile und Flächenmassen. Alle Versuchsvarianten wurden hinsichtlich Festigkeit und Saugverhalten ausgewertet und in einer auf den Prozess und seine speziellen
Parameter abgestimmten Datenbank erfasst. Darauf aufbauend
wurden bei einem Industriepartner Versuche zur kleintechnischen Verifizierung durchgeführt.
Die erzielte Ergebnisse tragen zur Senkung von Produktentwicklungs- und Markteinführungszeiten sowie der Markteinstiegskosten für neue Airlaid-Produkte bei. Sie bilden eine
Ausgangsbasis für nischenmarkt-spezifische Anpassungen und
Weiterentwicklungen des Airlaid-Prozesses. Weiter lässt sich die
speziell auf kmU abgestimmte Weiterentwicklung des QFDs zum
Aufdecken von qualitativen und quantitativen Zusammenhängen zwischen Produkt, Vorprodukten und Prozesskonfiguration
in verschiedensten verfahrenstechnischen Prozessen einsetzen. (STFI, DITF-MR BMWi IGF 16828 BG)
268
Entwicklung neuer verfahrenstechnischer Lösungen zum
zielgerichteten Herstellen von Vliesstoffen zur Ölfiltration
durch analytische, textil-technologische und anwendungsrelevante Untersuchungen
Als wichtiger Schmierstoff hat Öl einen wesentlichen Einfluss auf das Funktions- und Schadensverhalten von Getriebekomponenten. In Ölfiltern finden bisher überwiegend Nassvliesstoffe und Glasfaservliesstoffe Verwendung. Charakteristisch für
die genannten Medien ist vor allem eine geringe Dicke, die die
Bereitstellung einer ausreichenden Filterfläche in einem kompakten Bauvolumen der Filterpatronen ermöglicht. Da das Potenzial von Nassvliesstoffen bei der Filtration von Getriebeölen
bereits weitgehend ausgereizt ist, steht neuen Filtervliesstoffen
aus synthetischen Fasermaterialien eine große Zukunft bevor.
In der Ölfiltration geht der Trend außerdem zu der Kombination einzelner textiler Flächengebilde, deren Vorteile durch eine
gezielte Materialauswahl und -zusammensetzung ausgenutzt
werden können. Mit der Weiterentwicklung der Anlagentechnik, der Änderung der Ölzusammensetzung und den höheren
Anforderungen an die Qualität der Öle besitzt die Erarbeitung
prozessbezogener Strategien zur Auslegung und Optimierung
von Filtermedien zunehmende Bedeutung.
Das Ziel des von 3 Forschungsstellen (FS 1 - STFI e. V.; FS 2
– BTU Cottbus-Senftenberg, Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik; FS 3 – IPF Dresden e. V.) gemeinsam bearbeiteten Projektes bestand in der Untersuchung des Filtrationsprozesses von
Getriebeölen in Abhängigkeit von verschiedenen Filtermaterialien und Filterherstellungsverfahren. Die im Forschungsprojekt
gewonnenen Kenntnisse sollen zukünftig die Auswahl geeigneter Filtermedien für bestimmte Problemstellungen unterstützen.
Zur Bewertung des aktuellen Entwicklungsstandes auf dem
Gebiet der Ölfiltration wurden zunächst Recherchen zu EinsatzProjektförderung 2014
bedingungen, Anforderungsprofilen, Filtermedienarten und theoretischen Grundlagen der Ölfiltration durchgeführt. Im Hinblick
auf die Entwicklung neuer Ölfiltermedien war anschließend v. a.
die textil-physikalische, chemische, optische sowie ölbezogene
Charakterisierung traditioneller Ölfiltermedien ein wesentlicher
Arbeitsschwerpunkt des Vorhabens.
Aufbauend auf den erarbeiteten theoretischen und praktischen Erkenntnissen wurden technologische Grundlagen zum
zielgerichteten Herstellen von neuen, synthetischen Ölfiltermedien auf Vliesstoffbasis geschaffen. Dazu wurden an der Forschungsstelle 1 neue Medien mit Modellcharakter entwickelt.
Die gezielte Variation von einzelnen Eigenschaften wie Struktur,
Benetzbarkeit, Ladung und Porosität erlaubte dabei die systematische Untersuchung des Einflusses dieser Parameter auf
die Filterwirkung und die Stabilität der Medien. Die wasserstrahlverfestigten Faservliesstoffe, Feinfaserspinnvliesstoffe und
Nadelvliesstoffe aus Polypropylen und Polyester wurden sowohl
als Einzelschichten als auch in Form von Verbundstrukturen mit
bis zu fünf Lagen realisiert. Die Einzelschichten wurden dabei
direkt im Prozess bzw. durch eine nachfolgende Behandlung
mittels Hochdruckwasserstrahlen zu unterschiedlichen Schichtkombinationen mit jeweils neuartigen Eigenschaften verbunden.
Anschließend wurden die Modellfiltermedien ebenfalls eingehend hinsichtlich textil-physikalischer Eigenschaften mit Filtrationsrelevanz sowie wichtigen Stabilitätskenngrößen untersucht
und miteinander verglichen. Ferner wurden die Oberflächen der
Medien an der Forschungsstelle 3 mittels Rasterelektronenmikroskopie, Benetzungsscreening und Zeta-Potenzial-Messungen
analysiert. Neben den Untersuchungen zur Benetzbarkeit durch
verschiedene Modell- und reale Öle wurden außerdem die Hydrolysebeständigkeit und die Beständigkeit der Medien gegenüber Temperatur- und Öleinwirkung bestimmt. Dabei erfolgte,
neben einem Vergleich von Stabilitätsparametern und filtrationsrelevanten Kenngrößen vor und nach den Behandlungen,
eine umfassende Bewertung des Wasserdampf- bzw. Öleinflusses auf die Faseroberflächen ausgewählter Medien anhand von
Rasterelektronenmikroskop- und energiedispersiven Röntgenspektroskopie-Untersuchungen sowie mittels Benetzungsscreening.
An der Forschungsstelle 2 wurde zeitgleich ein Versuchsstand für filtrationsbezogene Tests von Filtermedienproben in
Kombination mit neuen und gealterten Getriebeölen aufgebaut
und in Betrieb genommen. Eine spezielle Flüssigkeitsmesszelle erlaubte zusätzlich die Detektion von Veränderungen in der
Ölzusammensetzung im Laufe der Filtration mittels FT-IR-Spektroskopie. Außerdem wurden Präparationsverfahren zur Untersuchung gebrauchter Filter entwickelt und optimiert. Somit
konnten durch den Filtrationsprozess hervorgerufene Einlagerungen in den einzelnen Schichten der Filtermedien genau lokalisiert und deren Zusammensetzung mittels energiedispersiven
Röntgenspektroskopie-Analysen bestimmt werden. Des Weiteren ermöglichte die Entwicklung einer Messzelle zur Erfassung
des spezifischen elektrischen Widerstandes die Untersuchung
und den Vergleich des Verhaltens von Ölen unter Variation
verschiedener Parameter wie beispielsweise von Temperatur,
Elektrodenabstand und Spannung. Ferner erfolgten Messungen
zur statischen Aufladung von Ölen bei Durchströmung und der
dabei auftretenden Stromstärken.
Einen weiteren Arbeitskomplex bildeten Untersuchungen zur
Optimierung der Oberflächeneigenschaften und des Schichtaufbaus in Ölfilterelementen. Dazu wurden die Oberflächen
ausgewählter Modellfiltereinzelschichten und -verbundstrukturen unter Variation verschiedener Versuchsparameter wie
Konzentration, Temperatur und Vorbehandlung der Medien
mittels Plasma modifiziert (Kombinationen: hydrophil / oleophil, hydrophob /oleophil, hydrophil / oleophob und hydrophob /
oleophob). Außerdem wurden Versuche zur Optimierung textil-
95
physikalischer Eigenschaften der Modellfiltermedien durch thermische Behandlung bzw. Anpassung der Meltblown-Technologie
durchgeführt. Anschließend erfolgte die Verbundbildung aus
optimierten Einzelschichten mittels AquaJet-Technologie unter
Variation von Prozessparametern und Schichtaufbau der Modellfilterverbunde (Anzahl bzw. Kombination der Einzellagen).
Für die verbleibende Projektlaufzeit ist geplant, die in den
Laboruntersuchungen ermittelten Ergebnisse abschließend in
praxisnahen Tests in enger Zusammenarbeit mit den involvierten Industriepartnern nachzuvollziehen. (STFI, LMV, IPFD BMWi
IGF 17515 BR)
269
Entwicklung eines ultrafeinskaligen Layers auf Vliesstoffbasis
für das Drucken einer elektronischen Funktionsschicht
Im IGF-Vorhaben 17564 BR war es Ziel technologische Lösungen zur Herstellung von glatten, gleichmäßigen und stabilen
Vliesstoffverbunden aus Spinnvliesstoffen oder Faservliesstoffen und einer Feinstfaser-Spinnvliesschicht (Elektrogesponnene
Vliese oder Meltblown) zu entwickeln und anforderungsgerecht
auszurüsten, um diese dann in einem sogenannten Massendruckverfahren (Tief-, Offset- und Flexodruck) einsetzen zu können und mit einer elektronischen Schicht zu funktionalisieren.
Durch die Projektergebnisse sind eine Reihe neuartiger Drucksubstrate für innovative Druckstoffe für elektronische Funktionsschichten entwickelt worden, die mittels angepasster Druckverfahren mit multifunktionellen Eigenschaften prozessiert werden
können. Die Integration von elektronischen Bauelementen in
textiles Trägermaterial ist Gegenstand aktueller Forschungsund Entwicklungsvorhaben. Im Hinblick auf Bekleidung werden
diese Materialien unter dem Begriff SMART-Textiles zusammengefasst. Diese Stoffe können sowohl bei Sicherheits- und Gesundheitsüberwachungen als auch im Bereich von Outdoor-Aktivitäten Anwendung finden. Leitfähig strukturierte Textilien
erweisen sich als robuster als die derzeit in der Mikrosystemtechnik eingesetzten Foliesubstrate. Es existieren jedoch weder
für die leitfähige Strukturierung noch für die Bestückung mit
Bauelementen effiziente Fertigungstechnologien. Mit Hilfe von
Massendruckverfahren können auf textilen Flächen elektrisch
leitende Strukturen appliziert werden, deren Widerstandfähigkeit derzeit jedoch bei weitem die Anforderungen nicht erfüllen. Eine Massenproduktion von Smart Textiles mit Hilfe von
Druckverfahren setzt deshalb die Entwicklung eines neuartigen
Substrates voraus. Damit könnten Stapel von Dünnschichtbauelementen in wesentlich einfacherer und kostengünstigerer
Weise als in der konventionellen Elektronik hergestellt werden.
Heute existiert eine große Vielfalt druckbarer Materialien, die
leitende, halbleitende, dielektrische, elektrolumineszente, photovoltaische und andere funktionale Eigenschaften aufweisen.
Voraussetzung für die Übertragung auf textile Substrate ist es,
dass diese Materialien als Lösung, Dispersion oder Suspension
vorliegen. Neben der jeweiligen elektronischen Funktionalität
ist die Prozessierbarkeit in den Druckverfahren wesentlich für
die Applizierbarkeit der gedruckten Elektronik auf die neuen
Substrate. (STFI, IPM, IPFD BMWi Normalverfahren 17564 BR)
270
Druckelastische Faservliesstoffe
Durch gezielte technische und technologische Variationen
des Vliesbildungs- und Verfestigungsprozesses sollten im Projekt druckelastische Nadelvliesstoffe mit ausreichender Dreidimensionalität für unterschiedliche technische Anwendungen
entwickelt werden.
Technische Möglichkeiten zur Erzielung der Dreidimensionalität von Vliesstoffen wurden durch die Nutzung verschie-
96
dener Verfahren zur Vliesbildung und zur Spezialvernadelung
untersucht. Die Dreidimensionalität konnte durch den Austrag
von Faserenden und/oder Faserschlingen aus der vorgelegten
Vliesstruktur sehr gut generiert werden. Durch den Einsatz von
Faserstoffen mit hohem Voluminösitätspotenzial – wie zum Beispiel grobe und / oder hochgekräuselte Fasern – konnte dieser
Effekt bewusst verstärkt werden.
Schwerpunktmäßige Anwendungsgebiete für dreidimensionale Nadelvliesstoffe wurden in den Produktgruppen Mobil- und
Industrietextilien erkannt und in ausgewählten Anwendungsbeispielen versuchsmäßig umgesetzt.
Als Bestandteil akustisch wirksamer Sandwichstrukturen im
Fahrzeugeninnen- und -außenbereich wurde ein dreidimensionaler Nadelvliesstoff entwickelt, dessen temperaturabhängiges
Dickenerholungsvermögen im fertigen Formteil unterschiedliche
Dichteverhältnisse realisieren kann. Der Ersatz von Glasfasern
durch grobe Polyesterfasern leistet in diesem Produkt einen
Beitrag zu Leichtbau und recyclinggerechter Konstruktion. Zweites Produktbeispiel bildete eine rutschfeste Bodenmatte, wozu
ein Strukturvliesstoff aus supergroben Polyesterfasern mit geeigneter Rückenbeschichtung entwickelt wurde.
Dreidimensionale Vliesstoffe sind als Industrietextilien prädestiniert für Anwendungen im Bereich Filtration. Aus Grobfasern hergestellte Nadelvliesstoffe wurden als passive, tragende
bzw. Volumen gebende Struktur in geschlossenen Filteraufbauten getestet. Filtermedien mit gezielter Speicherkapazität für
Wasserdampf und optimalen Porenvolumen wurden aus Mischungen von speziellen Viskosefasern und groben Polyesterfasern nach verschiedenen Vliesbildungs- und Verfestigungsverfahren hergestellt. Deren Testung erfolgte als Filterpad mit 50
mm Durchmesser konfektioniert in Systemen für die künstliche
Patientenbeatmung.
Als druckelastische Komponente eines Dekatierbandes zur
Perforation von leichten bis mittelschweren Vliesstoffen, aber
auch von Folien oder Papieren, wurde ein Vliesstoff mit Gradientenaufbau untersucht. Dieser Aufbau besteht aus zwei Nadelvliesstoffen, die unter Verwendung von Fasern mit großen
Feinheitsunterschieden vorgefertigt wurden und durch Vernadeln
miteinander verbunden sind. Eine kompakte Trägerschicht aus
feineren Fasern generiert dabei die erforderliche Festigkeit und
Dimensionsstabilität. Die im Verbund aufgebrachte voluminöse
Schicht aus groben und hochgekräuselten Fasern erlaubt das
definierte Eindringen der stiftförmigen Perforierelemente, bleibt
aber in ihrer Struktur über einen längeren Zeitraum konstant.
Die im Projekt entwickelten Produkte stellen im jeweiligen
Marktsegment Weiterentwicklungen und teilweise auch Neuerungen dar. Das Projekt hat für die Herstellung dieser Produkte
die Machbarkeit und technisch/technologische Umsetzbarkeit
nachgewiesen. Mehrere der entwickelten Produktideen wurden
von interessierten Unternehmen entwicklungsseitig begleitet
und werden nach Projektende für einen Markteintritt vorbereitet. (STFI BMWi Sonderforschung MF090128)
271
Beeinflussung des Eigenschaftsprofils von MER-Vliesstoff für
den Einsatz als Teppichrücken
Ziel der durchgeführten Untersuchungen war die Variation
des Eigenschaftsprofils neuartiger Meltblown-Vliesstoffe aus
Melaminharz durch gezielte Vliesstoffverfestigungs- bzw. Nachbehandlungsmöglichkeiten für die Anwendung als Bodenbelagskomponente im objekttechnischen Brandschutz.
Im Ergebnis wurde für alle untersuchten Vliesstoffverfestigungsvarianten durch die gezielte Veränderung der MeltblownOberseite eine gute Abrollbarkeit der Ware für die Weiterverarbeitung ermöglicht. Orientierende Tests zur Laminiereignung im
Labor führten zu ausreichenden Ergebnissen.
Durch eine mechanische Verfestigung der MER-MeltblownVliesstoffe mittels Vernadeln konnte die durch das Referenzmaterial Nadelvliesstoff aus 100 % PES vorgegebene Höchstzugkraft nicht realisiert werden. Auch mehrfaches Doublieren
einzelner Lagen führte nicht zum Ziel.
Erst durch eine Verbundbildung mit Hilfe von ein- bzw. beidseitig aufgebrachtem PES-Spinnvlies wurde sowohl in Materiallängs- als auch in Querrichtung eine Erhöhung der Zugfestigkeit gegenüber gleichartiger Ware ohne Spinnvliesabdeckung
erreicht. Für alle untersuchten Versuchsvarianten konnte die
Anforderung bzgl. der Höchstzugkraft in Längsrichtung erfüllt
werden.
Die mit 180 g / m2 geringste erzielte Flächenmasse, bei
gleichzeitiger Erfüllung der Höchstzugkraftanforderung, wies
eine Versuchsvariante mit einseitiger Beaufschlagung mit
PES-Spinnvlies auf. Alle weiteren untersuchten mechanischen,
chemischen bzw. thermischen Verfestigungsvarianten bewirkten keine Festigkeitserhöhung auf das geforderte Niveau von
200 N / 50 mm. Die Zielwarenbreite von 2,20 m konnte durch
Quertäfeln der MER-Meltblown-Rohware am Horizontalleger und
anschließendes Fixieren der Lagen durch Vernadeln gewährleistet werden. Diese Versuchsmethode diente der exemplarischen
Nachweisführung zur Realisierung der von der Teppichindustrie
geforderten Warenbreite. Für die Umsetzung der Untersuchungsergebnisse in den Produktionsmaßstab ist eine Meltblown-Anlage dieser Warenbreite zu konzipieren.
Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen zur Erfüllung der Anforderungen der Teppichindustrie an die Zugfestigkeit in Längsrichtung sowie zur Gewährleistung der geforderten
rückstandsfreien Ablösbarkeit nach dem Gebrauch der Ware ist
eine Abdeckung mit einer zusätzlichen Verbundkomponente wie
z. B. einer Spinnvliesstoff-Lage bzw. einem thermoplastischen
Faserflor unerlässlich. (STFI BMWi Sonderforschung MF110018)
272
Mikroporöse Feinstfasermembranen für Persönliche Schutzausrüstung (PSA)
Ziel des Forschungsvorhabens ist die wissenschaftliche Erarbeitung eines Verfahrens zur Erzeugung von vliesstoffbasierten
Membranen für Persönliche Schutzausrüstungen.
Wasserstrahlverfestigte Feinstfaservliesstoffe sind heute
noch nicht Stand der Technik, da die perforationsfreie Verfestigung sehr feiner selbsttragender Vliese bisher nicht erreicht wurde. Dies konnte jedoch in Vorversuchen vom ITV als
grundsätzlich machbar dargestellt werden. Zum anderen gelten
Meltblow-Vliesstoffe als nicht ausreichend fest. Auch dieses
Vorurteil konnte durch das ITV durch Wasserstahlverfestigung
widerlegt werden. Weiterentwicklungen im Bereich der Feinstfasererzeugung in Kombination mit der Wasserstrahlverfestigung
bieten daher einen verfahrensorientierten Ansatz für eine variable, produktive und dadurch kostengünstige Alternative zu
den bisherigen aufwendigen und zum Teil nicht sortenreinen
Verfahren. Des Weiteren ergibt sich eine größere Flexibilität in
der Materialauswahl. Wasserstrahlverfestigte Feinstfaservliesstoffe können – einlagig oder mehrlagig im Aufbau – mehrere
Funktionen gleichzeitig übernehmen. Die mikroporöse Feinstfaserstruktur übernimmt dabei den Barriereschutz gegenüber
Keimen und verhindert gleichzeitig eine Penetration von Flüssigkeiten wie Wasser, Alkohol, Blut und anderen Körperflüssigkeiten und auch je nach eingesetztem Polymer von Chemikalien. Die Verfestigung mittels Wasserstrahlen erzeugt in diesem
Faserfeinheitsbereich die notwendige Abriebbeständigkeit und
Festigkeit gegen Zugbeanspruchungen bei gleichzeitiger guter
Weiterreißfestigkeit, ohne dabei die Luftdurchlässigkeit durch
Verklebungsstellen oder Schweißpunkte zu reduzieren. Zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften können auch Gewebe
oder ähnliches eingearbeitet werden. Ein zusätzlicher Vorteil
solcher Vliesstoffe ist, dass sie ohne Bindemittel oder Klebstoffe auskommen. So können kostengünstig maßgeschneiderte Hochleistungsmaterialien produktiv und sortenrein realisiert
werden. Eine Entwicklung von Feinstfasermembranen unterstützt die deutsche Textilindustrie zum einen auf dem Gebiet
des Textilmaschinenbaus, aber vor allem auch auf dem Sektor
der Persönlichen Schutzausrüstung wie Chemikalienschutzkleidung und medizinischen Anwendungen.
Wesentlicher Inhalt ist die Erarbeitung der Parameter der
Wasserstrahlverfestigung der vorgelegten Vliesstoffe: Ausreichend hohe Festigkeit und gezielte Steuerung der Mikroporosität
unter Ausschluss von Perforierung. Hier konnte das ITV wegweisende Vorversuche darstellen. Aus den bisherigen Ergebnissen
ergibt sich ein deutliches Entwicklungspotential für Membranen
in Schutzkleidung. Sie stellen eine Barriere für Keime (Bakterien, Viren, Pilze) oder auch Chemikalien dar. Die bisherigen
Membranen sind teuer; sie bestehen aus gerecktem PTFE, das
in der Herstellung und in der Entsorgung als Sondermüll problematisch ist. Porenfreie Membranen sind nicht atmungsaktiv
und transportieren Feuchtigkeit diffusionsgesteuert. Textilien
sind im Grundsatz atmungsaktiv, aber ihre Schutzwirkung ist in
diesem Bereich bislang ungenügend, falls nicht Beschichtungen
appliziert werden, die wiederum die Atmungsaktivität reduzieren und zusätzliche Prozesskosten verursachen Bei sehr feinen
Fasern nimmt die Faseradhäsion und damit die Vliesfestigkeit
stark ab. Dies könnte durch Kalandrierung verbessert werden;
jedoch wird dann der Meltblow-Vliesstoff papierartig; bei PunktKalandrierung besteht Perfdorationsgefahr bei geringer Festigkeit. Die Nadeltechnik erzeugt unzulässige Perforation. Dadurch
nimmt die Porosität ab, die Festigkeit, insbesondere die Weiterreißfestigkeit ist gering. Damit erscheint die Wasserstrahltechnik als die beste Verfestigungstechnologie für den angestrebten
Anwendungsbereich. Es ergibt sich für die Feinstfaservliesstoffe
ein bislang weltweit nicht ausgeschöpftes Potential, die Festigkeit deutlich zu steigern und die Poren zu erhalten. Dabei muss
die Perforation des Vliesstoffes durch die Wasserstrahlen vermieden werden. Die Festigkeit erzielt man üblicherweise durch
erhöhten Wasserdruck; die Perforation wird durch geringen Wasserdruck vermieden. Aus diesen beiden sich widersprechenden
Anforderungen ergeben sich die Herausforderung und Schwierigkeit des Projektes. Sie können nur mit dem kombinierten
wissenschaftlichen Einsatz aus physikalischem, maschinenbau- sowie verfahrenstechnischen Verständnis gelöst werden. Die Anwendung wird über die Schutzausrüstung hinaus in anderen Gebieten wie der Filtration breiten Eingang finden können.
Die gesamte textile Kette vom Maschinenbau über Vliesstoffhersteller, Ausrüster und Konfektionäre wird von den Ergebnissen
profitieren. Damit wird auf einer breiten Basis Grundlagenwissen für zukünftige Anwendungen geschaffen. (ITV, ITWM, IPFD
273
Filtration mit optimierten Spinnvliesstoffen
Gesamtziel des Vorhabens war die Entwicklung leistungsfähiger Spinnvliesstoff-Filtermedien mit niedrigem Luftwiderstand
für den Einsatz in Flachfilterelementen zur Innenraumfiltration
in Fahrzeugen. Basierend auf Grundkenntnissen zum Partikelabscheideverhalten in Vliesstofffiltermedien sollten Grundsatzlösungen zum Herstellen von funktionellen Spinnvliesstoffen mit
hoher Steifigkeit entwickelt werden. Es war zu untersuchen, wie
durch Variation der Rohstoffzusammensetzung, der Düsenform
und der Art der thermischen Behandlung die Porengrößenverteilung und die Steifigkeit der Spinnvliesstoffe beeinflussbar
sind. Ferner sollten Erkenntnisse zum Erreichen verschiedener
Ladungszustände durch Additivierung erarbeitet werden. Aus
97
den Ergebnissen dieser Grundlagenuntersuchungen waren geeignete Materialvarianten für die potenzielle Anwendung auszuwählen, daraus Filament-Spinnvliesstoffe herzustellen und
praxisnah zu testen.
Die Untersuchungen zur Lösung der Zielstellung gliederten
sich in folgende Schritte:
•Literatur- und Patentrecherche
•Festlegung der Anforderungen an künftige Innenraum-Filtermedien Analyse von marktüblichen Referenzmaterialien
•Ableitung eines Konzeptes zur Herstellung geeigneter Filtermedien
•Integration von Elektretaufladeeinrichtungen in vorhandene
Anlagentechnik (Thermofusionsofen, Spinnvliesanlage Reicofil®4)
•Versuchsplanung zur Spinnvliesherstellung, Verfestigung/
Versteifung und Funktionalisierung
•Durchführung von Grundsatzuntersuchungen
•Textil-physikalische und filtrationsbezogene Beurteilung der
gefertigten Varianten im Vergleich zu den Vorgaben und den
Eigenschaften der Referenzmaterialien.
Bei der Patentrecherche wurden keine einschränkenden
Patente gefunden. Für die Entwicklung kritische Patente sind
bereits ausgelaufen bzw. werden von den Inhabern nicht mehr
aufrechterhalten.
Die Anforderungen an künftige Innenraum-Filtermedien für
Fahrzeuge sind nur von Filtermedien mit Elektreteigenschaften
erfüllbar. Aus diesem Grunde wurden im Rahmen der Lösungsfindung zwei unterschiedliche Varianten verfolgt. Zur Aufladung
in Verbindung mit der Verfestigung, Versteifung und Trocknung
nasschemisch ausgerüsteter Varianten wurde eine Polarisationseinrichtung in einen vorhandenen Thermofusionsofen direkt
nach der Heizzone eingebaut. Als zweite Lösungsvariante wurden Elektroden in den Spinnkanal der REICOFIL® 4-Anlage vor
der Filamentstreckung und -verstreckung integriert. Die Eignung
beider Varianten zur Aufladung von Filament-Spinnvliesstoffen
konnte in nachfolgenden Versuchen nachgewiesen werden. Bei
der Aufladung direkt in der Spinnvliesanlage empfiehlt sich jedoch die Integration einer weiteren Aufladeeinheit in den Prozess.
Die entsprechend der Versuchsplanung gefertigten FilamentSpinnvliesstoffmedien wurden im Rahmen des Vorhabens optischen, textil-physikalischen und filtrationsbezogen Untersuchungen im Vergleich zu Referenzmaterialien unterzogen. Bei
einem Vergleich der ermittelten Prüfwerte zeigt sich, dass die
Flächenmassen, Luftdurchlässigkeiten und Druckdifferenzen
der neuen Filtermedien im Bereich der Referenzmaterialien liegen. Die Vorgaben waren mit den erarbeiteten Lösungsvarianten weitestgehend erfüllbar. Auch die geforderten Kriterien an
Foggingverhalten und Geruch konnten erreicht werden. Problematisch gestaltete sich das Brandverhalten. Viele Prüflinge
zeigten hervorragendes Brandverhalten, aber bei fast allen Varianten gab es auch Ausnahmen. Ein weiteres wichtiges Beurteilungskriterium war die Steifigkeit. Im Zusammenhang mit
Masseschwankungen in den Vliesstoffen konnte dieses Kriterium nur bedingt erfüllt werden. Längere Verweildauern bei der
thermischen Ver- festigung (> 60 s) können zum Erhöhen der
Steifigkeit der Vliesstoffe beitragen. Auch zeigte sich hierbei,
dass ein Mantelanteil von 30 % Polyethylen Vorteile gegenüber
den Varianten mit 10 % Polyethylen bringt.
Mit den Entwicklungsarbeiten war ein Gesamtabscheidegrad
gegenüber Staubpartikeln (SAE-fine bzw. PTI-fine) von mehr als
85 % zu erreichen. Für die Auswertung wurde hierfür eine Partikelgröße von 0,4 µm herangezogen. Erfüllt wurde das Kriterium
nach Ladungseintrag in die Vliesstoffe von vielen der gefertigten Varianten. Mit einem Gesamtabscheidegrad von 40 % – 45 %
wurden an die Abscheideleistung gegenüber NaCl-Aerosol sehr
hohe Anforderungen gestellt, welche im Rahmen des Vorhabens
98
nur von einzelnen aufgeladenen Filament-Spinnvliesstoffen erfüllt wurden. Die Abscheideleistung der Filament-Spinnvliesstoffe gegenüber DEHS-Tröpfchen erreicht bei den neuen Materialien vergleichbare Werte wie die Referenzmaterialien.
Insgesamt kann nach Abschluss des Forschungsvorhabens
eingeschätzt werden, dass sowohl technisch erfolgversprechende als wirtschaftlich produzierbare Lösungsansätze entwickelt
wurden. Die Forschungsergebnisse bilden eine Grundlage für
die Weiterentwicklung und Qualitätsverbesserung von Innen
raum-Filtermedien für den Einsatz in Fahrzeugen. Vor einer Überleitung in die Produktion sind jedoch weitere Untersuchungen
zwingend erforderlich. (STFI BMWi Sonderforschung MF100050)
275
EcoMeTex – Ecodesign methodology for recyclable textile
coverings used in the European construction and transport
industry
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)
276
Development & Evaluation of a Viable Stent Device for the
Treatment of Broncho Tracheal Cancer
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)
Verschiedenes
277
274
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)
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)
278
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)
279
Grundsatzuntersuchung zur Leistungssteigerung durch
Sporttextilien mit komprimierenden Eigenschaften
Erforscht wurden die Kompression und die bekleidungsphysiologische Eigenschaften von Sportkompressionstextilien, die
insbesondere hinsichtlich Einsatzzweck und Fasermaterial variiert wurden. Des Weiteren wurden auf Basis des Hohensteiner
Scandatenpools Körpermaßtabellen für die untere Körperhälfte
erstellt. Entsprechend der Praxis der Hersteller wurden diese in
Schuhgrößenclustern aufgebaut. Zur besseren Marktabdeckung
wurden diese in drei Weiten- und drei Längenklassen unterteilt.
Mit den entwickelten Körpermaßtabellen für eine optimierte
Größenzuordnung wurde in der Weitenklasse „normal“ und im
Längencluster „normal“ jeweils eine Abdeckung von über 40 %
erreicht. Aufbauend auf den Werten wurden virtuelle mittlere
Beinformen generiert. Ferner konnten mittels der 3D-Technologie umfangreiche Ableitungen und Analysen der Längen- und
Umfangsmaße sowie Querschnitte der Beinformen durchgeführt
werden. Hierfür wurden zudem Scans der Testpersonen aus
dem Trageversuch verwendet, mittels derer Form verändernde
Einflüsse der Bekleidung erforscht und wichtige Erkenntnisse
für kommende Forschungsarbeiten gewonnen wurden. Ferner
wurde der Einfluss der Dehnung auf die funktionellen Eigenschaften Kompression, Schweißmanagement, Hautsensorik und
Tragekomfort erforscht. Die festgestellten Veränderungen sind
nicht linear und abhängig vom jeweiligen Muster. Durch die Erhöhung der Dehnung wird die Kompression sowie die Schweißverdunstung und damit die resultierende Kühlung des Körpers
verbessert. Auch wenn dadurch die Aufnahme von Schweiß
verringert wird, kann zusammengefasst werden, dass sich eine
höhere Dehnung insgesamt positiv auf die Eigenschaften von
Sportkompressionsbekleidung auswirkt. In den Trageversuchen
konnte objektiv keine Steigerung der Ausdauerleistungsfähigkeit durch die verschiedenen Kompressionstextilien gegenüber einem Vergleichssystem ohne Kompression festgestellt
werden. Andererseits konnte nachgewiesen werden, dass die
Kompressionsbekleidung keinen leistungsmindernden Hitzestress erzeugt, sich angenehm trägt und 9 von 10 Probanden
die komprimierende Wirkung sehr positiv bewerteten und subjektiv leistungssteigernd empfanden. Da Motivation ein mitentscheidender Leistungsfaktor im Sport ist, kann geschlussfolgert
werden, dass Sporttextilien mit komprimierenden Eigenschaften auch während der Belastung ihre Berechtigung haben. (HIT,
DITF-MR BMWi Normalverfahren 16868 N)
280
Entwicklung einer physiologisch funktionellen und industriell
wieder aufbereitbaren Feuerschutzkleidung unter Erhalt der
Schutzfunktion und Gebrauchstauglichkeit
Die Entwicklung einer physiologisch funktionellen Feuerwehrschutzkleidung und deren dazugehörige Wiederaufbereitungsverfahren unter Erhalt der Schutzfunktion nach DIN EN
469 und der Gebrauchstauglichkeit waren Gegenstand des
99
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 Normalverfahren 16676 N)
281
Entwicklung marktreifer, hochwertiger Business- und Corporatewear für Damen und Herren aus Trevira-Funktionsfasern
Ziel des Kooperationsprojektes ist die Entwicklung einer
marktreifen, hochwertigen Business- und Corporatewear für Damen und Herren aus Polyester(PES)-Funktionsfasern. Die zu entwickelnden Gewebe bzw. Business- und Corporatewear sollen
die Gebrauchseigenschaften und den Komfort bisheriger Artikel
100
aus Wolle/Polyestergemischen (WO/PES-Mischungen) übertreffen. Dazu müssen die zu entwickelnde Business- und Corporatewear aus PES-Funktionsfasern feuchteregulierend, bioaktiv/
antibakteriell, flammhemmend, pillresistent und tiefmatt sein.
An der Forschungsstelle HIT wurden Konstruktionsleitlinien für die Fertigung der hochwertigen PES-Businesswear erarbeitet, so dass ein guter Schweißtransport und daraus resultierend ein angenehmer Tragekomfort gewährleistet wird.
Neben den bekleidungsphysiologischen Parametern wurden
ebenfalls textiltechnologische, mikrobilogische und waschtechnische Eigenschaften der neuartigen PES-Gewebe mit bereits
am Markt etablieren WO/PES-Businesswear verglichen und die
neuartigen PES-Gewebe darauf hin optimiert. (HIT BMWi ZIM
KF2136720HG1)
282
Flush-Test / Prüfmethode zur Auflösbarkeit von Vliesstoffen
in Wasser
Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens wurde
eine Prüfmethode zur Bewertung der Dispergierbarkeit von
Vliesstoffen in Wasser unter Beachtung spezifischer Abwassertransportmechanismen konzipiert, getestet und in einer herstellerunabhängigen Prüfvorschrift fixiert.
Mit dem Tube-Tester wurde im ersten Teil der Untersuchungen eine Methodik zur Sofortanalyse der Dispergierbarkeit von
Versuchsmustern während der Vliesstoffentwicklung erstellt.
Konkrete Prüfbedingungen wurden festgelegt. Sowohl unterschiedliche charakteristische Referenzmaterialien als auch
explizit hergestellte Vliesstoffmuster mit variablem Eigenschaftsprofil wurden ausgewählt und getestet. Zur Bewertung
der Prüfproben wurde eine mehrstufige Skala mit sechs Kriterien festgelegt, die den Endzustand nach dem Test umfassend
beschreiben. Die Testergebnisse fließen unmittelbar in die Wahl
der einzelnen Anlagenparameter zur Vliesstoffherstellung ein.
Im zweiten Teil des Forschungsprojekts wurde die Prüfmethode zur Sofortanalyse am Tube-Tester weiter ausgebaut und
auf den Pumpenprüfstand für die reelle Entsorgungssituation
übertragen. Konkrete Anforderungen an den Pumpenprüfstand
als Bewertungsinstrument zur Auflösbarkeit von Prüfproben im
Wasser wurden erstellt. Zusätzlich zu den prüfrelevanten Eigenschaften wurden charakteristische Parameter zur Beschreibung
der Prüfsituation identifiziert. Während der Erprobungsphase
des Prüfstands wurden sowohl handelsübliche Wipes als auch
Vliesstoffversuchsvarianten getestet. Der Prüfablauf wurde
evaluiert und in einer auf den Richtlinienvorgaben der EDANA basierenden Prüfvorschrift fixiert. Mess-Hard- und Software
wurden installiert. Eine Routine zur Auswertung der Messdaten wurde erstellt und evaluiert. Als zusätzlichen Bestandteil
der Prüfergebnisbewertung wurde eine Rückstandsanalyse der
Prüfproben in die Begutachtung einbezogen. (STFI BMWi Sonderforschung MF110002)
283
Entwicklung eines Bewertungssystems und von Wiederaufbereitungsverfahren für neuartige ESD-Kleidung mit berührungsloser Funktionsprüfung
Durch Menschen verursachte elektrostatische Aufladungen und die daraus resultierenden Entladungen (Electrostatic
Discharge oder kurz ESD) stellen in vielen Branchen wie beispielsweise der Halbleiterindustrie, Elektronikindustrie, Pharmaindustrie oder Automobilindustrie eine große Gefahr dar.
Durch unkontrollierte Ableitungen von elektrostatischen Aufladungen kann es zu Störungen in den Produktionsprozessen
der entsprechenden Branchen kommen, die im Extremfall zum
kompletten Versagen des Produkts führen. Beschäftigte in elekProjektförderung 2014
trostatisch gefährdeten Bereichen müssen daher während ihrer
Arbeit eine ableitfähige Schutzkleidung tragen, die eine gezielte Entladung gewährleistet. Die notwendige regelmäßige Überprüfung der Einhaltung der Schutzfunktion wird bisher anhand
einer zeitaufwändigen Methode vorgenommen. Dabei werden
mit Elektroden versehene Gewichte auf das entsprechende Kleidungsstück aufgesetzt. Durch das Gewicht wird sichergestellt,
dass die Prüfsensoren Kontakt mit den elektrisch leitenden
Garnen erhalten. Die Bestimmung des Widerstandswerts gibt
Aufschluss über die Funktionalität zur Vermeidung einer unkontrollierten elektrostatischen Entladung. Ziel eines gemeinsamen
Forschungsvorhabens der GERA-IDENT GmbH und der Hohenstein Institute in Zusammenarbeit mit der HB Schutzbekleidung
GmbH war die Entwicklung neuartiger ESD-Kleidung, bei der die
Prüfung der ESD-Funktion berührungslos und damit wesentlich
effizienter erfolgt. Im Rahmen des neuen Verfahrens wird durch
Nutzung der RFID-Technologie (radio-frequency identification)
eine berührungslose Datenübertragung von der Kleidung ermöglicht. Dafür werden an der Kleidung Sensorfäden befestigt
und über Elektroden mit einem RFID UHF-Sensormodul verbunden. Dieses Modul misst nach der Erzeugung eines ausreichend
starken elektro-magnetischen Feldes durch den UHF-Reader
den entsprechenden Widerstandswert. Die eingehenden Werte
werden dabei vom UHF-Reader ausgelesen und an eine speziell dafür entwickelte Software übermittelt. Bei der Entwicklung
des Sensormoduls wurde größten Wert auf Wartungsarmut und
Wiederverwertbarkeit gelegt. Dies wurde dadurch erreicht, dass
das Sensormodul auf eine interne Spannungsquelle verzichtet
und seine Energie komplett aus dem elektro-magnetischen Feld
des UHF-Readers bezieht. Durch das Erstellen von Korrelationen
zwischen der ESD-Funktion des Textils und den Messwerten,
die das Sensormodul liefert, kann die Software eine Pass- bzw.
Fail-Bewertung ausgeben. Es müssen lediglich die als eingeschränkt funktionsfähig deklarierten Teile einer konventionellen
Einzelfallprüfung unterzogen werden, womit sich der Prüfaufwand deutlich reduziert. Mithilfe der berührungslosen RFID
UHF- Technik können somit Kosten im Rahmen der Qualitätsmanagement-Dokumentation durch den wesentlich schnelleren
Durchlauf bei der Funktionsprüfung reduziert werden. Dieser
ermöglicht auch die Durchführung des Tests an der kompletten
Aufbereitungscharge und trägt zu mehr Produktsicherheit bei.
(HIT BMWi ZIM KF2136719DB1)
284
EUNA – Empirische Untersuchung aktueller und zukünftiger
Nutzungsgrade mobiler Computersysteme zur Unterstützung
älterer Arbeitnehmer in Produktion und Logistik
Motivation: Durch den demographischen Wandel nimmt die
Zahl der älteren Arbeitnehmer stark zu. Dies belegen zahlreiche Statistiken. Alterungserscheinung können zu altersbedingte
Verminderungen kognitiver Prozesse oder nachlassende Sinnesschärfen und damit letztendlich zur Verringerung der Arbeitskraft führen. Der Trend des wachsenden Anteils an älterer Belegschaft wird auch die nächsten Jahre anhalten. Damit werden
insbesondere Produktionsunternehmen mit Leistungsminderungen und ggf. erhöhten Fehlzeiten innerhalb ihrer Belegschaft
konfrontiert. Dies führt zu Konflikten zwischen den wirtschaftlichen Interessen und der sozialen Verantwortung der Unternehmen. Diese gesellschaftliche Entwicklung erfordert daher ein
präventives Umdenken in der Arbeitsplatzgestaltung.
Ziel / Lösungsweg: EUNA stellt eine wissenschaftliche Vorstudie im Kontext des Ambient Assisted Working (AAW), dem
durch technische Umgebungssysteme unterstützten Arbeiten,
dar. Zweck des AAWs ist die Erhaltung von sozialer und ökonomischer Teilhabe älterer Arbeitnehmer am Arbeitsmarkt. Im Vordergrund steht daher die Schaffung von Erkenntnissen über den
Beitrag und die gegenwärtige als auch die zukünftige Signifikanz von in die Arbeitsumgebung integrierten Technologiekomponenten. Dabei werden zunächst die wichtigsten Anwendungsgebiete definiert sowie anschließend die Nutzungspotentiale
und Herausforderungen solcher Systeme untersuchen.
Das Ziel von EUNA ist die Schaffung empirisch gesicherter
Erkenntnisse, welche Arbeitsprozesse sich im Bereich der Produktion und der Logistik zur Unterstützung älterer Arbeitnehmer
durch AAW anbieten, welche technologischen Unterstützungen
der Markt hierfür offeriert und welcher Verbreitungsgrad entsprechender Technologien gegenwärtig besteht bzw. für die
Zukunft erwartet werden kann. Dazu wird das Themengebiet
von zwei Seiten beleuchtet. Zum einen gilt es aus der Sicht der
Technologieanwender in der Industrie geeignete Anwendungsgebiete, deren Anforderungen und besondere Problemfelder zu
identifizieren. Zum anderen werden aus der Sicht der Technologieanbieter die Einsatz- und Marktpotenziale eruiert. Dabei stellen explorative Workshops bzw. Interviews mit ausgewählten
Experten geeignete Erhebungsmethoden dar. Die empirische
bzw. statistische Relevanz wird durch Befragung einer ausgeweiteten Zielgruppe mittels standardisierter Interviews anhand
von Online- bzw. Fragebogenmethoden sichergestellt werden.
(ITA BMBF Sonderforschung 16SV6339)
285
Entwicklung innovativer Bettdecken aus voluminösen 3DBettwaren mit hoher Dimensionsstabilität, Pflegbarkeit und
Komfort
In dem ZIM-Verbundprojekt mit 6 Partnern wurden zuerst
die Grundmaterialien anhand des Eigenschaftsprofils der Fasern
ausgewählt. Es erfolgte die Charakterisierung des Komforts von
konventionellen Decken als Benchmark. Die Muster der 3DGewirke und 3D-Gestricke wurden hinsichtlich des Wärme- und
Feuchtemanagement untersucht. Da die 3D-Gestricke aufgrund
des Aussehens und der Haptik auch ohne Inletts verwendet werden können, wurden hautsensorische Eigenschaften bestimmt.
Die Muster wurden mit einem desinfizierenden Waschverfahren
bis zu 50mal gewaschen. Anschließend wurden Maßänderung,
optische und haptische Veränderungen sowie die Veränderung
der thermophysiologischen Parameter untersucht. Es fand
ebenfalls eine Energiebilanzierung der Wasch- und Trocknungsprozesse statt. Antimikrobiell ausgerüsteten Funktionsmuster
wurden im Neuzustand sowie nach 50 Wäschen untersucht.
Die effektive Wärmeisolation konfektionierten Decken wurde
mit dem thermischen Manikin ermittelt und die Drapierbarkeit
mittels eines 3D-Scanners untersucht. Abschließend erfolgte die Bewertung der Decken mit dem Bewertungssystem für
Bettdecken. Nur durch die Zusammenarbeit der Projektpartner
während der gesamten Laufzeit konnte das Projekt erfolgreich
abgeschlossen werden. (HIT BMWi ZIM KF2136725902)
286
Neuartige Organisations- und Kommunikationsformen des
Technologietransfers am Beispiel der Gleisbettmatte
Die überwiegende Mehrheit höherer Pflanzen benötigt Böden unterschiedlicher Qualität zur Verankerung sowie als Wasser- und Nährstoffspeicher. Natürliche Böden sind sehr heterogen, beherbergen eine Vielzahl von Lebewesen, die ihrerseits an
der Bodenbildung beteiligt sind. Soll jedoch z. B. die Nährstoffgabe für Pflanzen gezielt beeinflusst werden, müssen andere
Bodenorganismen, wie z. B. Krankheitserreger ausgeschlossen
werden. Steht an technischen oder versiegelten Standorten
kein geeignetes Verankerungssubstrat für die Pflanzen zur Verfügung, sind sogenannte „erdelose“ Verfahren zur Kultivierung
gefragt. Hier können textile Vegetationsträger als Substratersatz
101
eingesetzt werden und ihre Anwendung z. B. in der hydroponischen Pflanzenzucht im Erwerbsgartenbau, bei der Begrünung
von versiegelten Flächen oder technischen Flächen, wie Dächer,
Gleisbetten oder Wasserflächen eingesetzt werden. Beim Einsatz von Naturfasern, pflanzlichen oder tierischen Rohstoffen
können verrottbare Strukturen z. B. für eine temporäre Bewehrung erzeugt werden.
Herkömmliche Gleisbettbegrünungssysteme können nicht
zerstörungsfrei aus dem Gleisbett entnommen und nach Wartungs- und Gleisbauarbeiten (z. B. Stopfprozess) wieder eingesetzt werden. Daher bleibt ihr Einsatz auf Oberbauformen
beschränkt, bei denen die Vegetation dauerhaft im Gleisbett
verbleiben kann. Vegetationstragsysteme auf Mineralwoll-Basis
entsprechen bereits in einer Reihe von Eigenschaften den Anforderungen an ein mobiles technisches Vegetationstragsystem.
Jedoch sind diese Systeme hinsichtlich der Beanspruchung mit
Zugkräften, die bei der Entnahme und Wiedereinlage in das
Gleisbett auftreten, sehr störanfällig. Mit dem textilen, ortsveränderlichen, hoch lagestabilen, erdelosen Vegetationstragsystem auf Basis technischer Kettengewirke besteht die Möglichkeit, auch die weitverbreitete, kostengünstige Oberbauform
„Querschwelle im Schotterbett“ in Begrünungskonzepte aufzunehmen.
Die Entwicklung eines entsprechenden textilen Vegetationsträgers erfolgte bereits 2004 in dem F&E-Projekt „Integrierter
Umweltschutz in der Textilindustrie: Einsatz neuartiger Textil-Matten als Vegetationstragschicht in Gleisbett-Naturierungen zur
Emissionsminderung und Retention von Niederschlagwasser“.
Jedoch treten bei der Überführung von F&E-Projekten aus
der Forschung in den Markt oft Probleme auf: Trotz einer ersten Umsetzung der F&E-Ergebnisse unmittelbar im Anschluss
an das Forschungsprojekt durch ein ÖPNV-Unternehmen konnte
das Produkt nicht am Markt etabliert werden. Daher sollten
in dem vorliegenden Vorhaben Transferanstrengungen der Forschungspartner analysiert und am Beispiel des Transfers des
textilen Vegetationsträgers aus dem F&E-Projekt in die Praxis
mit neuen Methoden untersucht werden.
Als typische F&E-Verbundstruktur wirkten in diesem Projekt eine Universität, zwei An-Institute sowie eine Reihe von
Partnern aus der Industrie in Form von möglichen Herstellern
und Anwendern mit. Damit ergänzte das Vorhaben in geeigneter Weise die bisherigen Transferbemühungen der Verbundpartner. Die An-Institute stellen laut Auftrag (Hochschulgesetz,
An-Instituts-Richtlinien der Universität) das Bindeglied zwischen
universitärer Grundlagenforschung einerseits und praktischem
Anwendungsbezug andererseits dar. Die Projektpartner strebten
an, die bisherigen, überwiegend projektbezogen-individuellen
Transferbemühungen nachhaltig zu erweitern. Das bedeutet, die
vorhandene umfangreiche Expertise in konkret unternehmensbezogenen Transfers um den Aspekt der Brancheninnovation zu
ergänzen. Auf diese Weise sollen auch komplexe Forschungsvorhaben mit unterschiedlichen Teilaspekten für verschiedene Zielgruppen in der Wirtschaft aufbereitet werden können. So wird
ermöglicht, dass einerseits die Wissenschaft die Transferinhalte
vorgibt („Science push“), während andererseits zugleich die
Unternehmensbranchen mit ihrer wirtschaftlich ausgerichteten
Nachfrage die Realisierung bzw. Umsetzung von Forschungsergebnissen bestimmen („Technical pull“). Dieses neue, bimodale
Transferkonzept basiert damit in vollem Umfang auf der satzungsgemäßen Verpflichtung der An-Institute zur gemeinnützigen, gesellschaftlich relevanten und volkswirtschaftlich bedeutsamen Nutzbarmachung des erworbenen Know-hows.
Eine häufig zu beobachtende Situation bei der Überleitung
von F&E-Ergebnissen auf den Markt stellte sich am Beispiel
„Gleisbettbegrünung“ wie folgt dar: Eine zentrale F&E-Einrichtung entwickelt auf Grund einer Problemanalyse und der daraus
folgenden Ableitung von Bedürfnissen ein Produkt, das dann
102
auf dem Markt einem potentiellen Kunden angeboten wird.
Dabei übernimmt die F&E-Einrichtung sämtliche Koordinationstätigkeiten und führt die einzelnen Halbzeughersteller zusammen. Daraus kann sich ein Demonstrationsvorhaben zwischen
F&E-Einrichtung und Kunde entwickeln – der direkte Kontakt
vom Kunden zu den Herstellern bleibt aus. Der Transfer verläuft
von F&E über das Produkt zum Kunden.
Ziel dieses Vorhabens war es, eine neuartige Herangehensweise für den Transferprozess zu gestalten. Dabei wurde als
Kernproblem eine fehlende Verbindung vom Kunden z. B. zum
Textilhersteller oder vom Gleisbaubetrieb zum Vorkultivierer erkannt. Zur Verbesserung der Transfersituation wurden alle beteiligten Partner (Halbzeughersteller) sowie der „Kunde“ in ein
Netzwerk eingebunden werden. Dieses Netzwerk wurde branchenübergreifend gestaltet und diente dem Ausräumen von Befindlichkeiten und Konkurrenzgedanken. Darüber hinaus wurde
als zentrale starke Position ein Systemanbieter für Gleisbettbegrünung etabliert, der dem Kunden gegenüber als Anbieter,
Hersteller, Vertreiber und Servicedienstleister auftreten kann.
Dabei tritt die F&E-Einrichtung in den Hintergrund und fungiert
lediglich anfänglich als Vermittler und Koordinator des Informationsnetzwerks. Der Transfer „kehrt sich um“. Über die Bedürfnisformulierung des Kunden (hier Verkehrsbetrieb), ggf. unter
Vermittlung der F&E-Einrichtung hinsichtlich eines Produkts
(Gleisbettbegrünung) tritt der Systemanbieter als Gesamtkoordinator auf, wird zum Ansprechpartner des Kunden und führt
die Einzelkomponenten der Halbzeughersteller für den Kunden
unsichtbar zusammen. Das Ergebnis des gelungenen Transfers
ist ein abgeschlossenes Bauvorhaben zwischen Systemanbieter
und Kunde.
Als begleitende Maßnahmen wurden für dieses Vorhaben
die Entwicklung neuer Organisations- und Kommunikationsformen für die Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis
gesehen, die innerhalb des Netzwerkes einen zentralen Zugriff
auf Daten erlauben. Als Hemmnisse wurden dabei Probleme
bei der Regelung der Zugangsberechtigungen und die Gefahr
einer Informationsüberflutung der beteiligten Partner erkannt.
Die Einrichtung von Demonstrationsanlagen diente innerhalb
dieses Vorhabens als „Generalprobe“, in der die Abstimmung
der Partner untereinander analysiert und erprobt werden konnte. Als Kernergebnisse ließen sich somit gute logistische Abläufe erreichen, das Finden einer gemeinsamen Sprache und
schließlich boten die Demonstrationsvorhaben wiederum eine
Evaluierungsmöglichkeit und Rückkopplung auf die beteiligten
F&E-Partner zur Weiterentwicklung des Produkts (Gleisbettbegrünung). Das Netzwerk wiederum befähigte den Systemanbieter zu individuell notwendigen Anpassungen an die unterschiedlichen Bedürfnisse der/des Kunden und zur Koordinierung der
Dienstleister und Produzenten – Ziel war die „Systemlösung aus
einer Hand“. Für die beteiligten Netzwerkpartner erfolgte der
Erwerb umfassender Spezialkenntnisse und fachübergreifender
Erfahrungen insbesondere im Hinblick auf das neue Produkt
aber auch für die Verfahrenszwänge innerhalb des Netzwerks
wie z. B. die Ausschreibungspraxis/ Haftungsproblematik sowie
Preisgestaltung und Kostenverständnis. Innerhalb der Kompetenzübertragung von F&E-Einrichtungen zum „Systemanbieter“
wurde dieser in entsprechend geschult und sensibilisiert. (STFI
BMBF – 03WWBE38A-C)
287
Entwicklung leichter multifunktionaler Gewebe für den Wetter- und Sonnenschutz
Textile Materialien für den Sonnenschutz sind im gewerblichen und privaten Bereich weit verbreitet. Der besondere Vorteil textiler Materialien im Zusammenhang mit Bauten besteht
darin, dass sie in Struktur, Oberfläche und mechanischen EigenProjektförderung 2014
schaften optimal für den Einsatzzweck anpassbar sind. Sie sind
zudem gegenüber anderen Baumaterialien von relativ geringer
Masse und dadurch Ressourcen schonend.
Unter Einbeziehung eines modifizierten Webverfahrens (Foliebändcheneinsatz) und der Optimierung traditioneller Webtechnologien sowie der Verarbeitung von Folien wurden im
Vorhaben Flächenmaterialien entwickelt, die sich hinsichtlich
des Remissionsverhaltens und dessen Beständigkeit für den
Sonnenschutz innen und außen eignen.
Webversuche unter der Einbringung von Tragfäden in die
Kette erbrachten Verbesserungen hinsichtlich der Festigkeit der
als Basis für Beschichtungsversuche im Vorhaben eingesetzten
PES-Foliebändchengewebe.
Mittels Beschichtungsversuche im Labormaßstab konnten
gut reflektierende und witterungsbeständige Schichten auf den
Foliebändchengeweben hergestellt werden. Aufgrund dessen
kann ein Einsatz der Materialien als Reflektoren für Photovoltaikanlagen vorgesehen werden.
Die industriellen Beschichtungsbedingungen sind im Zusammenhang mit der Festigkeit als Gegenstand weiterer Untersuchungen zu sehen.
Die Geräteentwicklungen im Vorhaben (Variationsmöglichkeiten der Anlagenteststrecke und zugehöriger STFI-Prüfvorschrift PM AN 11 für Außenmaterialien) werden für Aufträge der
Prüfstelle des STFI genutzt. Die eingesetzte Gerätetechnik zur
Belastungsprüfung und Spektroskopie ist weiterführend auch
eine wesentliche Voraussetzung für die Bearbeitung eines Folgevorhabens zur Entwicklung von textilem Reflektormaterial für
Photovoltaikanlagen. (STFI BMWi Sonderforschung MF090196)
288
Smart Textiles für die Medizin / Smart Textiles for Health Care
Differenzierung und Wertschöpfung in der Produktentwicklung setzt den Einsatz der neuesten Forschungsergebnisse und
aktive Forschung in intelligenten Textilien – funktionelle Textilien, die mit ihrer Umgebung interagieren – voraus. Hierzu
gehören beispielsweise Kleidungsstücke, die den Gesundheitszustand einer Person überwachen oder Drug-Delivery-Fasern,
die in Wundverbände integriert sind. Smart Textiles ist ein junges und dynamisches Forschungsfeld, das auf Expertisen aus
den Materialwissenschaften, Textil, Chemie bis hin zur Elektronik und Informatik aufbaut. Dieses inter- und multidisziplinäre
Gebiet braucht hoch qualifizierte Arbeitskräfte. Es bedarf ferner auch angewandte Forschung auf verschiedenen zeitlichen
Ebenen, d. h. langfristig, mittelfristig und kurzfristig, um die
notwendigen Technologien in die Unternehmen zu transferieren, das Wissen zu übertragen, um schlussendlich neue Mehrwert-Produkte auf dem Markt zu platzieren.
In STAR werden wir diese Bedürfnisse durch die Schaffung
eines starken Netzwerks bestehend aus wichtigen Akteuren
im Bereich der intelligenten Textilien in Deutschland, Schweden und Lettland bedienen. Das übergeordnete Ziel ist es
eine dynamische Innovation zu betreiben, um Forschung und
Entwicklung zu fördern, die internationale Position zu stärken
und neue Beschäftigungsmöglichkeiten in der jeweiligen Region (Deutschland, Schweden und Lettland) zu schaffen. Das
STAR-Konsortium wird sich auf das Bedarfsfeld Gesundheit und
Medizin fokussieren.
Die STAR Partner haben ein gemeinsames Interesse an der
Entwicklung intelligenter medizinischer Textilien und Bekleidung, und bieten eine komplementäre Infrastruktur und Knowhow. Sie sind an der Entwicklung und Erforschung intelligenter
medizinischer Kleidungsstücke beteiligt, nähern sich dieser Forschungs- und Entwicklungsaufgabe allerdings aus verschiedenen Blickwinkeln. Damit wird die Zusammenarbeit inspirieren
und fruchtbar sein. Während der schwedische Partner seine
Kreativität und Design-Aspekte einbringt, hat die RWTH Aachen
eine hohe Sichtbarkeit für die Entwicklung von Technologien.
Die Technische Universität Riga hat eine hervorragende Expertise in der Schnittgestaltung und Herstellung von Kleidung. Gemeinsam decken die Partner somit die komplette intelligente
textile Produktionskette ab.
Konkret werden wir innerhalb dieses Clusters auf intelligente Textilien für den Gesundheits-Community in Deutschland,
Schweden und Lettland setzen. Es wird eine interaktive Wissensplattform geschaffen, um FuE-Kooperationen zu stärken
und einen schnellen Fortschritt in der Stand der Technik zu
gestalten. Anwendungen in den Bereichen Biomedizin und Gesundheitswesen sowie gesellschaftliche und ökologische Fragen werden berücksichtigt. Die wichtigsten Ziele der Zusammenarbeit sind:
•eine interaktive Wissensplattform ausgelegt auf intelligente
medizinische Textilien, deren Herstellung und Anwendungen
•Vorlesungsunterlagen und eine Summerschool
•Identifizierung von neuen integrierten Methoden zur Entwicklung und Herstellung von medizinischen Textilien
•ein Industrie Workshop um für zukünftige Märkte und Anwendungen zu identifizieren und diskutieren und die Zusammenarbeit mit privaten Unternehmen zu gestalten
•eine Forschungsagenda mit geplanten Aktivitäten für die
nächsten 8-10 Jahre, mit Schwerpunkt auf der Open-Innovation-Prinzip, angewandt in Boras, und User-driven Innovation, wie es bereits in Aachen betrieben wird
•Vorbereitung von Forschungs- und Netzwerk-Anträgen während der 2. Förderphase
Die Bundesregierung verfolgt eine sehr anspruchsvolle
Strategie in der Internationalisierung in Wissenschaft und Forschung um den Herausforderungen des globalen Wettbewerbs
bestmöglich begegnen zu können:
•Die Forschungszusammenarbeit mit den weltweit Besten
stärken
•Innovationspotenziale international erschließen
•Die Zusammenarbeit mit Entwicklungsländern in Bildung,
Forschung und Entwicklung nachhaltig stärken
•International Verantwortung übernehmen und globale Herausforderungen bewältigen
(ITA BMBF Auf-und Ausbau FuE-Netzwerke Ostseeanrainerstaaten 01DS14038)
289
AVALON – Multifunctional textile structures driv-ing new production and organizational paradigms by textile SME inter
operation Across high-added-VALue sectOrs for knowledgebased product/service creatioN
Eines der umfangreichsten und ambitioniertesten Projekte
der bisherigen europäischen Textilforschung stellte das im Mai
2009 abgeschlossene Integrierte Projekt für kleine und mittlere
Unternehmen AVALON (http://www.avalon-eu.org) dar. Gemeinsam mit dem Koordinator, dem Zentrum für Management Research der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung in
Denkendorf (DITF-MR), und weiteren Forschungseinrichtungen
waren insgesamt 20 kleine und mittlere Unternehmen (KMU)
aus zehn europäischen Ländern, darunter sechs deutsche Partner, über vier Jahre hinweg erfolgreich im Themenfeld „kollaborative und sektorübergreifende Innovation im KMU-Netzwerk“
aktiv. Da Kollaborative Innovationsprozesse zunehmend auch
in der Textilindustrie die Organisationsform darstellen, die die
erforderlichen Kompetenzen und das notwendige Wissen zusammenführen, auf deren Basis wirklich neue Produkte und
Dienstleistungen sowie Prozesse höherer Wertschöpfung entstehen können, ist AVALON nicht nur für DITF-MR von außerordentlicher Bedeutung: Im Projekt konnte die systematische
103
Entwicklung und Erprobung von Methoden sowie Konzepten
und insbesondere auch Technologien zur Unterstützung und
Optimierung des Innovationsmanagements in Netzwerken parallel und eng verzahnt mit (textil-) technologischen Forschungsaktivitäten einhergehen. Zur Erlangung von echten Innovationen galt es in AVALON so genannte Shape Memory-Materialien
(„Formerinnernde“ Materialien) für die Textilindustrie zu erschließen. Neue Mate-rialien für neue Anwendungsfelder stellen
nicht nur eine technologische Herausforderung dar, vielmehr
entstehen auch methodische Anforderungen und Aufgaben des
Wissensmanagements, die mit Hilfe der von DITF-MR entwickelten Methodik und Instrumente bewältigt wurden. Ein Beispiel
hierfür ist der von der Initiative Mittelstand ausgezeichnete „Innovation Management Service Kit“ des DITF-MR (http://www.
IMS-kit.eu), der bereits marktfähig ist und auch schon in weiteren Innovationsprojekten eingesetzt wird. Darüber hinaus sind
im Projekt zahlreiche Produkt- und Dienstleistungsinnovationen
entstanden, z. B. bei medizinischer Kompressionskleidung, Motorradhelmen, Steuerungselementen für Helikopter, u. a. Die im
Projekt AVALON gewonnenen Erfahrungen und Ergebnisse sollen künftig einer erweiterten AVALON-Community zur Verfügung
gestellt werden. Diese wird nicht mehr auf die Verwendung von
Shape Memory-Materialien beschränkt sein. Sie wird vielmehr
für beliebige kollaborative Innovationsprojekte, die die Zusammenarbeit mehrerer qualifizierter Partnern erfordern, offen
sein. (DITF-MR EU Sixth Framework Programm FP6 – NMP2CT-2005-515813-2)
290
Sensoflecht – Integrierte Belastungssensorik für geflochtene
Carbonstrukturen
Im Rahmen des Projektes Sensoflecht wird eine CFK-Geflechtstruktur mit prozesstechnisch integrierter Sensorik zur Belastungsüberwachung entwickelt. Es wird auf den Herstellungsprozess und die Evaluierung der Sensorik eingegangen. Neue
Kombinationsansätze von CFK-Flechtprozessen und textilbasierten Sensoren werden entwickelt, die neuartige Überwachungsmöglichkeiten zur Erfassung der Belastung im Strukturbauteil
ermöglichen. Der innovative Kern des Projektes liegt in der,
für den industriellen Fertigungsprozess nutzbaren, Entwicklung
einer Technologie zur flächigen Überwachung von geflochtenen
Carbonstrukturen. Die Neuheit besteht insbesondere in der
definierten Einbringung von Sensorstrukturen in den Produktionsprozess. Die Sensoreinbringung wird in die Prozesskette
des Flechtprozesses integriert. Mit dieser Entwicklung ist ein
Einsatz in vielen Hochleistungsprodukten umsetzbar bei denen
Leichtbau und Versagenssicherheit gefordert sind. (ITA BMWi
ZIM KF2497169CJ3)
291
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)
104
292
Der Übergang von kollaborativen Innovationsnetzwerken zu
serviceorientierten Wertschöpfungssystemen. SmartNetsThe Transformation from Colaborative Knowledge Exploration Networks into Cross Sectorial and Service Oriented Integrated Value Systems
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 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)
293
Factories of the Future
Das FASHION-ABLE-Projekt zielt darauf ab, europäische KMU, die sich aktiv mit den Anforderungen, die durch
Individualisierung an die Prozesskette gestellt werden,
mit den technologischen Mitteln für eine ökoeffiziente
Produktion von personalisierten Produkten zur Bewahrung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit, auszustatten.
Die Vision von FASHION-ABLE ist es, diese innovativen europäischen KMU mit technologischen Mitteln, die die Konzeption,
das Co-Design und die nachhaltigen Herstellung von vollständig personalisierten Produkten ermöglichen, auszurüsten. Die
erwarteten Ergebnisse des Projekts sind:
1.Ein User Framework in dem die entsprechenden Kundenanforderungen quantifiziert und qualifiziert werden können
2.Neue Services zur kollaborativen Individualisierung des Produkts
3.Neue Produktionsprozesse zur effizienten Produktion von
dehnbarem Leder
4.Neue Maschinen und Herstellungsverfahren zur Herstellung
von Abstandsgeweben
5.Neue Verfahren zur textilen Nachbehandlung und Ausrüstung
6.Flexible Tools und Strukturen für das Order Management
7.Instrumente zur Life-Cycle Analyse
8.Organisationsübergreifenden Produktdatenmanagement-
Tools.
(DITF-MR EU FP7-284871)
Textilchemie, Textilphysik, Faserstruktur
1. T. Bahners, M. Schmidt, J.S. Gutmann, Correlation of Material Liftetime Predictions by Artificial Aging vs. the RelaxationMaster-Curve, Polym. Bull. 70 (2013) 1659-1676,
(http://dx.doi.org/10.1007/s00289-013-0951-y)
2. 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 International 63 (2013), H. 3, S. 169-170 =Melliand Textilberichte 94 (2013), H. 3, S. 145-147
Glawion, E.; Seide, G.; Wilms, C.; Warnecke, M.; De Palmenaer, A.: New ways to carbon fibers. In: Dörfel, Annett (Ed.):
Proceedings of the 8th Aachen-Dresden International Textile
Conference, Dresden, November 27-28, 2014. - Dresden: Institute of Textile Machinery and High Performance Materials Technology (ITM), TU Dresden, 2014, Datei: lecture_Glawion.pdf
Warnecke, M.; De Palmenaer, A.; Seide, G.; Gries, T.: From
precursor to carbon fibers: carbon fiber research at ITA. Chemical Fibers International 64 (2014), H. 1, S. 28-29
3. Schulz, B.; Schestakow, M.; Karadagli, I.; Milow, B.; Seide,
G.; Gries, T.; Ratke, L.: High strength cellulose aerogel filaments. XII International Conference on Nanostructured Materials (NANO 2014), July 13-18, 2014 Moscow, Russia,
URL: http://nano2014.org/thesis/view/3947
Schestakow, M.; Karadagli, I.; Ratke, L.; Schulz, B.:
Cellulose aerogel fibres from piston pump extrusion. In:
Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (Hrsg.): MSE
2014: Materials Science Engineering, Darmstadt 23-25.09
2014, URL: http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?-db=w_
program&-recID=13408097&-format=prog_kurzfassung.htm&lay=Standard&-find
Schulz, B.; Gries, T.: Process development and engineering
for high strength cellulose aerogel filaments. In: The Society
of Fiber Science and Technology, Japan (Ed.): Program and
Exhibition Guide ISF 2014 International Symposium on Fiber
Science and Technology, Tokyo, September 28 to October 1,
2014. - Tokyo: The Society of Fiber Science and Technology,
Japan, 2014, S. 63, Datei: 471_file_Extended_Abstract.pdf
Schulz, B.; Schestakow, M.; Karadagli, I.; Ratke, L.; Gries,
T.: Process development and engineering for high strength
cellulose aerogel filaments. In: Kyoto Institute of Technology (KIT) (Ed.): Kyoto International Symposium on Neo Fiber
Technology (Post Symposium on ISF2014), October 2-3, 2014,
Kyoto, Japan. - Kyoto: Kyoto Institute of Technology (KIT),
2014, S. 2 – 3
Karadagli, I.; Schestakow, M.; Ratke, L.; Schulz, B.: Production of porous cellulose aerogel fibres by an extrusion
process. In: DGM Deutsche Gesellschaft für Materialkunde
(Hrsg.): Cellular Materials: CellMat 2014, 22 – 24 October 2014,
Dresden. - Bonn: Inventum GmbH, 2014, Datei: CellMat14_
A1_27_Karadagli.pdf
Schestakow, M.; Schulz, B.; Karadagli, I.; Ratke, L.: Production of cellulose aerogel fibres from industrial pulp. In: ISASF
International Society for Advancement on Supercritical Fluids
(Ed.): Proceedings / Seminar on Aerogels: Properties, Manufacture, Applications, 6th – 7th October 2014, Hamburg, Germany.
- Nancy: ISASF-ENSIC, 2014, S. 22
4. Manvi, P.K.: CO2 based thermoplastic polyurethane: a novel
pathway for thermoplastic polyurethane. 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
Manvi, P.K.: CO2 based products: from dream to reality.
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/
CO2%20Based%20Products%20%20From%20Dream%20to%20
Reality.pdf
Manvi, P.K.; Seide, G.; Gries, T.: The rise and modification
of biopolymers in the textile process chain. In: Carl Hanser
Verlag GmbH & Co. KG (Hrsg.): Biobased materials: 10th Congress for Biobased Materials, Natural Fibres and WPC, 24 – 25
June 2014 in Stuttgart-Fellbach, - München: Hanser, 2014,
Datei: 06_Postersession.pdf
5. Weise, B. Nano-modification of polymeric fibres with
graphene and possible applications of thereby functionalised
filaments, 6. NRW Nano-Konferenz, Dortmund 01. – 02. Dezember 2014
Weise, B.; Steinmann, W.; Beckers, M.; Seide, G.; Gries,
T.; Morgenstern, M.; Schmelzspinnen elektrisch kapazitiver
Polymerfasern durch Zugabe von Graphen-Multilagen (Melt
spinning of electrically capacitve fibers by addition of graphene multilayers), Technische Textilien 57 (2014), H. 3, S. 102-104
(Technical Textiles 57 (2014), H. 3, S. E88-E90; Chemical Fibers
International 64 (2014), H. 3, S. 155-157)
Weise, B. „FortschrittNRW Graphen“: elektrisch kapazitive
Polymerfasern im Schmelzspinnprozess durch Zugabe von
Graphen-Monolagen; URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2013/2013_12_18%20Weise%20Fortschritt
NRW_Graphen_Projektskizze_extern.pdf
Weise, B.; Steinmann, W.; Faserbasierte Graphen-PolymerSuperkondensatoren zur Realisierung mobiler Ladungsspeichersysteme; 6. Inno.CNT Jahreskongress 2014: KohlenstoffNanomaterialien, Karlsruhe 17. – 19.02.2014
6. Glauß, B.: TexSen: Entwicklung eines textilen Sensors zur
Bauteilüberwachung. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2013/2013_09_13 Projektsteckbrief_ext_texsen Glau%C3%9F.pdf
Glauß, B.: TexSen: Entwicklung eines textilen Sensors zur
Bauteilüberwachung. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2014/2014_07_08%20Glauss%20Projektsteckbrief_ext_texsen_update.pdf
7. Hickmann, R.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Götze, T.; Heinrich, G.;
Fleischhauer, R.; Kaliske, M.: Haftungsverbesserung bei PPSPolymermatrix Verbunden. In: Proceedings. 53. Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 10. – 12. September 2014
8. 25. – 26. September 2013: „Denkendorfer Schlichterei- und
Garnbeschichtungskolloqium
18. Dezember 2014: Kurzveröffentlichung auf der Homepage des ITV Denkendorf unter folgendem Link: http://www.
itv-denkendorf.de/images/Forschung/Kurzveroeffentlichungen/2014/kv_itv_igf_16722_dezember_2014.pdf
9. Homepage des ITV Denkendorf
105
10. Lee, H.-Y.; Schwarz, A.; Gries, T.; Jockenhövel, S. Introduction to POLEOT: printing of light-emitting devices on conductive textiles 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: P70_Lee_ITA.pdf
Mecnika, V.; Hörr, M.; Verboven, I.; Deferme, W.; Govaert,
W.; Krievins, I.; Jockenhövel, S.; Gries, T. Joining technology for
smart luminous textiles by embroidery In: Varheenmaa, Minna
(Ed.): Proceedings of Ambience14&10i3m, Scientific Conference
for Smart and Functional Textiles, Well-Being, Thermal Comfort
in Clothing, Design, Thermal Manikins and Modelling, 7-9 September 2014, Tampere, Finland. - Tampere: Tampere University
of Technology. Department of Materials Science, 2014, Datei:
ID222_Mecnika paper.pdf
Schulz, A.; Troia, M.; Leins, M.; Walker, M.; Hirth, T.; Deferme, W.; Govaert, F.; Hörr, M.; Mecnika, V.; Van Parys, M. Barrier
layers for EL/OLED structures 14th International Conference on
Plasma Surface Engineering, September 15 – 19, 2014, Garmisch-Partenkirchen, Germany
11. Alexander Müller, Thomas Schleid, Michael Doser, Nicole
Müschenborn, Andrea Tautzenberger, Anita Ignatius, Bernd
Clauß, Michael R. Buchmeiser; Calcium Cl/OH-apatite,Cl/
OH-apatite/Al2O3 and Ca3(PO4)2 fibre nonwovens: Potential
ceramic components for osteosynthesis; Journal of the European Ceramic Society 34(2014)3993–4000.
12. Appel, L.; Gries, T.: Carbon fiber heawy tows: online analysis of the spreading process. In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, November 27 – 28, 2014. - Dresden: Institute of
Textile Machinery and High Performance Materials Technology
(ITM), TU Dresden, 2014, Datei: p92_Appel.pdf
Quadflieg, T.: Effizientes, hochproduktives Verfahren zum
Spreizen von Hochmodulfasern durch innovative Ultraschallanregung (US Spreizen) = Efficient, highly productive process
for spreading high modulus fibres using innovative ultrasonic
stimulation (US spreading). Innovation Report 4 (2014), H. 1,
S. 14-15, URL: http://cfk-valley.com/fileadmin/DOWNLOAD_DATEIEN/INNO_REPORT_Ausgabe_01_2014_digital.pdf
13. Mahltig, B., Günther, K., Giebing, C., Weide, T., Kyosev Y.,
Gersching, D., Krieg, M.: „Röntgenschutzgewebe durch anorganische/organische Compositefasern“, Technische Textilien 2014,
Ausgabe 2, S. 75 – 77
Mahltig, B., Günther, K., Giebing, C., Weide, T., Kyosev Y.,
Gersching, D., Krieg, M.: „Anorganische/organische Kompositfasern zur Abschirmung von Röntgenstrahlung“, Chemie
Ingenieur Technik, 2014, 86, 1555-1556
Mahltig, B., Günther, K., Giebing, C., Weide, T., Kyosev
Y., Gersching, D., Krieg, M.: „Textilien zur Abschirmung von
Röntgenstrahlung“, 14. Chemnitzer Textiltechnik Tagung,
13. – 14.05.2014
Mahltig, B., Günther, K., Giebing, C., Weide, T., Kyosev
Y., Gersching, D., Krieg, M.: „Textilien zur Abschirmung von
Röntgenstrahlung“, Vortrag und Poster zur MG Open Spaces,
16.05.2014
Gersching, D., Krieg, M.: „Textilien zur Abschirmung von Röntgenstrahlung“, VDTF Mitgliederversammlung, 17.05.2014
Gersching, D., Krieg, M.: „Organische/anorganische Kompositfasern zur Abschirmung von Röntgenstrahlung“, Poster zur
ProcessNet, 30.09. – 02.10.2014
Gersching, D., Krieg, M.: „Gewebe aus organisch/anorganischen Kompositfasern mit Röntgenschutzfunktion“, Poster zur
8. Aachen-Dresden International Textile Conference, 28.11.2014
22. Krzoska, J.: Entwicklung eines Konverters für die kontinuierliche Erzeugung von Glasstapelfaserbändern in modularer
Bauform, URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_01_13%20Krzoska%20Glaskonverter_ITA.pdf
Schulz, B.; Heyer, M.; Rosenbaum, M.A.; Gries, T.: Textile
research for microbial fuel cells at ITA and iAMB. Mikrobielle
Bioelektrotechnologie: eine Plattforminitiative für Deutschland,
Osnabrück 19./20.11.2013
14. Dr. Thomas Abel, Dr. Michael Schweizer, Verbesserung der
chemischen und thermischen Beständigkeit von PA 6.6-Garnen
durch Einsatz thermostabiler Vernetzer; http://www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm
23. I. Windschiegl, C. Rieger, T. Batt, M. Dauner, A. Lehm2, B.
Morgenstern2 (2: FILK), „Hochleistungsfeinstfaservliesstoffe
für Filtration und Energieversorgung“, 53. Chemiefasertagung
Dornbirn, 10. – 12.09.2014
15. Oberflächenmodifikation von Carbonfasern, Technische
Textilien Nr. 5 Seite 171, 15.12.2014
24. L. Alsamman, T. Grethe, E. Janssen, P. Klauth, K. Klinkhammer, M. Korger, K. Peter, M. Rabe, A. Tsvetkova, D. Uebel,
“Nano-clay coatings on textiles for adsorption of xenobiotics”,
XXIII Congress of IFATCC, Budapest / Hungary 8-10 May 2013
M. Korger, T. Grethe, M. Rabe, E. Janssen, L. Alsamann, K.
Peter, “Entwicklung selektiv wirksamer Adsorbertextilien zur
Entfernung organischer Verbindungen aus Trinkwasser”, Vortrag 52. Chemiefasertagung Dornbirn, 10. – 13.09.2013
Alsamman, Louay; Peter, Karin; Moeller, Martin; Grethe,
Thomas; Rabe, Maike, “Combination of textile fabric and
layered silicates as selective filter media for water treatment”,
Proceedings of the 7th Aachen-Dresden International Textile
Conference (2013), 1 – 10.P 68
Louay Alsamman, Karin Peter, Martin Möller, „Bridging the
gap between the microporous zeolites and the highly ordered
mesoporous silica through silica precursor design“ Poster,
Gordon Research Conference 2014, June 22 – 27, Colby-Sawyer
College, New London, NH,
Grethe, T.; Limandoko, N.; Peter, K.; Rabe, M., “Modifizierte
Tonminerale – Adsorber für textile Filtermedien”, GIT LaborFachzeitschrift (2014), 58(3), 68 – 71
27. Beckers, M.; Gries, T.; Bunge, C.-A.: Kontinuierliches
Schmelzspinnverfahren für GI-POF: derzeitiger Stand und was
noch vor uns liegt. In: Informationstechnische Gesellschaft
im VDE (ITG), IGT-Fachausschuss 5.4 „Kommunikationskabelnetze“ (Hrsg.): Kommunikationskabelnetze mit Ausstellung:
Vorträge der 21. ITG-Fachausstellung vom 09. – 10. Dezember
2014 in Köln. - Berlin; Offenbach: VDE-Verlag GmbH, 2014,
S. 111 – 113
Beckers, M.; Schlüter, T.; Gries, T.; Bunge, C.A.: An innovative extrusion technology for the melt spinning of polymer
optical fibers used for light transmission over short distances.
International Fiber Journal 28 (2014), H. 2, S. 8 – 10
16. Dr. Frank Gähr, MSc Sarah Deh, Prof. Dr. Michael R. Buchmeiser; www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm
17. Dr. Frank Gähr, Dipl.-Ing. (FH) Susanne Segel; www.itcfdenkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm
18. Rainer Gutmann; http://www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm
19. Fenske, S.: Fibriltex: microfibrillär verstärkte Textilien und
Polymercomposites. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2014/2014_06_02_Projektsteckbrief%20
Fibriltex_ITA%20Homepage_SF%20Fenske.pdf
Van der Schueren, L.; Krooß, T.; Ruys, L.; Fenske, S.; Lenz,
C.; Gurka, M.: Microfibrillar reinforced textiles and derived
composites. In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th
Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, November 27 – 28, 2014. - Dresden: Institute of Textile Machinery
and High Performance Materials Technology (ITM), TU Dresden,
2014, Datei: p30_Schueren.pdf
Krooß; T.; Gurka, M.; Van der Schueren, L.; Lenz, C.; Tabassum, M.: Development of highly orientated polyethylene terephthalate-reinforced polypropylene composites out of yarns
and woven fabrics. In: Deutsche Gesellschaft für Materialkunde
(Hrsg.): MSE 2014: Materials Science Engineering, Darmstadt
23.-25.09 2014, URL: http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?db=w_program&-recID=13412027&-format=prog_kurzfassung.
htm&-lay=Standard&-find
Lenz, C.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.; Van der Schueren, L.; Ruys,
L.; Krooß, T.; Gurka, M.: Mikrofibrillär verstärkte Filamentgarne
für technische Textilien = Development of microfibrillar reinforced yarns for application in technical textiles. Technische
Textilien 57 (2014), H. 2, S. 56 – 57 = Technical Textiles 57
(2014), H. 2, S. E58-E59
20. Mroszczok, J.: Elektrisch leitfähige textile Bikomponentenfasern auf Basis von Polymer-Nanoverbundwerkstoffen. URL:
http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/
2014_05_22%20Mrosczcok%20Externer%20Projektsteck
brief%20AiF%20Leitfähigkeit.pdf
Mroszczok, J.; Steinmann, W.; Gries, T.: Empiric model for
the prediction of the electrical conductivity of carbon nanotube doped fibers produced by melt spinning. Book of Abstracts
/ 8th ECNP International Conference on Nanostructured Polymers and Nanocomposites, Dresden, Germany, September 16
to 19, 2014. - Dresden: reprogress GmbH, 2014, S. O41
Mroszczok, J.: Electrical conductive bicomponent polymer
fibres for stress and temperature sensors. 4th International
Conference on Materials and Applications for Sensors and
Transducers, June 8-11, 2014, Bilbao, Spain
21. Publikation ist auf der Homepage des DWI
106
25. Schlüter, T.; Struebig, J.: Verbesserte Polymer-Blends für
innovatve Textilien, Tapes und Verbundwerkstoffe = Advanced
polymer blend technology for product improvement in textiles
and composites. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2014/2014_06_11%20Schlueter%20Verbesserte%20Polymer-Blends%20für%20innovatve%20Textilien,%20
Tapes%20und%20Verbundwerkstoffe.pdf = URL: http://www.
ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_06_11%20
Schlueter%20Advanced%20polymer%20blend%20technology%20for%20product%20improvements%20in%20textiles%20
and%20composites.pdf
Schlüter, T.; Struebig, J.; Seide, G.; Gloy, Y.; Gries, T.;
Schueren, L.V.; Krooß, T.: Characterization of mono- and
multifilament yarns based on polymer blend systems for the
textile and composite market. In: Akalin, Mehmet; Usta, Ismail;
Yüksek, Metin; Uzun, Muhammet; Sancar, Erhan (Eds.): Book
of Abstracts / 6th International Istanbul Textile Conference on
Future Technical Textiles (FTT 2014), 15 – 17 October 2014,
Istanbul, Turkey. - Istanbul: Marmara Üniversitesi, 2014, S. 59
Schlüter, T.; Struebig, J.; Seide, G.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.; Van
der Schueren, L.; Krooß, T.: Benefits of polymer blends for the
textile and composite market. In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, November 27 – 28, 2014. - Dresden: Institute of
Textile Machinery and High Performance Materials Technology
(ITM), TU Dresden, 2014, Datei: p95_Schlüter.pdf
26. Schulz, B.; Saelhoff, A.-K.; Wendland, B.; Rosenbaum,
M.A.; Keysers, C.; Heyer, M.; Grull, M.; Seide, G.; Gries, T.:
Microbial fuel cells: carbon fibre based electrodes for exoelectrogenic microorganisms. 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: P71_Schulz_ITA.pdf
28. Bunge, C.-A.; Beckers, M.; Gries, T.: Simple and adjustable
fabrication process for graded-index polymer optical fibres
with tailored properties for sensing. Sensors, 2014 IEEE, S.
1527 – 1530, DOI: 10.1109/ICSENS.2014.6985306
Beckers, M.; Glauß, B.; Gries, T.; Bunge, C.-A.: Cost-efficient production of custom-made GI-POFs used for illumination,
data transmission and sensor. In: The Society of Fiber Science
and Technology, Japan (Ed.): Extended Abstracts / ISF 2014
International Symposium on Fiber Science and Technology, Tokyo, September 28 to October 1, 2014. - Tokyo: The Society of
Fiber Science and Technology, Japan, 2014, Datei: 160_file_Extended_Abstract.pdf
29. Weise, B.: „FortschrittNRW Graphen“: elektrisch kapazitive Polymerfasern im Schmelzspinnprozess durch Zugabe von
Graphen-Monolagen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2013/2013_12_18%20Weise%20FortschrittNRW_Graphen_Projektskizze_extern.pdf
Weise, B.: Nano-modification of polymeric fibres with
graphene and possible applications of thereby functionalised
filaments. 6. NRW Nano-Konferenz, Dortmund 01.-02. Dezember 2014
Weise, B.; Steinmann, W.; Beckers, M.; Seide, G.; Gries, T.;
Morgenstern, M.: Schmelzspinnen elektrisch kapazitiver Polymerfasern durch Zugabe von Graphen-Multilagen = Melt spinning of electrically capacitve fibers by addition of graphene
multilayers. Technische Textilien 57 (2014), H. 3, S. 102 – 104
= Technical Textiles 57 (2014), H. 3, S. E88 – E90 ; Chemical
Fibers International 64 (2014), H. 3, S. 155 – 157
Weise, B.; Steinmann, W.: Faserbasierte Graphen-PolymerSuperkondensatoren zur Realisierung mobiler Ladungsspeichersysteme. 6. Inno.CNT Jahreskongress 2014: KohlenstoffNanomaterialien, Karlsruhe 17. – 19.02.2014
30. Tonndorf, R.; Goßla, E.; Aibibu, D.; Kirsten, M.; Gelinsky,
M.; Cherif, Ch.: Flocked chitosan-scaffolds as a single-material
system (Poster P110). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8.
Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden,
27. – 28. November 2014, S. 278
Aibibu, D.; Gille, K.; Tonndorf, R.; Gossla, E.; Cherif, Ch.;
Hund, R.-D.; Gelinski, M.: Biologisch abbaubare und deformationsstabile, druckelastische Textil-Scaffolds aus einem Einstoffsystem. In: Proceedings. 53. Chemiefasertagung Dornbirn,
Dornbirn (Österreich), 10. – 12. September 2014
107
Textile Faserstoffe
31. De Palmenaer, A.; Krieger, H.; Seide, G.; Gries, T.; Fourné,
R.: Stabilization of polyacrylonitrile (PAN) precursor by means
of contact heat transfer in carbon fiber manufacture. 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:
P1_de Palmenaer_ITA.pdf
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-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_04_26%20Krieger%20
iCarbon%20-%20Entwicklung%20eines%20innovativen%20
Heizverfahrens%20zur%20Stabilisierung%20bei%20der%20Carbonfaserherstellung.pdf
De Palmenaer, A.: iCarbon: Entwicklung und Umsetzung eines innovativen Heizverfahrens zur Stabilisierung bei der Carbonfaserherstellung. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-fund-d/kurzberichte/2014/2014_07_11%20de%20Palmenaer%20
iCarbon%20-%20Entwicklung%20eines%20innovativen%20
Heizverfahrens%20zur%20Stabilisierung%20bei%20der%20
Carbonfaserherstellung%20Mid-Term.pdf
De Palmenaer, A.; Langner, C.; Linke, O.; Lüpfert, L.; Seide,
G.; Gries, T.; Fourné, R.: PAN-Faser-Stabilisierung mittels Kontaktwärmeübertragung. Technische Textilien 57 (2014), H. 5, S.
181 – 183
32. Hund, R.-D.; Cherif, Ch.; Hund, H.; Aibibu, D.; Toskas, G.;
Richter, K.; Richter, T.: Chitin, Chitosan, bio-fibers-preparation
properties and use. Chemical Fibers International 63(2013)4,
pp. 211 – 213
Hund, R.-D.; Cherif, Ch.; Hund, H.; Richter, K.; Richter, T.:
Chitin, Chitosan, Biofasern – Herstellung, Eigenschaften und
Verwendung / Chitin, chitosan, bio-fibers – preparation, properties and use. In: CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn,
Hund, R.- D.; Kirsten, M.; Cherif, Ch.: Fibers for technical
and biomedical applications – production and finishing with
adjustable properties. In: CD-Rom und Kurzreferateband. 7.
Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen,
28. – 29. November 2013, S. 43
Hund, R.-D.; Cherif, Ch.; Hund, H.; Aibibu, D.; Toskas, G.;
Richter, K.; Richter, T.: Chitin, Chitosan, Biofasern – Herstellung, Eigenschaften und Verwendung / Chitin, Chitosan, biofibers- preparation properties and use. Technische Textilien/
Technical Textiles 57(2014)1, S. 19 – 21, pp. E18-E20
33. Younes, A.; Seidel, A.; Ehlig, D.; Butler, M.; Cherif, Ch.: Basalt rockt das Bauwesen – Entwicklung von gewirkten Basaltstrukturen für den Einsatz als Bewehrungen in Betonbauteilen.
Kettenwirkpraxis 47(2013)3, S. 28 – 29
Younes, A.; Seidel, A.; Ehlig, D.; Butler, M.; Cherif,Ch.:
Entwicklung von textilen Basalt-Strukturen für den Einsatz
als Bewehrungen in Betonbauteilen. Jahresbericht 2012 des
Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2013), S. 32 – 33
34. 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
Niebel, V.; Deleersnyder, K.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.; Ruys, L.:
Entwicklung von schmelzbindenden Fasern und Garnen aus
Polyolefinen und deren Implementierung in textile Anwendungen (POMELAD). URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/Abschlussveröffentlichung_POMELAD.pdf
108
Deleersnyder, K.; [Niebel, V.]: Development of polyolefin
melt adhesion fibres and yarns for structural cohesion (POMELAD project). In: Österreichisches Chemiefaser-Institut (Hrsg.):
53. Chemiefasertagung Dornbirn 10. – 12.09.2014. Wien: Österreichisches Chemiefaser-Institut, 2014, Datei: 30912_AM_0900_
Deleersnyder.pdf, URL: http://fibcon.cn.agenturdns.net/stuff/
downloads/30912AM.zip
Niebel, V.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.; Deleersnyder, K.; Ruys, L.:
Polyolefin melt adhesion fibers and yarns and implementation
into textile applications: POMELAD. Chemical Fibers International 64 (2014), H. 4, S 196 – 197
35. I. Sigmund Entwicklung von anwendungsspezifischen Celluloseregeneratfasern für in Wasser dispergierbare Vliesstoffe;
Umweltbundesamt: Umweltforschungsdatenbank UFORDAT
Garnherstellung, Spinnereitechnologie
36. Fehér, K.; Kleinsteinberg, K.; Gries, T.; Jockenhövel, S.:
Development of a braided biodegradable stent for aneurysm
treatment. Polymers for Advanced Technologies 24 (2013), H.
Suppl. s1, S. 131 – 132
Fehér, K.; Kleinsteinberg, K.; Leonards, H.; Bremus-Köbberling, E.; Schmitz, D.; Pich, A.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Innovative fiber based drug delivery system Euro BioMAT: European Symposium and Exhibition on Biomaterials and Related
Areas, 23 – 24 April 2013, Weimar, Germany, URL: http://webdb.
dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?-db=w_review&-recID=32771&-format=prog_kurzfassung.htm&-lay=Standard&-find
Fehér, K.; Kleinsteinberg, K.; Schilling, M.B.; Sommerkamp,
J.; Kruse, M.; Vömel, L.; Nikoubashman, O.; Brockmann, M.;
Heringer, S.; Mühlenbruch, G.; Wiesmann, M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Bioresorbierbare Polymer-Stents zur Behandlung von
arteriosklerotisch bedingten Gefäßstenosen. BioNanoMaterials
14 (2013), H. Suppl. 1, S. 157, doi: 10.1515/bnm-2013 – 1014
37. 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
38. 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
Lambertz, A.; Vogels, R.R.M.; Busch, D.; Schuster, P.; Jockenhövel, S.; Neumann, U.P.; Klinge, U.; Klink, C.D.: Laparotomy closure using an elastic suture: a promising approach.
Journal of Biomedical Materials Research, Part B: Applied
Biomaterials (2014), Early view, Article first published online: 5
JUN 2014, DOI: 10.1002/jbm.b.33222
Schuster, P.; Kossel, K.-M.; Lambertz, A.; Vogels, R.R.M.;
Klink, C.D.; Klinge, U.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Elastic
filaments from thermoplastic polyurethanes for application in
highly elastic mesh implants. BioNanoMaterials 15 (2014), H.
1 – 2, S. 21 – 24, doi 10.1515/bnm-2014-0006
Kossel, K.-M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Melt spun PCU
filaments for medical application in mesh implants. Biomedica
2014: the European Life Sciences Summit, Maastricht/NL June
17 – 18, 2014
Kossel, K.M.; Lambertz, A.; Klink, C.D.; Klinge, U.; Gries, T.;
Jockenhövel, S.: Investigation on melt spun PCU filaments for
medical application. Ege Meditex: 2nd International Congress
on Healthcare and Medical Textiles, September 25-26, 2014,
Izmir, Turkey. - Izmir: Meta Basim Matbaacilik Hizmetleri, 2014,
S. 185 – 187
39. Jandrey, S.; Dolmans, R.; Steinmann, W.; Seide, G.; Gries,
T.: Influence of heat-setting on color fastness of polyamide
textile floorcoverings. Chemical Fibers International 64 (2014),
H. 2, S. 104 – 105
40. Stolz, R.; Vad, T.; Dabringhaus, S.; Seide, G.; Gries, T.;
Weirich, T.; Wulfhorst, J.: Effects on fiber formation in melt
spinning due to 1-d nano-particle modification in thermoplastic polymers. In: Akalin, Mehmet; Usta, Ismail; Yüksek, Metin;
Uzun, Muhammet; Sancar, Erhan (Eds.): Book of Abstracts / 6th
International Istanbul Textile Conference on Future Technical
Textiles (FTT 2014), 15 – 17 October 2014, Istanbul, Turkey. Istanbul: Marmara Üniversitesi, 2014, S. 11
Stolz, R.; Vad, T.; Steinmann, W.; Seide, G.; Gries, T.; Klopp,
K.; Bender, K.: Effects on fiber properties of meltspun PA6
fibers due to modification with 2-d nanoparticles. In: Akalin,
Mehmet; Usta, Ismail; Yüksek, Metin; Uzun, Muhammet; Sancar, Erhan (Eds.): Book of Abstracts / 6th International Istanbul
Textile Conference on Future Technical Textiles (FTT 2014),
15 – 17 October 2014, Istanbul, Turkey. - Istanbul: Marmara
Üniversitesi, 2014, S. 63
Stolz, R.; Vad, T.; Dabringhaus, S.; Seide, G.; Gries, T.;
Weirich, T.; Wulfhorst, J.: Effects on fiber formation in melt
spinning due to 1-d nano-particle modification in thermoplastic polymers. In: Deutsche Gesellschaft für Materialkunde
23. – 25.09.2014, URL: http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?-db=w_program&-recID=13427145&-format=prog_kurzfassung.htm&-lay=Standard&-find
Stolz, R.; Vad, T.; Steinmann, W.; Seide, G.; Klopp, K.;
Bender, K.: Effects on fiber properties of meltspun PA6 fibers
due to modification with 2-d nanoparticles. In: Deutsche
Gesellschaft für Materialkunde (Hrsg.): MSE 2014: Materials Science Engineering, Darmstadt 23.-25.09.2014, URL:
http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?-db=w_program&recID=13427623&-format=prog_kurzfassung.htm&lay=Standard&-find
41. Dr. Rainer Gutmann, Hydrophilierung und Küpenfärbung
von Polypropylen, http://www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/
kurzveroeffentlichungen.htm
42. Sasse, C.; Leithäuser, C.; Hietel, D.; Seide, G.; Gries, T.: Development of a design tool for polymer spin packets. In:
Akalin, Mehmet; Usta, Ismail; Yüksek, Metin; Uzun, Muhammet; Sancar, Erhan (Eds.): Book of Abstracts / 6th International
Istanbul Textile Conference on Future Technical Textiles (FTT
2014), 15 – 17 October 2014, Istanbul, Turkey. - Istanbul: Marmara Üniversitesi, 2014, S. 19
43. Hengstermann, M.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.: Development
of carded webs made from recycled carbon fibers for subsequent spinning for a usage in structural CFRC parts (Poster
P113). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden
International Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November
2014, S. 281 – 282
Hengstermann, M.; Abdkader, A.; Raithel, N.; Cherif, Ch.:
Anpassungsmöglichkeiten einer Walzenkrempel zur Herstellung
von Vliesen aus recycelten Carbonfasern für die anschließende
Verspinnung. In: Proceedings. 29. Hofer Vliesstofftage 2014,
Hof, 05. November 2014
Küchler, K.; Hund, R.-D.; Staiger, E.; Abdkader, A.; Cherif,
Ch.: Unikale Verfahren zur Reparatur von Faserkunststoffverbunden und Verspinnung von Garnen aus recycelten Carbonfasern mit hohem Leistungsvermögen. Jahresbericht 2013 des
Gewebeherstellung, Webereitechnologie
44. 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/BooksOfAbstracts/2013_Fall_Abstracts.pdf
Ramaswamy, S.; Ortega, J.; Fenske, S.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Investigation of potential of biopolymer fabrics for application
in automotive interiors. In: The Fiber Society (Ed.): Fibers for
… the Future: The Fiber Society 2014 Fall Meeting and Technical Conference, October 22 – 24, 2014, Philadelphia, Pennsylvania, USA. - Raleigh: The Fiber Society, 2014, URL: http://
thefibersociety.org.dnnmax.com/Portals/0/Past%20Conferences/2014_Fall_Abstracts.pdf
45. 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
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
46. Wendland, B.; Urbanus, M.; Van der Schueren, L.; Gries, T.:
Bending and impact properties of non-crimp 3D interlock weaves. In: 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
Schrank, V.; McGonagle, A.; Wendland, B.; Gloy, Y.-S.;
Schreiber, F.; Gries, T.: Categorization of 3-dimension textile
structures and applications. In: 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: Viktoria Schrank.pdf
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
Wendland, B.; Lenz, C.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Modulation of
crimp and its influence to tensile, compression and bending
properties. In: Scott W. Beckwith; John Busel; David Fullwoood; Andrew George; Kehrl, David; Spook; Kevin (Eds.):
CAMX The Composites and Advanced Materials Expo: Combined Strength. Unsurpassed Innovation, October 13 – 16, 2014,
Orlando, FL, USA. - Arlington, VA: CAMX, 2014, Datei: 41496.
pdf
Haeske, M.; Wendland, B.; Van der Schueren, L.; Gloy, Y.S.; Gries, T.: Industrial woven non-crimp multilayer fabrics for
better impact properties. In: ECCM16: 16th European Conference on Composite Materials, June 22nd – 26th, 2014, Seville,
Spain. - Sevilla: Elasticity and Strength of Material Group, School
of Engineering University of Seville, 2014, Datei: 0031.pdf
47. Lenz, C.: Neuartige Nadeltechnologie zur Herstellung von
3D-Profilgeweben. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-
109
und-d/kurzberichte/2013/2013_02_27%20Projektsteckbrief%20
extern_3D-Needle-Weave.pdf
48. Pico, D.; Benczek, T.; Gries, T.: Sizing tester for glass fiber
in composite and fabric manufacture process In: Deutsche
Gesellschaft für Materialkunde (Hrsg.): MSE 2014: Materials Science Engineering, Darmstadt 23.-25.09.2014. URL:
Pico, D.; Benczek, T.; Gries, T.; Walther, A.; Grauer, D.: HiPer
Sizing: Schlichten für Glasfasern für den Einsatz in leichten
Composites. = HiPer Sizing: High performance sizing for glass
fibers for use in light weight composite materials. Technische
Textilien 57 (2014), H. 2, S. 58 – 58 = Technical Textiles 57
(2014), H. 2, S. E52 – E53
Stoica, A.; Pico, D.; Saelhoff, A.-K.: Adhesion properties:
glass fibers reinforcement and matrix. UROP-Kolloquium,
Aachen 24.07.2014
49. 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
Sasse, C.; Holtermann, T.; Röding, T.; Seide, G.; Gries,
T.: Simulation of the industrial air-jet weaving process with
a one-dimensional model for investigation of energy saving
potentials. AC-CES 2013 Aachen Conference on Computational
Engineering Science, Aachen 09. – 11.09.2013
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.): Proceedings of the 7th Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen November 28 – 29, 2013. Aachen: DWI an der RWTH Aachen e. V., 2013, Datei: P50_Holtermann_ITA.pdf
Holtermann, T.; Sasse, C.; Schröder, S.; Raina, M.; Seide, G.; Gries, T.: Improvement of energy efficiency in air-jet
weaving through 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
Holtermann, T.; Sasse, C.; Jessen, W.; Gries, T.; Schröder, W.:
AiF 17408 N: Energieverbrauchsreduzierung durch verbesserte
Ansteuerung von Stafettendüsen beim Luftdüsenweben - EvereSt. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_04_29_Kurzfassung_EvereSt%20Holtermann.pdf
Sasse, C.; Holtermann, T.; Seide, G.; Gries, T.: Energieverbrauchsreduzierung durch verbesserte Ansteuerung von
Stafettendüsen beim Luftdüsenweben. In: Förderverein Cetex
Chemnitzer Textilmaschinenentwicklung e. V. (Hrsg.): Mehrwert
durch Textiltechnik: Tagungsband zur 14. Chemnitzer Textiltechnik-Tagung ; 13. und 14. Mai 2014. - Chemnitz: Förderverein Cetex Chemnitzer Textilmaschinenentwicklung, 2014, S.
230 – 237
50. Neumann, F.; Schöfer, S.; Gries, T.: Spannungsbogigkeit
und Kantenwelligkeit im Webprozess: Ursachen, Auswirkungen
und Gegenmaßnahmen. Melliand Textilberichte 94 (2013), H. 4,
S. 208 – 211
110
51. Holtermann, T.; Schneider, D.; Koßmann, U.; Niebel, V.;
Gries, T.; Schmitt, R.: Integratives Messsystem zur Fehlererkennung während der textilen Flächenherstellung („OnLoom
Imaging“). URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2013/2013_01_24%20Abschluss_Onloom_v2%20
Holtermann.pdf
Schneider, D.; Holtermann, T.; Merhof, D.: A traverse inspection system for high precision visual on-loom fabric defect
detection. Machine Vision and Applications 25 (2014), H. 4,
doi: 10.1007/s00138-014-0600-y
Saggiomo, M.; Holtermann, T.; Schneider, D.; Gloy, Y.-S.;
Gries, T.: Integratives Messsystem zur Fehlererkennung in der
textilen Flächenherstelung (OnLoom Imaging). In: Frey, Georg;
Schumacher, Walter; Verl, Alexander (Hrsg.): SPS IPC Drives:
Elektrische Automatisierung; Systeme und Komponenten,
Nürnberg, 25. – 27.11.2014. - Aachen: Apprimus, 2014
52. Wendland, B.: Woven Omega. InnoMateria, Köln
14. – 15.05.2013
Wendland, B.; Gries, T.: Woven Omega. SETEC 13: 08th
International Technical Conference & Forum, September
11th – 12th 2013, [Wuppertal] ; Composites Europe, Stuttgart
17. – 19.09.2013
Wendland, B.; Baur, P. vom; Gries, T.: 3D-Omega-Verstärkungsprofil für die Großserienproduktion auf konventionellen
Bandwebmaschinen. Dialog: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (2013), S. 76-80
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, URL: http://textination.de/
de/document/1136847657273665/1.0/Erfolgreiche%20ITA%20
Zusammenarbeit%20zwischen%20Mittelstand%20und%20
Hochsch.pdf
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-Composites-Australia-Conference-Peer-Reviewed-Paper-Proceedings.pdf
53. Weise, D.; Brünler, R.; Al Aiti, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.:
Leno woven heavy tows. In: CD-Rom. 13th World Textile Conference AUTEX 2013, Dresden, 22. – 24. Mai 2013
Malik, S. A.; Gereke, Th.; Cherif, Ch.: Prediction of Relationships between fabric con-structional parameters and composite
porperties. In: CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World Textile
Conference AUTEX 2014, Bursa/Türkei, 26. – 28. Mai 2014, pp. 92
Hoffmann, G.; Sennewald, C.; Cherif, Ch.: Gewebte
Halbzeuge für den Leichtbau – Heavy-Leno, Multiaxial- und
Net-Shape-Strukturen. Jahresbericht 2012 des Institutes für
TU Dresden (2013), S. 28 – 29
Weise, D.; Schneider, B.; Döbrich, O.; Hoffmann, G.; Cherif,
Ch.: Heavy Leno – Schädigungsfreie Verarbeitung von groben
Hochleistungsfilamentgarnen zu ondulationsfreien Gittergeweben. Jahresbericht 2013 des Institutes für Textilmaschinen und
Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2014),
S. 28 – 29
Weise, D.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Leno woven heavy
tows for high-performance composite applications (Poster
International Textile Conference, Aachen, 28. – 29. November
2013, S. 182 – 183
Döbrich, O.; Weise, D.; Hoffmann, G.; Gereke, Th.; Cherif,
Ch.: Simulationsgestützte Entwicklung ondulationsfreier DreVerzeichnis der Veröffentlichungen
hergewebe aus groben Hochleistungsgarnen / Simulation-aided development of non-crimped leno fabric from high-performance coarse yarn. Technische Textilien/Technical Textiles
57(2014)5, S. 193 – 195 / pp. E162 – E164
Schneider, B.; Weise, D..; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: ORWTechnologie für ondulationsfreie Heavy-Tow-Verstärkungsgewebe. Melliand Textilberichte 95(2014)4, S. 188-189
Weise, D.; Döbrich, O.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Non-crimped Leno Woven Fabrics for High.Performance fiber-reinforced
Composites. In: CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World
Textile Conference AUTEX 2014, Bursa (Turkey), May 26 – 28,
2014, pp. 90
Weise, D.; Hoffmann G., Cherif Ch.: Non-crimped high
performance leno fabrics for composite applications. In:
Proceedings. 1st International Conference on Mechanics of
Composites (MECHCOMP 2014), Long Island, New York(USA),
June 09 – 12, 2014
54. Hübner, M.; Fazeli, M.; Gereke, Th.; Hoffmann, G.; Cherif,
Ch.: 3D woven node structures (Poster P46). In: CD-Rom und
Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 171
TU Dresden (2013), S. 28 – 29
Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Narrow-fabric-woven
profiles for FRPC (Poster P47). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile Conference,
Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 172 – 173
Fazeli, M.; Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Bandgewebte Near-Net-Shape Profil- und Knotenstrukturen für Automobilund Luftfahrtanwendungen. Jahresbericht 2013 des Institutes
für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
der TU Dresden (2014), S. 24 – 25
Hübner, M.; Gereke, T.; Cherif, Ch.: Simulative Entwicklung
von gewebten Knotenelementen. Jahresbericht 2013 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2014), S. 26 – 27
55. Gloy, Y.-S.: Industry 4.0: the future of the textile production? Melliand International 20 (2014), H. 1, S. 1
Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Industrie 4.0: a (r)evolution of textile
industry? In: Akcakoca Kumbasar, E. Perrin; Cay, Ahmet; Arikan,
Cihat Okan; Duran, Deniz; Üte, Tuba Bedez; Ertekin, Gözde;
Ertekin, Mustafa; Samli, Behiye Elif (Eds.): XIIIth International
Izmir Textile and Apparel Symposium, [Antalya], April 02 – 05,
2014. - Izmir: Meta Basim Matbaacilik Hizmetleri, 2014, Datei:
Yves-Simon GLOY.pdf
Gries, T.; Aslan, B.: Materials and production technologies for the future textile industry: innovative, effective and
intelligent. In: Akalin, Mehmet; Usta, Ismail; Yüksek, Metin;
Gries, T.; Gloy, Y.-S.: Selbstoptimierung des Webprozesses.
In: Brecher, Christian; Wesch-Potente, Cathrin (Hrsg.): Excellenzcluster Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer:
Perspektiven interdisziplinärer Spitzenforschung. - Aachen:
Apprimus, 2014, S. 89 – 93
Saggiomo, M.; Holtermann, T.; Schneider, D.; Gloy, Y.-S.;
Gries, T.: Integratives Messsystem zur Fehlererkennung in der
textilen Flächenherstelung (OnLoom Imaging). In: Frey, Georg;
Schumacher, Walter; Verl, Alexander (Hrsg.): SPS IPC Drives:
Elektrische Automatisierung ; Systeme und Komponenten,
Nürnberg, 25. – 27.11.2014. - Aachen: Apprimus, 2014
Gloy, Y.-S.; Kemper, M.: Textile Industry 4.0: assessing the
co-evolution resilience dynamics of industries and thier locational context. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2014/2014%2012%2008%20Projektsteckbrief%20
ERSI40%20Kemper.pdf
56. Koch, A.; Lenz, C.; Gries, T.: Development of new Leno
fabrics for low price concrete applications. In: Indian Institute
of Technology Delhi, India (Ed.): Poster Papers / International Conference on Technical Textiles and Nonwovens (ICTN),
6th – 8th November 2014), Delhi, India. - Delhi: Indian Institute
of Technology Delhi, 2014, S. 12
Lenz, C.; Schröter, A.: Techno-Leno: Multipler Einsatz des
Propellerdrehers zur Herstellung von weitmaschigem und
gleichzeitig verschiebefestem Drehergewebe für technische
Anwendungen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2014/2014_06_05%20Lenz%20Projektsteckbrief%20extern_TechnoLeno_Abschlussveröffentlichung.pdf
Lenz, C.; Schröter, A.; Gries, T.: Concrete and plaster
reinforcement by multiple leno fabrics. In: Deutsche Glastechnische Gesellschaft e. V. (Ed.): 2nd International Glass Fiber
Symposium, Aachen, Germany, 25 – 30 May 2014: Abstracts. Offenbach: Deutsche Glastechnische Gesellschaft, 2014, S. 310
57. Stark, U., Bauder, H.-J., Gresser, G. T., ITV Denkendorf;
Hermanns, F., ViEnCo GmbH, Mönchengladbach; Berührungslose
Messung der Schussfadengeschwindigkeit bei Luftdüsenwebmaschinen; Melliand Textilberichte 95 (2014), Heft 4, S. 186 – 187
Stark, U., Bauder, H.-J., Gresser, G. T.;Multifunktionale
Schussfadenüberwachung bei der Herstellung von elastischen
und nichtelastischen Präzisionsgeweben auf Luftdüsenwebmaschinen, 30. Juni 2014, Kurzveröffentlichung auf der Homepage
des ITV unter: http://www.itv-denkendorf.de/images/Forschung/
Kurzveroeffentlichungen/2014/kv_itv_igf17108_juni_2014.pdf
Multifunktionale Schussfadenüberwachung bei der Herstellung von Geweben auf Luftdüsenwebmaschinen, Posterpräsentation beim 1. Denkendorfer Kolloquium Garn- und Flächenerzeugung, 7. und 8. Mai 2014
58. Schröter, A.: Entwicklung eines Hochleistungs-Webschafts.
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_06_12%20Projektsteckbrief%20extern%20HighWeave_Schroeter.pdf
59. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Bauder; Innovative Abstandsgewebe
für den textilen Leichtbau, Vortrag am 1. Denkendorfer Kolloquium Garn- und Flächenerzeugung, 7. und 8. Mai 2014
Dr.-Ing. Hans-Jürgen Bauder; Innovative Abstandsgewebe
für den textilen Leichtbau, Vortrag am Denkendorfer Innovationstag, 18. Februar 2014
N.N.; ITV entwickelt frei gestaltbare Sandwich- oder
Abstandsgewebe für gekrümmte Bauteile im textilen Leichtbau, Denkendorfer News 3 / 2014; http://www.itv-denkendorf.
de/images/ITV/Newsletter/newsletter_03_2014.pdf, Seite 3,
Dezember 2014
Dr.-Ing. H.-J. Bauder; Abstandstextilien bekommen die richtige Form, Presseinformation ITV, http://www.itv-denkendorf.
de/images/ITV/presse/2014/140814_pm_abstandstextilien_2.pdf,
25.08.2014
Dr.-Ing. H.-J. Bauder; Mehrlagengewebe mit optimierter
Fachwerkkonstruktion, Posterpräsentation bei der Chemiefasertagung Dornbirn, 10. – 12.09.2014
60. Dr.-Ing. H.-J. Bauder, Prof. Dr.-Ing. H. Planck, J. Engelmann,
J. Wolfrum, M. Braun; Wirkmechanismen in Garn- und Gewebestrukturen zur Vermeidung von Boldrigkeit, http://www.itv-
111
denkendorf.de/images/Forschung/Kurzveroeffentlichungen/2013/
igf16641n.pdf, 25.09.2013
61. Fazeli, M.; Hübner, M.; Cherif, Ch.: High-performance
lightweight multifunctional composites based on 3D-shaped
multilayered woven fabrics. In: CD-Rom. 13th World Textile
Conference AUTEX 2013, Dresden, 22. – 24. Mai 2013
Hübner, M.; Fazeli, M.; Cherif, Ch.: 3D-LightTrans – Gewebte Halbzeuge für multifunktionale 3D-Leichtbaucomposites.
Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und
S. 34 – 35
Fazeli, M.; Hübner, M.; Cherif, Ch.: Large scale manufacturing technology for high-performance lightweight 3D multifunctional composites. In: Proceedings. Composites Week
@ Leuven and TexComp-11 Conference, Leuven (Belgium),
September 16 – 20, 2013
Jacques, S.; Fazeli, M.; Fuente, M. de la; Dierick, M.; Van
Paepegem, W.: Experimental and numerical study of the
impact behaviour of 3D woven thermoplastic composites for
automotive applications. In: Proceedings. Composites Week
September 16 – 20, 2013
Döbrich, O.; Gereke, Th.; Cherif, Ch.: Modelling of textile
composite reinforcements on the micro-scale. Autex Research
Journal 14(2014)1, DOI: 10.2478/v10304-012-0047-z, pp. 28-33
Gereke, Th.: Effiziente Drapiersimulation von Verstärkungstextilien für Composites. In: Proceedings. NAFEMS Seminar
„Simulation von Composites – Eine geschlossene Prozesskette?“, Leipzig, 28. – 29. Oktober 2014“
62. Kuhr, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Erhöhung der Barrierewirkung von OP-Schutztextilien durch gezielte Partikelausrüstung.
S. 40 – 41
Kuhr, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Improve the barrier effect
of barrier textiles by finishing with micro particle. In: CD-Rom.
13th World Textile Conference AUTEX 2013, Dresden, 22. – 24.
Mai 2013
Kuhr, M.; Hund, D.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.; Ripperger, S.:
Ausrüstung von Barrieretextilien mit funktionalisierten Mikropartikeln durch einen partiellen und gezielten Partikelauftrag.
In: CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 11.-13. September 2013
Kuhr, M.; Hund, D.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.; Ripperger, S.:
Targeted particle treatment of surgical gowns to improve the
barrier effect (Poster P81). In: CD-Rom und Kurzreferateband.
7. Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen,
28. – 29. November 2013, S. 211
Kuhr, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.; Hund, D.; Ripperger, S.:
Ausrüstung von Barrieretextilien mit funktionalisierten Mikropartikeln durch einen partiellen und gezielten Auftrag / Finishing
of barrier textiles with functionalized microparticles by partial
and specific application. Technische Textilien/Technical Textiles
57(2014)2, S. 78 – 79 / pp. E68-E70
Kuhr, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Targeted partial finishing
of barrier textiles with microparticles, and their effects on
barrier properties and comfort. Journal of Industrial Textiles
(2014), DOI: 10.1177/1528083714542825 (online)
Hund, D.; Kuhr, M.; Ripperger, S.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.:
Partial particle application for the improvement of the protective effect of barrier fabrics. In: CD-Rom und Kurzreferateband.
8. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden,
27. – 28. November 2014, S. 141 – 142
Textilveredlung
63. K. Opwis, T. Mayer-Gall, H.-J. Buschmann, J.S. Gutmann,
Polycarbodiimide als neuartige Vernetzer für die Textilver
edlung. DTNW-Mitteilung Nr. 89 (2013), ISSN 1430-1954
64. 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%20Projektsteckbrief%20extern%20Creatif_Bach.pdf
65. K. Opwis, T. Mayer-Gall, J.S. Gutmann, Polyposphazene als
neuartige permanente Flammschutzmittel in der Textilveredlung, DTNW-Mitteilung Nr. 88 (2013), ISSN 1430-1954
66. T. Textor, J.S. Gutmann, Ionic liquids for finishing polyester
fibers with cellulosic surfaces.; Melliand International 4 (2014),
203 – 206
67. M. Oberthür, V.A. Dehabadi, J.S. Gutmann, Carboxylierte
Polyamine zur multifunktionellen Ausrüstung von cellulosischen Materialien. DTNW-Mitteilung Nr. 95 (2014), ISSN 14301954 68. R. Benken, T. Textor, J.S. Gutmann, Modifikation von Oberflächen zur Steigerung der Haltbarkeit von Sol-Gel-basierten
Ausrüstungen, DTNW-Mitteilung Nr. 91 (2013), ISSN 1430-1954 69. Cherif, Ch.; Hickmann, R.: Thermodynamically characterisation of rubber rollers (Poster). In: CD-Rom. 13th World Textile
Götze, Th.; Hickmann, R.; Fleischhauer, R.; Stöckelhuber,
W.; Heinrich, G.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Kaliske, M.: Auswirkungen der Modifizierung der Polymermatrix auf den Haftverbund bei hochbeanspruchten Aramidfaser-Elastomer-Verbundwerkstoffen. Kautschuk-Gummi-Kunststoffe (2013)5, S. 34 – 42
Hickmann, R.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Götze, Th.; Heinrich,
G.; Fleischhauer, R.; Zhang, Y.; Kaliske, M.: Haftungsverbesserung bei dynamisch hochbeanspruchten Aramid-ElastomerVerbunden. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden
(2013), S. 36. – 37
Hickmann, R.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Götze, Th.; Heinrich,
G.; Fleischhauer, R.; Zhang, Y.; Kaliske, M.: Improvement of
the adhesion of aramid-fiber-reinforced rubber composites. In:
tts5.5-1555-rico-hickmann.pdf. Techtextil Symposium, Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
Hickmann, R.; Diestel, O. ; Cherif, Ch.; Bartusch, M.; Götze,
Th.; Heinrich, G.; Fleischhauer, R.; Kaliske, M.: Plasma treatment of aramid fibres for adhesion enhancement. In: CD-Rom
and Book of Abstracts. 14th World Textile Conference AUTEX
2014, Bursa / Türkei, 26. – 28. Mai 2014, pp. 73
Hickmann, R.; Bartusch, M.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Götze,
Th.; Heinrich, G.; Fleischhauer, R.; Kaliske, M.: Haftungsverbesserung bei Aramid-Elastomer-Verbunden durch Plasmabehandlung. Gummi Fasern Kunststoffe 67(2014)10, S. 627 – 631
Bartusch, M.; Hickmann, R.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.:
Einfluss von Faserverarbeitungshilfsmitteln auf die Eigenschaften Atmosphärendruckplasma-behandelter Hochleistungsfilamentgarne. In: Proceedings. 22. Neues Dresdner Vakuumtechnisches Kolloquium / 11. IPF-Kolloquium / 3. Workshop des
Gemeinschaftsausschusses „Beschichtung, Modifizierung und
Charakterisierung von Polymeroberflächen“, Dresden, 12. – 13.
November 2014
70. Klietzing, T.; Goetz, Ch. et al; “Application of Kubelka-Munk-Theory on Carpet Colour”, Posterpräsentation
112
anlässlich der AIC Colour 2013 12th Congress of the International Colour Association; in Proceedings Vol. 3 S. 1017ff; ISBN
978-0901623027; July 2013
Goetz, Ch.; Winkler, J-Ch.; Klietzing, T.; Heitmann, U.: “Production of coloured yarns for velours fabrics from spun dyed
staple fibres“, Poster Präsentation anlässlich der Aachen Dresdener International Textile Conference 2013, Book of Abstracts,
S. 143; Aachen 28. – 29.11.; ISSN 1867-6405; 2013
Klietzing, T.; Maas, M.; Goetz, C., „Modellierung subjektiver
Beurteilungen – Anwendungsbeispiele aus der Textiltechnik“ in
Melliand Textilberichte MTB 2/2014; 23.06.2014
Goetz, Ch., „Trichromie mit spinndüsengefärbten Garnen“,
http://www.tfi-online.de/forschung-und-entwicklung/farbgebungsprozess/trichromiespinnen/
71. Ramm, M.; Pfuch, A.; Modes, A.; Schimanski, A.; Langguth,
C.; Ulrich, H.-J.; Spange, S.: Maßgeschneiderte Oberflächen
durch Beschichtung aus der Gasphase unter Atmosphärendruck. WOMag (April 2013), S. 18 – 22
72. K. Opwis, Polvinylamin – Ein Tausendsassa für die Veredlung von Polyesterfasern, TextilPlus (2013) Ausgabe 07/08,
22-25
73. K. Opwis, R. Benken, J.S. Gutmann, F. Govaert, M. Vanneste, J. Laperre, Dyeing of textile materials in Ionic Liquids
(Färben von textilen Materialien aus Ionischen Flüssigkeiten),
DTNW-Mitteilung Nr. 93 (2014) ISSN 1430-1954
74. Dr. Erik Frank, Volker Bauch, Hochfunktionale leitfähige
Beschichtungen aus CNT/Polypyrrol-Kompositbeschichtungen
für intelligente Textilien, http://www.itcf-denkendorf.de/de/forschung/kurzveroeffentlichungen.htm, Erschienen: 31.08.2013
75. wfk-news, 4-2014
Textilpflege Schweiz, 10-2014
WRP, 12-2014
76. Lempa, E., Graßmann, C., Topp, K., Vorneweg, C., Rabe,
M.: „Lösemittelfreie Textilbeschichtung mit intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymeren“, Coating International 2014,
Ausgabe 11, S. 5ff.
Lempa, E., Steinem, C., Graßmann, C., Rabe, M.: „Electroluminescent Textiles for Smart Buildings”, OPE journal 2014,
Ausgabe 8, S. 9f.
Graßmann, C.; Lempa, E.; Topp, K.; Rabe, M.; Bosse, R.;
Erfling, B.; Ruholl, S.; Eulenburg, M.: „Können Textilien leuchten?“, 2. Anwenderforum „Smart Textiles“, 26. /27.02.2014
Lempa, E.; Graßmann, C.; Topp, K.; Rabe, M. „Forschung
aktuell – Leitfähige Textilien“, MG Open Spaces, 16.05.2014
Lempa, E.; Graßmann, C.; Topp, K.; Rabe, M. „Leitfähige
Textilien“, VDTF Mitgliederversammlung, 17.05.2014
Lempa, E.; Graßmann, C.; Topp, K.; Rabe, M.; Lintl, R.;
Siemens, P.: „Electrically conductive functions for innovative
textiles in architecture”, 8. Aachen-Dresden International Textile Conference, 28.11.2014
Graßmann, C.; Topp, K.; Lempa, E.; Rabe, M.: „Integrating
electrical conductivity in textile coatings”, Poster zur 10. International Conference Electroluminescence and Opto Electronics,
31.08. – 03.09.2014
Graßmann, C.; Topp, K.; Lempa, E.; Vorneweg, C.; Rabe,
M.: „Electrically Conductive Coatings for Heating Textiles”, Poster P84 zur 8. Aachen-Dresden International Textile Conference,
27./28.11.2014
Rabe, M.; Lempa, E.; Terzioglu, F.; Topp, K.: „Textilbeschichtung mit elektrisch leitfähigen Kunststoffen“, FILK,
Freiberger Polymertag, 06.06.2013
Lempa, E.; Graßmann, C.; Topp, K.; Terzioglu F.; Rabe, M.:
„Solvent-free Textile Coating with Intrinsic Electrically Conductive Polymers”, Poster zur 7. Aachen-Dresden International
Textile Conference, 28. /29.11.2013
77. T. Grethe, H. Haase, H.S. Natarajan, N. Limandoko, B.
Mahltig, Einführung von antimikrobiellen Funktionen in Polyestermaterialien durch HT- Ausrüstung, 8. Aachen-Dresden
International Textile Conference, Dresden, 27.11. /28.11.2014
B. Mahltig, D. Schulenberg, T. Grethe, T. Textor, J.S.
Gutmann, H. Haase, “Biokomposit-basierte anorganische
Ausrüstungsmittel zur effektiven antimikrobiellen Ausrüstung”
TextilPlus, 2014, 2, issue 5 / 6, 27 – 30
T. Grethe, J. Bidu, B. Mahltig, H. Haase, “Antimikrobielle
Ausrüstung von Textilien durch modifizierte Tonminerale” Technische Textilien, 2014, 57, 26 – 28
T. Grethe, J. Bidu, H. Haase, T. Textor, J.S. Gutmann, B.
Mahltig, Einsatz von Algen zur Funktionalisierung von Textilien, 6. Bundesalgenstammtisch, Hamburg-Wilhelmsburg,
13.05. / 14.05.2013
T. Grethe, E. Berg, J. Bidu, H. Haase, B. Mahltig, T. Textor,
J.S. Gutmann, Antimikrobielle Ausrüstung auf Basis modifizierter Algen, 52. Chemiefasertagung, Dornbirn, Österreich,
11.09. – 13.09.2013
T. Grethe, D. Schulenberg, J. Bidu, H. Haase, B. Mahltig, T.
Textor, J.S. Gutmann, Antimikrobielle Ausrüstung von Textilien
durch komplexierte Metallionen, 7. Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen, 28.11. /29.11.2013
B. Mahltig, J. Bidu, T. Grethe, P. Pascuali, Y. Kyosev, “Rasterelektronenmikroskopie an textilen Oberflächen” TextilPlus,
2013, 1, issue 9 /10, 30 – 33.
B. Mahltig, U. Soltmann, H. Haase, “Modification of algae
with zinc, copper and silver ions for usage as natural composite for antibacterial applications” Materials Science &
Engineering C, 2013, 33, 979-983
78. Gierling, Stefan; Wölfling, Bianca-Michaela; Claßen, Edith;
Beringer, Jan; Schmidt, Andreas; „Ausrüstungen zur Modifikation der Strahlungseigenschaften von Textilien im langwelligen
IR-Bereich“, Vortrag 53. Chemiefasertagung, 10. – 12.09.2014,
Dornbirn, Österreich
Gierling, Stefan; Claßen, Edith; Beringer, Jan; „Modifikation
der Strahlungseigenschaften von Textilien im nahen und fernen IR-Bereich“, Vortrag Denkendorfer Nano-Forum, 11.12.2014,
Denkendorf, Deutschland
79. Hohenstein Institute; „Verbesserter Hygieneschutz für
Wolle und wollhaltige Textilien“, Pressinformation Hohenstein
Institute; 18.11.2014, 608-DE, Bönnigheim, Deutschland
80. Glöckner, Christin; Szegedi, Mihaela: „Antivirale Ausrüstung
textiler Oberflächen mit Kupferpigmenten – Neue Anwendungsgebiete im Gesundheitssystem“, WoMag 5/2014, 18 ff
Hohenstein Institute; „Kupfer gegen Keime“, Presseinformation Hohenstein Institute, 18.07.2014, 583-DE, Bönnigheim,
Deutschland
Hohenstein Institute: „STOPP für Krankheitserreger!“;
Presseinformation Hohenstein Institute, 19.11.2013, Bönnigheim, Deutschland
Hohenstein Institute: „The end of the road for pathogens“,
Presseinformation Hohenstein Institute, 19.11.2013, Bönnigheim, Deutschland
Kempkens, Wolfgang: „Viren und Bakterien werden einfach
weggewischt“, Ingenieur.de, 16.01.2014
Hohenstein Institute: „Antivirale und antibakterielle Textilien“, Technische Textilien 4/2014, 131
113
81. Hohenstein Institute, The Neuromarketing Labs: „Wie
reagiert unser Gehirn auf Textilien? – Die SOFIA-Studie gibt
Aufschluss“, Presseinformation Hohenstein Institute und
The Neuromarketing Labs, 24.07.2013, Bönnigheim/Aspach,
Deutschland
82. Arnim, V. v.; Stegmaier, T.; Planck, H; Dauner, M.; Funk,
A.; Scherrieble, A.; Hundt, W.: “Developments in nano-enhanced antistatic and stay-clean clothes”, Vortrag auf der Work It
conference, Silverstone, 16. April 2013
83. Arnim, V. v.; Blichmann, J.; Stegmaier, T.; Gresser, G.: “Hotmelt Finishing and Coating for Technical Textiles”, Vortrag auf
der TechTextil, Frankfurt, 11. Juni 2013
Stegmaier, T.; Arnim, V. v.; Blichmann, J.; Dinkelmann, A.;
Ewert, B.; Gresser, G.: „Thermoplastische Hotmeltbeschichtung: Energiesparende Alternative für die Textilausrüstung?”,
Fachartikel TextilPLUS, 01 /02-2014, S. 29 – 32
84. Stegmaier, T. 1); Arnim, V. v. 1); Dinkelmann, A. 1); Rau,
A.2): „Verbesserung der Energieeffizienz in der Textilveredlung
durch den Ersatz trocknungsintensiver Tauchapplikationen
durch wasserarme Veredlungsprozesse“,
1) Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf
2) Ahlbrand System GmbH Lauterbach, Vortrag, 52. Chemiefasertagung Dornbirn, Österreich, 11. – 13. September 2013
85. Arnim, V. v.; Ewert, B.; Stegmaier, T.; Gresser, G.: „UVSchutz von Textilien durch den Einsatz nanoskaliger UVSchutzmittel”, Vortrag auf dem 9. Nanoforum, ITV Denkendorf,
11.12.2014
86. R. Lungwitz SOFTTACK – Kaschieren druckempfindlicher
und thermisch sensibler Flächenwerkstoffe unter Erhalt ihrer
besonderen Gebrauchseigenschaften; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
87. Y. Dietzel „Entwicklung einer umweltfreundlichen halogenfreien Flammschutzbeschichtung auf Basis neuer Hochleistungsmetallhydroxide im Submikronbereich“ Fachartikel
auf ANALYTIK NEWS (http://www.analytik-news.de/ Fachartikel/2014/65.html), 22.12.2014
88. Goethals, Eufinger, De Vrieze, Vanneste, A. Schumann,
STFI; Wympkema “Eco-efficient hybrid coatings for durable
textile applications by UV curing – Hybritex” UNITEX, 1/2014
89. Y. Dietzel Hoch reflektierender Sonnen- und Wärmeschutz;
Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des
STFI
90. R. Bochmann Entwicklung einer flammhemmenden,
atmungsaktiven Nässesperre für Schutzbekleidungen zur
Brandbekämpfung; Publikation von Forschungsberichten auf
der Homepage des STFI
91. Farouk, Asmaa; Moussa, Shaaban; Ulbricht, Mathias;
Schollmeyer, Eckhard; Textor, Torsten, ZnO-modified hybrid
polymers as an antibacterial finish for textile, Textile Research
Journal (2014), 84(1), 40-51
94. Das, P.; Walther, A. “Ionic supramolecular bonds preserve
mechanical properties and enable synergetic performance at
high humidity in water-borne, self-assembled nacre-mimetics”
Nanoscale, 5, 9348 (2013)
Das, P.; Schipmann S.; Malho, J.-M.; Zhu, B.; Klemradt, U.;
Walther, A. “Facile Access to Large-Scale, Self-Assembled, Nacre-Inspired, High-Performance Materials with Tunable Nanoscale Periodicities” ACS Appl. Mat. Int. 5, 3738 (2013)
95. Veit Houben, Karin Peter, Martin Möller, TEXTILE OBERFLÄCHEN MIT SCHALTBAREN BENETZUNGSEIGENSCHAFTEN – EIN
KONZEPT FÜR „SOIL-RELEASE“ EIGENSCHAFTEN, Poster, Poster,
7th AD-ITC Aachen, 28. – 29.11.2013, P28.
Veit Houben, Karin Peter, Martin Möller, “SOIL-RELEASE-COATINGS WITH SWITCHABLE WETTING FOR NON-WASHABLE
TEXTILES”, Poster, 8th AD-ITC Dresden, November 27 – 28, 2014,
P67
96. Onggar, T.; Hund, H.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Silvering of
inert PET-textile materials by means of one-bath and two-bath
methods and their characteristics. Fibres and Textiles in Eastern Europe 22(2014)1, pp. 108 – 114
Onggar, T.; Hund, H.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Wet-chemical silvering of inert polyethylene terephthalate yarn in a
spool dyeing apparatus. Fibers and Polymers 15(2014)3, DOI:
10.1007/s12221-014-0487-2, pp. 487 – 497
Onggar, T.; Shayed, M. A.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Silvering of three-dimensional polyethylene terephthalate textile
material by means of wet-chemical processes. Textile Research
Journal (2014), DOI: 10.1177/0040517514553880 (online)
97. Bartusch, M.; Hetti, M.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.; Pospiech,
D.; Voit, B.: Magnetisch ausgerüstete Hochleistungsfasern für
die zerstörungsfreie Bauteildiagnostik (Poster). In: Tagungsband. 9. ThGOT Thementage Grenz- und Oberflächentechnik,
Zeulenroda, 3. – 4. September 2013, S. 252 – 253
Bartusch, M.; Hetti, M.; Pospiech, D.; Riedel, M.; Meyer, J.;
Toher, C.; Neu, V.; Gazuz, I.; Shagolsem, L. S.; Sommer, J.-U.;
Hund, R.-D.; Cherif, Ch.; Moresco, F.; Cuniberti, G.; Voit, B.: Innovative molecular design for a volume oriented component
diagnostic: modified magnetic nanoparticles on high performance yarns for smart textiles. Advanced Engineering Materials (AEM) 16 (2014)10, DOI: 10.1002/adem.201400192, pp.
1276 – 1283
Bartusch, M.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Surface functionalisation of UHMW polyethylene textile with atmospheric
pressure plasma. Fibers and Polymers 15(2014)4, DOI: 10.1007/
s12221-014-0736-4, pp. 736 – 743
Hetti, M.; Bartusch, M.; Neu, V.; Voit, B.; Cherif, Ch.;
Pospiech, D.; Hund, R.- D.: Synthesis and characterization of
polymer functionalized magnetic nanoparticles for sensing
application (Poster P79). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8.
Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 27.28. November 2014, S. 244
Bartusch, M.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.; Hetti, M.; Pospiech,
D.; Voit, B.; Shagolsem, L. S.; Sommer, J.-U.; Meyer, J.; Moresco, F.; Cuniberti, G.: Innovative molecular design for a volume
based structural testing (Poster). In: Proceedings. Internationales ECEMP-Kolloquium 2013, Dresden, 24. – 25. Oktober 2013,
S. 381 – 384
92. R.S. Kappes, T. Urbainczyk, U. Artz, T. Textor, J.S. Gutmann,
Sol-Gel basierte Flammschutzausrüstungen für Textilien. DTNW-Mitteilung Nr. 94 (2014), ISSN 1430-1954 93. Publikation ist auf der Homepage des DWI
114
Textilmaschinen/Prüfmethoden und Prüfgeräte
98. http://www.itv-denkendorf.de/kurzveroeffentlichungen/kurzveroeffentlichungen.htm
99. 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.pfd
100. Beck, T.; Cujic, I.; Scheulen, K.; Tiedt, T.; Niebel, V.; Gloy,
Y.-S.; Gries, T.: Automotive interior center (AIC). In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th Aachen-Dresden International
Textile Conference, Dresden, November 27 – 28, 2014. - Dresden: Institute of Textile Machinery and High Performance Materials Technology (ITM), TU Dresden, 2014, Datei: p98_Beck.pdf
Niebel, V.: Entwicklungs- und Prüfzentrum für innovative
Textilien im Automobilinnenraum: Automotive Interior Center
(AIC). URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/20140113_Projektsteckbrief_AIC%20Niebel.pdf
Niebel, V.; Cujic, I.; Tiedt, T.; Beck, T.; Scheulen, K.; Gloy,
Y.-S.; Gries, T.: Einen Gang hochschalten bei der Textilentwicklung fürs Automobilinterieur: Etablierung des Entwicklungszentrums für Automobilinterieur in Aachen = The development of
textiles for car interior shifts into a higher gear: establishment
of a development centre for car interiors in Aachen. Kettenwirk-Praxis 48 (2014), H. 3, S. 32 – 34
Cujic, I.; Scheulen, K. Entwicklungs- und Prüfzentrum für
innovative Textilien im Automobilinnenraum: Automotive Interior Cetner (AiC) Bayern Innovativ GmbH (Hrsg.): 5. Symposium
mit Fachausstellung Textil Innovativ: Mobilität und Schutz,
Augsburg 25. März 2014
101. Wischnowski, M.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Density based
bobbin building. In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th
2014, Datei: p97_Wischnowski.pdf
Wischnowski, M.; Aslan, B.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Innovative
bobbin building for dyeing purposes. In: Eren, Recep (Ed.):
AUTEX 2014: 14th World Textile Conference, May 26th – 28th,
2014, Bursa, Turkey. - Bursa: Textile Engineering Department,
Faculty of Engineering, Uludag University, Bursa, Turkey, 2014,
Datei: INNOVATIVE_BOBBIN_BUILDING_FOR_DYEING_PURPOSES.pdf
102. Hanuschik, D.: Entwicklung eines Eintragsystems für
Schuss- und Stehfäden beim Tuftingprozess zur Erzeugung
neuer Produktfunktionalitäten und -designs, TFI-Homepage,
Aachen, 2014
http://www.tfi-online.de/forschung-und-entwicklung/tuftingtechnologie/schuss-und-stehfaeden-beim-tuftingprozess/
103. M. Hustedt, C. Hennigs, S. Kaierle, W. Gołe˛biowski; D.
Wenzel, STFI; A. Hutter „Passive and active protective clothing against laser radiation”, Journal of Laser Applications 25
(2013)
C. Hennigs, M. Hustedt, S. Kaierle, D. Wenzel, S. Markstein,
STFI; A. Hutter “Using passive and active protective clothing
against high-power laser radiation” The Laser User Magazine,
Issue 070 – Summer 2013
G. Dammacco; D. Wenzel, STFI; Ch. Hennigs, LZH “ProsysLaser: Smart Laser Protective Textile Systems Advances in
Science and Technology” Smart and Interactive Textiles (2013)
104. Schulte Südhoff, E.: Entwicklung eines kompakten
Garnsensors zur simultanen Bestimmung der Haarigkeit und
des Durchmessers von Stapelfasergarnen. URL: http://www.ita.
rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_05_27%20
Schulte%20Suedhoff%20Garnsensor.pdf
Schulte Südhoff, E.: Measurement of optical yarn properties by using absorption and diffraction of coherent laser light.
6th International Workshop Novel Developments and Applications in Sensor and Actuator Technology, 17. – 18. September
2014, Coburg
105. C. Hennigs, M Hustedt, A. Brodeßer, S. Kaierle, LZH; S.
Markstein, D. Wenzel, STFI „Laserschutzkleidung – Woher nehmen?“ Technische Sicherheit, Bd. 3(2013), 20/2013
R. Wylegalla; D. Wenzel, STFI „Projekt zu lasertauglichen
PSA“ RWTextilservice, 11/2013
D. Wenzel “Passive and active protective clothing against
high-power laser radiation” Tagungsband: “Lasers in Manufacturing 2013”, München, 5/2013
D. Wenzel, STFI; Ch. Hennigs, LZH „Intelligente Schutzkleidung für den Umgang mit leistungsstarken Lasern“ Tagungsband: „Bayerische Laserschutztage 2013“, Nürnberg, 12/2013
D. Wenzel, STFI; R. Schmale, JUTEC GmbH Oldenburg;
„Hochleistungs-PSA gegen Laserstrahlung – Entwicklung,
Anwendung und Trends“ „High performance PPE against
laser radiation – Development, applications and trends“ 7.
28. – 29.11.2013
D. Wenzel Laserschutzsysteme; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
106. D. Wenzel Schwallwasser-Heißdampf-Prüfverfahren; Publikation im Innovationskatalog des BMWi
107. Ch. Vogel Verfahrensentwicklung zur praxisgerechten
Bewertung der Ladungsabbaucharakteristik von ESD-Kleidung;
Publikation im Innovationskatalog des BMWi
108. A. Nestler Faseröffnung an Vliesbildungsanlagen; Publikation im Innovationskatalog des BMWi
A. Nestler Neuartige Prozesssteuerung der Faseröffnung;
STFI
109. Weidner, F.; Schulte Südhoff, E.: Energieeffizienter Fasertransport. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2013/2013_04_15%20Projektsteckbrief%20Effect_
v03_Weidner.pdf
Weidner, F.; Gindler, D.; Gries, T.: Forschung/ITA Aachen: Energetische Analyse. Textile Network 11 (2013), H. 7 – 8, S. 32 – 33
Wischnowski, M.; Popzyk, M.-I.: EFFECT: Energieeffizienter
Fasertransport. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2014/2014_05_27%20Popzyk%20Projektsteckbrief%20Effect_v04.pdf
Weidner, F.; Schulte Südhoff, E.; Gloy, Y.-S.: Basics of fluid
dynamics for the design of an energy efficient fiber transport.
Cotton for People: Needs and Solutions: 32. International
Cotton Conference Bremen 2014, 19. – 21. März 2014
110. Löhrer, M.; Lemm, J.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Adaptive lernende Systeme für eine kompetenzfördernde Mensch-Maschine-Interaktion. Die 9. Ingenieurpädagogische Regionaltagung 2014:
Wie viel (Grundlagen)Wissen braucht technische Bildung?;
Wege zu technischer Bildung, Siegen, 06. – 08.11.2014. - Berlin:
Ingenieurpädagogischen Wissenschaftsgesellschaft, IPW e. V.,
2014, URL: http://ipw-edu.org/fileadmin/G.Kammasch/Abstract-Sammlung_9._IP_Tagung_2014.pdf
115
Lemm, J.; Löhrer, M.; Dartsch, N.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.; Ziesen, N.; Häußling, R.: Erfolg durch Akzeptanz der Mitarbeiter:
intelligente Assistenzsysteme in der Produktion am Beispiel
der Textilindustrie. In: Weidner, Robert; Redlich, Tobias (Hrsg.):
Erste transdisziplinäre Konferenz zum Thema Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen. - Hamburg; Helmut-Schmidt-Universität, 2014, S. 246 – 252
Lemm, J.; Löhrer, M.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Adaptive learning
systems for a competence-enhancing human-machine interaction. In: Gómez Chova, L.; López Martínez, A.; Candel Torres I.
(Eds.): EDULearn 14: 6th International Conference on Education
and New Learning Technologies, Barcelona (Spain), 7th – 9th of
July, 2014. - Burjassot: IAETD Academy, 2014, Datei: 1190.pdf
111. http://www.itv-denkendorf.de/kurzveroeffentlichungen/
kurzveroeffentlichungen.htm
CD-Rom und Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 61
115. Hübner, M.; Gereke, T.; Cherif, Ch.: Modeling of multiaxial
non-crimp fabrics. In: http://www.wccm-eccm-ecfd2014.org.
11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI),
5th European Conference on Computational Mechanics (ECCM
V), 6th European Conference on Computational Fluid Dynamics
(ECFD VI), Barcelona (Spain), July 20 – 25, 2014
Bardl, G.; Nocke, A.; Cherif, Ch.; Kupke, R.; Klein, M.; Heuer, H.: Defect detection in carbon fiber non-crimp fabrics and
CFRP with high-frequency eddy current technique. Technical
Textiles 57(2014)4, pp. E142-E143
Bardl, G.; Nocke, A.; Cherif, Ch.; Kupke, R.; Klein, M.;
Heuer, H.: Zerstörungsfreie Fehlerdetektion in CarbonfaserGelegen und CFK mit hochfrequenter Wirbelstrom-Messtechnik.
Technische Textilien 57(2014)5, S. 198 – 199
112. Abdkader, A.; Hossain, M.; Cherif, Ch.; Fuchs, G.; Schultz,
L.: Reibungsfreie Drallerteilung auf Basis Supraleitungstechnologie unter Berücksichtigung der Fadendynamik an Textilmaschinen. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen
und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden
(2013), S. 18 – 19
Hossain, M.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.; Berger, D.; Fuchs,
G.; Schultz, L.: High performance ring spinning using superconducting magnetic bearing system. In: CD-Rom. 13th World
Textile Conference AUTEX 2013, Dresden, 22. – 24. Mai 2013
Hossain, M.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.; Sparing, M.;
Berger, D.; Fuchs, G.; Schultz, L.: Innovative twisting mechanism based on superconducting technology in a ring-spinning system. Textile Research Journal 84(2013)8, DOI:
10.1177/0040517513512393, pp. 871 – 880
Hossain, M.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.; Sparing, M.; Berger,
D.; Fuchs, G.; Schultz, L.: Neues supraleitendes Hochleistungsdrallerteilungssystem für Spinnmaschinen. Melliand Textilberichte 95(2014)3, S. 125 – 126
Sparing, M.; Hossain, M.; Berger, D.; Berger, A.; Abdkader,
A.; Fuchs, G.; Cherif, Ch.; Schultz, L.: Superconducting magnetic bearing as twist element in ring spinning machines. IEEE
Transactions on Applied Superconductivity 25 (2015)3, DOI:
10.1109/TASC.2014.2366001
Hossain, M.; Sparing, M.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.; Berger,
A.; Berger, D.; Fuchs, G.; Schultz, L.: New concept of ring
spinning process using a superconducting magnetic bearing
(Poster P109). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. AachenDresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28.
November 2014, S. 277 – 278
Hossain, M.; Abdkader, A.; Cherif, Ch.; Sparing, M.; Berger,
D.; Fuchs, G.; Schulz, L.: Modellierung der Fadendynamik an
die Ringspinnmaschinen unter Berücksichtigung des Hochleistungsdrallerteilungssystems. Jahresbericht 2013 des Institutes
der TU Dresden (2014), S. 20 – 21
118. Leise innovative Deckschicht auf Kunststoffbasis; Kochanek, C.; URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2012/2012_01_03%20Projektsteckbrief_Kunststoffstraße%20Kochanek.pdf
Textile reinforced low-noise road surface Kochanek, C. 2nd
Consortium Meeting DEUFRAKO-ODSurf, Paris/F 21. – 22.11.2013
Textile reinforced low-noise road surfaces Kochanek, C.;
Schacht, A. In: Hillmer, Janine (Ed.): Proceedings of the 7th
Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen
e. V., 2013, Datei: P63_Kochanek_ITA.pdf
LIDAK (Textile Verstärkung); Koch, A.; Kochanek, C.; Lärmarme Fahrbahnoberflächen: drei alternative Ansätze; die Straße im 21. Jahrhundert; Innovationsprogramm Straße, Bergisch
Gladbach 21. Oktober 2014
113. Cherif, Ch.; Hickmann, R.: Thermodynamically characterisation of rubber rollers (Poster). In: CD-Rom. 13th World Textile
119. T. Bahners, L. Prager, J.S. Gutmann, Wetting dynamics on
super-hydrophilic surfaces prepared by photonic micro-folding,
Langmuir 30 (2014) 3127-3131. (DOI: 10.1021/la500227w)
114. Unger, R.; Häntzsche, E.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: OnlineQualitätssicherung im Herstellungsprozess technischer Vliesstoffe. Jahresbericht 2013 des Institutes für Textilmaschinen
(2014), S. 38 – 39
Häntzsche, E.; Kupke, R.; Klein, M.; Cherif, Ch.: Inline
monitoring of technical nonwovens – Potentials of contactless
measurement systems for continuous property monitoring. In:
120. Jandrey, S.: Entwicklung eines Mikrowellen-gestützten
Pultrusionsverfahrens zur Herstellung von garnbasierten
thermoplastischen Bauteilen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.
de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_10_16%20Projektsteckbrief%20extern%20Pultrosionsverfahren%20Jandray.pdf
116
116. Schäfer, J.; Gries, T.: Kontinuierliche Herstellung von faserverstärkten Profilen mittels Flechttrusion. In: Kyosev, Yordan
(Hrsg.): 1. Mönchengladbacher Flecht-Kolloquium 2014, Vorträge, 7. November 2014, Hochschule Niederrhein. - Mönchengladbach: TexMind Verlag, 2014, Datei: http://www.texmind.
com/downloads/2014flecht/06_Schaefer.pdf
117. Bosowski, P.; Troynikov, O.; Prott, A.-L.; Jockenhövel,
S.: Clothing physiological test with an intelligent luminous
cycling jacket. In: Varheenmaa, Minna (Ed.): Proceedings
of Ambience14&10i3m, Scientific Conference for Smart and
Functional Textiles, Well-Being, Thermal Comfort in Clothing,
Design, Thermal Manikins and Modelling, 7. – 9. September
2014, Tampere, Finland. - Tampere: Tampere University of
Technology. Department of Materials Science, 2014, Datei:
ID210_Bosowski et al. paper.pdf
121. Lengersdorf, M.: Herstellung eines Druckbehälters im
Umflechtprozess (Druckbehälter flechten). URL: http://www.ita.
rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_04_22%20
Projektsteckbrief%20Druckbehälter%20flechten_de%20Lengersdorf.pdf
Lengersdorf, M.; Gries, T.: Radialbrading as production
technology for composite pressure vessels: Design specification and process validation. 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: P62_Lengersdorf_ITA.pdf
Lengersdorf, M.; Multhoff, J.B.; Linke, M.; Gries, T.: Simulative design of overbraided pressure vessel for hydrogen storage. In: Hoa, Suong Van; Hubert, Pascal (Eds.): ICCM19: 19th
International Conference on Composite Materials, July 18 to
August 2, 2013, Montreal, Canada; Composite Materials ; The
Great Advance. - Montreal: Electronic Publishing BytePress.
com, 2013, S. 6499-6506
Lengersdorf, M.: Geflochtene FVK-Druckbehälter = Braided
composite pressure vessels Innovation Report 4 (2014), H. 1,
S. 37 – 38. URL: http://cfk-valley.com/fileadmin/DOWNLOAD_DATEIEN/INNO_REPORT_Ausgabe_01_2014_digital.pdf
Lengersdorf, M.; Gries, T.: Flechten: geeignetes Herstellungsverfahren für faserverstärkte Druckbehälter als Energiespeicher im Automobil? In: Kyosev, Yordan (Hrsg.): 1. Mönchengladbacher Flecht-Kolloquium 2014, Vorträge, 7 November
2014, Hochschule Niederrhein. - Mönchengladbach: TexMind
Verlag, 2014, Datei: http://www.texmind.com/downloads/2014flecht/03_lengesdorf.pdf
Lengersdorf, M.; Multhoff, J.; Gries, T.: Braiding: a new production method approach for composite pressure vessels in
automotive applications. ASME (Ed.): PVP 2014: Proceedings
of the ASME 2014 Pressure Vessels and Piping Conference, July
20-24, 2014, Anaheim, California, USA. - New York, NY: ASME,
2014, Datei: PVP2014-28420
122. Schrank, V.; McGonagle, A.; Wendland, B.; Gloy, Y.-S.;
Schreiber, F.; Gries, T.: Categorization of 3-dimension textile
structures and applications. In: 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: Viktoria Schrank.pdf
123. Fabich, B.: Beschreibung des Verhaltens crashbelasteter Strukturen aus textilverstärkten Kunststoffen auf Basis
geflochtener Preforms unter Berücksichtigung grundlegender
Werkstoffprüfungen und deren Abbildung in der Simulation Geflochtene FVK-Crashstrukturen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_02_08 Projektsteckbrief Geflochtene FVK Crashstrukturen Fabich.pdf
Reimer, V.; Bethlehem, K.: Geflochtene FVK-Crashstrukturen. Bayern Innovativ GmbH (Hrsg.): 5. Symposium mit Fachausstellung Textil Innovativ: Mobilität und Schutz, Augsburg
25. März 2014
Reimer, V.; Gries, T.; Bethlehem, K.: Braided FRP crash structures. GOCarbonFibre, Cologne, Germany, 8 – 10 October 2014
124. Bosowski, P.; Wendland, B.; Jockenhövel, S.; Gries, T.
Developing textile based pressure sensors for integration into
evacuation mats In: Hillmer, Janine (Ed.): Proceedings of the
e. V., 2013, Datei: P72_Bosowski_ITA.pdf
Bosowski, P.; Gloy, Y. Funktionalisierte Evakuierungsmatten = Functionalized evacuation mats. Technische Textilien 56
(2013), H. 1, S. 24 = Technical Textiles 56 (2013), H. 1, S. E30
125. Hacker, C.; Rübsam, U.; Seide, G.; Gries, T.: Parameters
and performance of laser-bonded fine fiber nonwovens. In:
EDANA (Ed.): Nonwoven Innovations Academy, 27th & 28th
November, 2013, Tourcoing (Lille Metropole) France. - Brussels:
EDANA, 2013
126. Ramaswamy, S.; Ruys, L.; Van Veurne, A.: Development of bio-based self-reinforced polymer composites.
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/
2013/2013_09_26%20Development%20of%20bio-based%20
self-reinforced%20polymer_BioSRPC_Ramaswamy.pdf
Ortega, J.; Ramaswamy, S.: Investigation of potential of
biopolymer yarns for the production of flat fabrics. UROPKolloquium, Aachen 25.07.2014
127. Abel, P.; Gries, T.: Joining and repair of composites: chances for textile structural health monitoring 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_0950_Abel.pdf
Abel, P.: StructRepair+: Reparaturverfahren für strukturelle
FVK-Bauteile mit zusätzlicher Vernähung. URL: http://www.ita.
rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/Projektsteckbrief_
StructRepair_2014.pdf
Abel, P.; Linke, M.; Gries, T.: Reinforcement of co-bonded
patch repairs for structural composites In: Akalin, Mehmet;
Usta, Ismail; Yüksek, Metin; Uzun, Muhammet; Sancar, Erhan
(Eds.): Book of Abstracts / 6th International Istanbul Textile Conference on Future Technical Textiles (FTT 2014), 15 – 17
October 2014, Istanbul, Turkey. - Istanbul: Marmara Üniversitesi, 2014, S. 40
128. Modes, A.; Möhring, U.; Pietsch, K.; Rödel. H.: Beschichtung von Abstandsgewirken zur Fertigung fluiddichter Produkte. In: Proceedings. TITV-Innovationen und Tag der offenen Tür
2013, Greiz, 20. September 2013
129. Rödel, H.;Dietzel, Y.; Hubald, M.; Schwarzmann, Y.; Herzberg, C., Jahresbericht 2013 des Institutes für Textilmaschinen
(2014), S. 46 – 47
Dietzel, Yvette, Vortrag im Tagungsband zur SKZ-Fachtagung „J – Beschichtung von technischen Textilien", Würzburg,
11. – 12. März 2014
130. Urbanus, M.; Aslan, B.; De Vriese, L.; Ramaswamy, S.;
Ruys, L.: „Nature wins“: development of 100 % bio-based thermoplastic composite materials. Unitex (2013), H. 1, S. 6-10
Aslan, B.: Nature Wins: research for the development of
fully renewable thermoplastic biocomposites, AiF 48 EN. URL:
2013_06_24%20Projecktstechbrief_NatureWins_ASLAN.pdf
131. K. Opwis, T. Mayer-Gall, J.S. Gutmann, J.W. Lee, T. James,
B. List: Immobilisierung von Organokatalysatoren an polymeren Trägern., DTNW-Mitteilung Nr. 96 (2014), ISSN 1430-1954
132. Control of oil-wetting on technical textiles by means
of photo-chemical surface modification and its relevance to
the performance of compressed air filters. Applied Surface
Science 313 (2014), 93-101. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.05.146
133. Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Bandwebtechnik für
3D-gewebte Profile. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU
Dresden (2013), S. 26 – 27
117
Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Narrow-fabric-woven
profiles for FRPC (Poster P47). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile Conference,
Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 172 – 173
Fazeli, M.; Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Bandgewebte Near-Net-Shape Profil- und Knotenstrukturen für Automobilund Luftfahrtanwendungen. Jahresbericht 2013 des Institutes
der TU Dresden (2014), S. 24 – 25
Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Komplexe Profilhalbzeuge aus Hochleistungsfilamentgarnen auf Basis der Spulenschützen-Bandwebtechnik. Melliand Textilberichte 94(2013)4,
S. 204 – 207
Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Profile fabrics in
complex construction made of high performance filaments
for lightweight applications. In: tts6.3-1020-martin-kern.pdf.
Techtextil Symposium, Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
TU Dresden (2013), S. 28 – 29
Kern, M.: Neues Schusseintragssystem: Bandgewebte
Near-Net-Shape Profil- und Knotenstrukturen möglich. Carbon
Composites Magazin (2014)2, S. 32
Kern, M.: Entwicklung von Profilbandgeweben aus Hochleistungs-Filamentgarnen. http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/
fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itm/forschung/forschungsthemen/profilgewebe/index_html (03.06.2014)
Stang, H.- P.; Hoffmann, G.: Narrow fabric shuttle looms
and their today´s applications. In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference,
Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 84 – 87
134. Hufnagl, E.: Entwicklung lagensymmetrischer geschlossener Fadenlagen-Nähwirkstoffe für komplex geformte
thermoplastische Verbundwerkstoffe. http://tu-dresden.de/
die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itm/
forschung/forschungsthemen/naehwirkstoffe/membranen_multaxial (24.06.2013)
Gereke, Th.; Hufnagl, E.; Döbrich, O.; Cherif, Ch.: Concepts
for adaptive textile membrane constructions. In: Proceedings.
Tensinet Symposium 2013, Istanbul (Turkey), May 08 – 10,
2013, pp. 159 – 168
Hufnagl, E.; Matthäi, P.; Hübner, M.; Staiger, E.; Cherif, Ch.:
Lagensymmetrische geschlossene Biaxialgewirke für komplex
geformte thermoplastische Verbundwerkstoffe. Jahresbericht
2013 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2014), S. 30 – 31
Hufnagl, E.; Matthäi, P.; Hübner, M.: Layer-symmetrical,
closed biaxial warp-knitted fabrics for complex shaped
thermoplastic composite materials (Poster P51). In: CD-Rom
und Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile
Conference, Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 177 – 178
Hufnagl, E.; Hübner, M.; Matthäi, P.; Cherif, Ch.: Mit dem
richtigen Textil jede Nische ausfüllen: Lagensymmetrische Biaxialgewirke für komplex geformte thermoplastische Verbundwerkstoffe / The right textiles can cater for every niche: Biaxial
warp-knitted textiles with symmetrical layers for moulded
thermoplastic composites having complex shapes. Kettenwirkpraxis 48(2014)4, S. 26 – 28
Hufnagl, E.; Hübner, M.; Matthäi, P.; Cherif, Ch.: Highly
drapeable biaxial warp knitted fabrics for complex-shape fiber
reinforced composite components (Poster P104). In: CD-Rom
Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 271 – 272
118
135. Al Aiti, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.; Nagel, J.: Innovative Reaktivklebstoffe zur energieeffizienten flocktechnischen
Veredlung von Kunststoffoberflächen mit hoher Qualität. TVP
– Fachzeitschrift für Textilveredlung und Promotion (2014)3, S.
52 – 55
136. Hufnagl, E.; Hund, H.; Waldmann, M.; Cherif, Ch.: Kraftflussgerechte Textilien für Membranen auf Basis der Multiaxial-Kettenwirktechnik. Jahresbericht 2012 des Institutes für
TU Dresden (2013), S. 30 – 31
Gereke, Th.; Hufnagl, E.; Döbrich, O.; Cherif, Ch.: Concepts
for adaptive textile membrane constructions. In: Proceedings.
Tensinet Symposium 2013, Istanbul (Turkey), May 08 – 10,
2013, pp. 159 – 168
Hufnagl, E.; Waldmann, M.; Hund, H., Krzywinski, F.;
Cherif, Ch.: Schöne neue Welten mit textilem Membranbau
– Kraftflussgerechte Textilien für Membranen auf Basis der
Multiaxial-Kettenwirktechnik / Brave new worlds built from
textile membranes – Load-bearing textiles for membranes
based on multiaxial warp knitting technology. Kettenwirkpraxis
48(2014)1, S. 20 – 22
137. Krzywinski, S.; Diestel, O.; Girdauskaite, L.: Beschleunigung des Preformaufbaus zur Herstellung faserverstärkter
Kunststoffbauteile mittels Vakuuminfusion. http://tu-dresden.
de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/
itm/forschung/forschungsthemen/preformaufbau/index_html
(11.11.2013)
Krzywinski, S.; Wendt, E.; Siegmund, J.; Girdauskaite, L.:
Innovative Methoden zur Produktentwicklung von Bekleidung
und technische Textilien – 3D Design/Konstruktion für biegeweiche Materialien. In: Krzywinski, J.; Linke, M.; Wölfel, Chr.;
Kranke, G. (Hrsg.): Beiträge zum Technischen Design 2014,
Vol. 9: Proceedings: Entwerfen Entwickeln Erleben – EEE2014,
Dresden, 26. – 27. Juni 2014, Dresden: TUDpress, ISBN 978-3944331-66-9, S. 59-67
und technische Textilien – 3D Design/Konstruktion für biegeweiche Materialien. In: Proceedings. Entwerfen Entwickeln Erleben – EEE2014, Dresden, 26. – 27. Juni 2014
Girdauskaite, L.; Krzywinski, S.; Diestel, O.; Weser, Th.:
Preforming zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffbauteile
mittels Vakuuminfusion. Carbon Composites Magazin (2014)1,
S. 21
138. Haupt, M.; Sachse, C.; Diestel, O.; Cherif, Ch.: Weftknitted spacer fabrics as damping structures for motorcycle
helmets / Dämpfungsstrukturen aus druckelastischen Abstandsflachgestricken für Motorradschutzhelme. In: CD-Rom. 52.
Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 11. – 13.
September 2013
Haupt, M.; Cherif, Ch.; Diestel, O.: Entwicklung einer PkwMehrkomponentenhaube mit textilen Verstärkungsstrukturen.
lightweightdesign (2014)1, S. 10 – 15
Haupt, M.; Sachse, C.; Diestel, O.; Cherif, Ch.: 3D-geformte
Abstandsflachgestricke als Aufpralldämpfungsstrukturen.
S. 32 – 33
Haupt, M.; Sachse, C.; Diestel, O.; Cherif, Ch.: Weft-knitted
spacer fabrics as damping structures for motorcycle helmets
(Poster P48). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 7. AachenDresden International Textile Conference, Aachen, 28. – 29.
November 2013, S. 174
Haupt, M.; Sachse, C.; Diestel, O.; Cherif, Ch.: Abstandsflachgestricke für den Personenschutz / Weft knitted spacer
fabrics for personal protection equipment. Technische Textilien/
Technical Textiles 57(2014)5, S. 187 – 188 / pp. E160-E161
139. Häntzsche, E.; Kluge, A.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Textile-based sensor networks for the structure monitoring of lightweight structures and membrane constructions. In: Proceedings. 17th International Conference on Composite Structures
(ICCS17), Porto (Portugal), June 17 – 21, 2013
TU Dresden (2013), S. 28 – 29
Häntzsche, E.; Bardl, G.; Ruder, T.; Nocke, A.; Cherif, Ch.:
Structural health monitoring of membranes and fiber-reinforced plastics by textile-technically integrated carbon filament
based sensors and -networks (Poster P45). In: CD-Rom und
Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 169 – 170
Häntzsche, E.; Schneider, B.; Nocke, A.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Mittels ORW-Webtechnologie gefertigte Sensorik zur
Strukturüberwachung von Membrankonstruktionen / Integrally
manufactured sensor systems for structural health monitor ing
using ORW weaving technology. Technische Textilien / Technical
Textiles 57(2014)5, S. 200 – 202 / pp. E175-E177
Nocke, A.; Häntzsche, E.; Bardl, G.; Cherif, Ch.: Structural
health monitoring of fiber reinforced plastics / Strukturüberwachung von Faserkunststoffverbunden. In: Proceedings. 18th
LEIBNIZ CONFERENCE OF ADVANCED SCIENCE „“SENSORSYSTEME 2014““, Lichtenwalde, 16. – 17. Oktober 2014
Häntzsche, E.; Bardl, G.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Textileintegrated carbon filament yarn sensors for structural health
monitoring of membranes and composites (Poster P102). In:
CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S.
268 – 269
Häntzsche, E.; Kluge, A.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Multifunctional fiber-reinforced plastics with integrated textile-based
sensor and actuator networks. In: Proceedings. 16th European
Conference on Composite Materials (ECCM 16), Sevilla (Spain),
June 22 – 26, 2014
140. Nocke, A.; Schröter, A.; Wendler, J.; Aibibu, D.; Gerlach,
G.; Cherif, Ch.: Integrated textile sensors in medical wound
dressing systems for monitoring of wound healing process. In:
CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 11. – 13. September 2013
Wendler, J.; Schröter, A.; Tonndorf, R.; Nocke, A.; Gerlach,
G.; Cherif, Ch.: Textilbasierte impedimetrische Bio-Sensoren zur
kontinuierlichen Überwachung chronischer Wunden. Jahresbericht 2013 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2014), S. 40 – 41
Wendler, J.; Nocke, A.; Schröter, A.; Tonndorf, R.; Aibibu,
D.; Gerlach, G.; Cherif, Ch.: Textilbasierte Sensoren für das
Monitoring chronischer Wunden. In: Proceedings. Jahrestagung
der Deutschen Gesellschaft für Biomaterialien, Dresden, 6. – 8.
Wendler, J.; Nocke, A.; Schröter, A.; Aibibu, D.; Gerlach,
G.; Cherif, Ch.: Entwicklung miniaturisierter, textilbasierter
Bio-Sensoren. In: http://www.smarttex-netzwerk.de. SmartTexWorkshop, Weimar, 01. Oktober 2013
Wendler, J.; Schröter, A.; Nocke, A.; Aibibu, D.; Gerlach,
G.; Cherif, Ch.: Miniaturized, textile-based impedimetric biosensors (Poster P93). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 7.
28. – 29. November 2013, S. 224
Nocke, A.; Schröter, A.; Gerlach, G.; Cherif, Ch.: Miniaturisierter textilbasierter Mehrschichtfadensensor zur Bestimmung des pH-Wertes als wundheilungsspezifischer Parameter.
S. 44 – 45
Wendler, J.; Tonndorf, R.; Nocke, A.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.;
Schröter, A., Gerlach, G.: Wundmonitoring mit textiltechnologisch gefertigten Flechtgarnkonstruktionen / Textile-technological manufacturing of braided multilayer sensors for monitoring
of wounds. Technische Textilien / Technical Textiles 57(2014)3,
S. 108 – 109 / pp. E97-E98
Wendler, J.; Tonndorf, R.; Nocke, A.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.;
Schröter, A., Gerlach, G.: Wundmonitoring mit textiltechnologisch gefertigten Flechtgarnkonstruktionen. Melliand Textilberichte 95(2014)2, S. 86 – 87
Wendler, J.; Nocke, A.; Schröter, A.; Tonndorf, R.; Aibibu, D.;
Cherif, Ch.: Textile-based wound monitoring (Poster P106). In:
CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S.
273 – 274
141. Hyaluronic acid / chitosan multilayer coatings on neuronal
implants for localized delivery of siRNA nanoplexes; Hartmann
H., Hossfeld S., Schlosshauer S, Mittnacht U., Pêgo A.P., Dauner M., Doser M., Stoll D., Krastev R. J Control. Release, 168,
289-297 (2013)
142. Staiger, E.; Hild, M.; Hund, R.-D.; Cherif Ch.; Bräunling, S.;
Hardtmann A.: Hybridverbunde aus Blech und Textil – Oberflächen haftungsgerecht gestalten. Adhäsion, Kleben und Dichten
58(2014)1-2, S. 32 – 35
Staiger, E.; Bräunling, S.: Innovative intrinsische Ferti
gungstechnologie für komplexe Textil-Kunststoff-Metall-Ver
bundbauteile im Multimaterialdesign. In: Tagungsband. Symposium „Textil Innovativ – Mobilität und Schutz“, Augsburg,
25. März 2014
Staiger, E.; Bräunling, S.; Linse, Th.: Hybridverbunde auf
Basis von Blech und Hybridgarn-Textil. Carbon Composites
Magazin (2014)1, S. 22
143. Franz, Chr. Entwicklung von Leichtbaupaneelen auf Basis
von Abstandsgewirkestrukturen aus Hochleistungsfilamentgarnen für Verbundwerkstoffe. http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itm/forschung/
forschungsthemen/leichtbaupaneele/index_html (05.03.2014)
Schneider, B.; Franz, C.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Lightweight panels based of warp-knitted spacer structures (Poster
2014, S. 275 – 276
144. Bollengier, Q.: Schlauchstrukturen auf Basis von Biaxial-
Mehrlagengestricken. http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fa
kultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itm/forschung/forschungs
themen/schlauchstrukturen/index_html (10.09.2014)
145. Böhm, R.; Hufnagl, E.; Kupfer, R.; Engler, Th.; Hausding,
J.; Cherif, Ch.; Hufenbach, W.: Thermoplastic composites
reinforced with textile grids: development of a manufacturing
chain and experimental characterisation. Applied Composite
Materials (2013), DOI: 10.1007/s10443-013-9319-6 (online)
146. 25. – 26. September 2013: „Denkendorfer Schlichtereiund Garnbeschichtungskolloqium“
119
10.04.2014 http://www.itv-denkendorf.de/images/Forschung/
Kurzveroeffentlichungen/2014/kv_itv_homepage_igf17356_april_2014.pdf erhältlich.
147. Cherif, Ch.; Seidel, A.; Speck, K.; Kirmse, S.: Space-enclosing building elements from textile concrete under temperature stress (Poster P56). In: CD-Rom und Kurzreferateband.
28.-29. November 2013, S. 183 – 184
Seidel, A.; Rittner, S.; Speck, K.; Huth, S.; Cherif, Ch.:
Innovative raumabschließende Bauelemente aus Textilbeton.
S. 34 – 35
Seidel, A.: Innovative raumabschließende Bauelemente aus
Textilbeton. Carbon Composites Magazin (2014)1, S. 42 – 43
148. Hanus, S. et.al., Textile Lösungen für die Medizin, Medizintechnik, Sport und Wellness, Vortrag zu Auftaktveranstaltung SmartFitIn, 23.10.2013, Weimar
149. Krahmer, A.; Neudeck, A.; Weiser, M.; Modes, A.; Bräuer,
A.; Armbruster, B.; Hartmann, U. und Möhring, U.: Funktionalisierung von Monofilamenten mittels CVD- Verfahren. Fachtex:
Arbeitskreissitzung Technische Textilien, 07.05.2013 Minden
Weiser, M.; Krahmer, A.; Ludwig, A.; Bräuer, A.; Rode, C.;
Zieger, M. und Möhring, U.: Neue Technologien zur Erzeugung
permanenter antimikrobieller Textilien. 9. Thementage Grenzund Oberflächentechnik, 02. / 03.09.2013., Zeulenroda
Krahmer, A.; Neudeck, A.; Weiser, M.; Modes, A.; Ludwig,
A.; Bräuer, A.; Armbruster, B.; Rode, C.; Zieger, M.und Möhring,
U.: Modification of textile surfaces specifically to the final
product by application of permanent nano layers; 52. Chemiefasertagung Dornbirn 11 / 13.09.2013, Dornbirn
Weiser, M.; Krahmer, A.; Neudeck, A.; Modes, A.; Ludwig,
A.; Armbruster, B.; Rode, C.; Zieger, M. und Möhring, U.: Modifikation textiler Oberflächen durch Gasphasenabscheidung
unter Normaldruck, Thorey Innovativ 2013, Gera
150. Kaufmann, M.; Berg, D.C.; Greb, C.; Cetin, M.; Waeyenbergh, B.; Jacobs, T.: Design for manufacture for liquid
composite molding. Design with/of Composites, Leuven, B,
18.09.2013, Datei: OP4_Kaufmann_etal.pdf
Berg, D.C.; Cetin, M.; Greb, C.; Kaufmann, M.; Waeyenbergh, B.; Ziegmann, G.; Meiners, D.: Design for manufacture of
composites: DeMaCo. In: Schulte, Karl (Ed.): 19. Nationales
Symposium SAMPE Deutschland e. V.: Faserverbundwerkstoffe
in der Energiewende, 27.02. – 28.02.2013, Hamburg. - Hamburg: TUHH-TuTech Innovtion, 2013, S. 96
Greb, C.; Cetin, M.; Gries, T.; Kaufmann, M.; Berg, D.C.:
Design for manufacture of composites – DEMACO. In: Education and Green Sky – Materials Technology for a Better World:
SAMPE 2013 Conference and Exhibition, May 6 – 9, 2013, Long
Beach, California. - Covina: SAMPE, 2013, S. 1460 – 1473, Datei: 165-136-1-PB.pdf
151. Lenz, C.: Multiax-Structure: einstufige Herstellung von
lokal verstärkten Textilstrukturen auf Basis von Multiaxialgeweben URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_03_07%20Lenz%20Projektskizze_Multiax-Structure.pdf
Lenz, C.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Einstufige Herstellung lokal
verstärkter Verstärkungsgewebe für FVK (Single step production of locally reinforced fabrics for composite applications)
Technische Textilien 57 (2014), H. 3, S. 106 – 107 (Technical
Textiles 57 (2014), H. 3, S. E95-E96)
120
Lenz, C.; Wendland, B.; Gries, T.: Locally reinforced woven
fabrics: mechanical and economical evaluation GOCarbonFibre,
Cologne, Germany, 8 – 10 October 2014
Lenz, C.; Wirmer, D.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Locally reinforced
woven fabrics: mechanical and economical evaluation In:
Kim, Hyonny; Whisler, Daniel; Chen, Zhi M.; Bisagni, Chiara;
Kawai, Masamichi; Krueger, Ronald (Eds.): Proceedings of the
Twenty-ninth Technical Conference of the American Society
for Composites, Proceedings of the 16th US-Japan Conference
on Composite Materials, ASTM-D30 Meeting, La Jolla, CA USA,
Sept. 8 –10, 2014. - Lancaster, PA: DEStech Publications, Inc.,
2014, Datei: 261.pdf
Lenz, C.; Wendland, B.; Gries, T.: Possibilities for preform
production using the open reed weaving technology, LCC Symposium, München, Deutschland, 11-12. September 2014
152. Bietenbeck, D.: Design und Implementierung eines
Ausfallsensors in einem Metall-CFK-Hybrid-Bauteil = Design
and implementation of a failure sensor in a metal and fiber
reinforced composite hybrid-component In: AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. (Hrsg.): Internationale
AVK-Tagung [für Faserverstärkte Kunststoffe/Composites in
Anbindung an die Fachmessen Composites Europe + Aluminium 2014]: 6 – 7 October 2014, CCD Congress Center Düsseldorf
= International AVK Conference [for Fibre Reinforced Plastics/
Composites with the Composites Europe + Aluminium 2014
trade fairs]. - Frankfurt am Main: AVK Industrievereinigung
Verstärkte Kunststoffe, 2014, S. 39
Bietenbeck, D.: Ausfallsensor für die Fügestelle von Faserverbund-Metall-Hybridbauteilen = Failure sensor for joints
in fibre-composite-metal hybrid components. Der Innovation
Report: Fachmagazin des CFK-Valley Stade e. V. 4 (2014), H. 2,
S. 14 – 15. URL: http://cfk-valley.com/fileadmin/DOWNLOAD_DATEIEN/141222_InnoReport_Web.pdf
Quadflieg, T.: Smart Multimaterial Joint: Maschinenbauteile
aus FVK und Stahl mit integriertem Monitoring-System. URL:
2014_02_07%20Quadflieg%20Einseiter_Aktuelle%20Projekte%20Smart%20Multimaterial.pdf
Bosowski, P.; Quadflieg, T.; Jockenhövel, S.; Gries, T.;
Hanuschik, D.; Schröder, E.; Schoenen, J.; Reisgen, U.: Materialkombination aus faserverstärkten Kunststoffen und Metall
mit integrierter Sensorüberwachung = Material combination
of fiber-reinforced plastics and metal with integrated sensor
monitoring; Technische Textilien 57 (2014), H. 3, S. 114 – 116 =
Technical Textiles 57 (2014), H. 3, S. E101-E102
153. 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 9783-9816002-3-0 (2013)
154. Christ, M.: Drapiereffektor zur automatisierten Fertigung
anspruchsvoller Faserverbundstrukturen; erschienen in der
Schriftenreihe ScienceReports aus dem Faserinstitut, ISBN:
9783732281992, Bremen, 2013
155. Schäfer, J.; Vonberg, K.: Entwicklung einer OnlineWiderstandsheizung für den Flechtpultrusionsprozess.
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/
2014/2014_07_30_Projektsteckbrief%20extern_Schaefer.pdf
156. F. Weigand, Entwicklung von Klimatisierungselementen;
Publikationen von Forschungsberichten auf der Homepage des
STFI
157. F. Weigand, M. Braun, R. Helbig „Automatisch sicher auf
Tour“ NFM-Nutzfahrzeuge, Dezember 2014
F. Weigand, M. Braun, R. Helbig „Automatisiertes Ladungs
sicherungssystem für Kleintransporter“ WGTL, Logistics Journal: Proceedings, Vol. 2014
F. Weigand, M. Braun Ladungssicherung – Entwicklung
und Prüfung dreidimensional vorgeformter Strukturen für die
Ladungssicherung; Publikation von Forschungsberichten auf
der Homepage des STFI
158. U. Herrmann Voluminöse, kordelartige Textilstrukturen,
159. F. Weigand, R. Helbig, C. Lewicki „Bewuchs von Aquakulturnetzen im Ostseeeinsatz“ Fischerei und Fischmarkt in
Mecklenburg-Vorpommern, Heft 03 /2014
160. U. Steinbach Entwicklung textiler Dränagematerialien; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
161. Hohenstein Institute; „Hightech-Unterstützung für den
Grünen Daumen“, Presseinformation Hohenstein Institute,
08.08.2014, 574-DE, Bönnigheim, Deutschland
Reichart, Jürgen; Gerhardts, Anja, Ernst, Michael; „Entwicklung eines neuartigen beheizbaren Gestricks sowie desen Optimierung für den Einsatz im Pflanzenbau“, Vortrag Staatsschule
für Gartenbau und Pflanzenschutz, 25.02.2015, Hohenheim,
Deutschland
162. Lee, H.-Y.: INTUITEX – intuitive Bedienung durch textile
Schnittstellen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2014/2014_07_08%20KL%20Einseiter%20intuitex%20Lee.pdf
Lee, H.-Y.; Ziefle, M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.; Using
textiles for developing intuitively usable interfaces; In: Dörfel,
Annett (Ed.): Proceedings of the 8th Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, November 27 – 28, 2014.
- Dresden
Ziefle, M.; Brauner, P.; Heidrich, F.; Möllering, C.; Lee,
H.-Y.; Armbrüster, C.: Understanding requirements for textile
input devices: individually tailored interfaces within home
environments. In: Constantine Stephanidis, Constantine; Antona, Margherita (Eds.): Universal Access in Human-Computer
Interaction: Aging and Assistive Environments; 8th International
Conference, UAHCI 2014, Held as Part of HCI International
2014, Heraklion, Crete, Greece, June 22 – 27, 2014, Proceedings, Part III. - Cham [u. a.]: Springer, 2014, S. 587 – 598,
doi:10.1007/978-3-319-07446-7
163. Agarwal, S.; Arnim, V. v.; Stegmaier, T.; Planck, H.; Agarwal, A.: “Role of surface wettability and roughness in emulsion separation”, Separation and Purification Technology, 107
(2013) 19 – 25
Agarwal, S.; Arnim, V. v.; Stegmaier, T.; Planck, H.; Agarwal, A.: “Effect of Fibrous Coalescer Geometry and Operating
Conditions on Emulsion Separation”; Industrial & Engineering
Chemistry Research, october 9 – 11, 2013
164. Vorwieger, Möhring; Feuer und Flamme für smarte Wärmequellen, Kettenwirkpraxis (2013)3 S.27 – 28
Vorwieger: 3D-Gewirke mit funktionaler Beschichtung
zum Zweck der Raumklimatisierung, TITV Innoavtionen, Greiz, 19.9.2013
165. Hörr, M.; Reiffenrath, M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Smartpro: smart protective clothing for law enforcement personnel.
In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th Aachen-Dresden
International Textile Conference, Dresden, November 27 – 28,
2014. - Dresden: Institute of Textile Machinery and High Performance Materials Technology (ITM), TU Dresden, 2014
166. M. Gültner, STFI; M. Tichý, I. Keprt, VÚB a.s.; V. Hlavác̆ek,
M. Mészáros, SVÚB a.s.; “Development of Metal Textile Composites with Improved Adhesion Behavior” 8. Aachen-Dresden
International Textile Conference, Dresden, 27. – 28.11.2014
167. R. Naumann, STFI “NU-ROOF – Lichtreflektierende
Oberflächen für kostengünstige und kühlende Dachsysteme”
online-Katalog „Best Practice Beispiele von EU-Projekten für
KMU“ BMWI Forschung und Innovation, 8/2013, Projekt 7
168. H. Illing-Günther, STFI; J. deBaets “PASTA – Integrating
Platform for Advanced Smart Textile Applications” Technische
Textilien 5 (2013), 11/2013
H. Illing-Günther, F. Weigand, R. Helbig and J. deBaets PASTA
– Integrating Platform for Advanced Smart Textile Applications
Technical Textiles 1 (2014)
169. H. Herfert Textiles Verbundsystem zur Raumklimatisierung; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage
des STFI
170. E. Thiele Lumineszierendes Beschattungselement – Entwicklung von leuchtenden Outdoor-Textilien für die Bereiche
Außenmarkise und Freiraummöbel; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
171. U. Steinbach, STFI; T. Leermann, „Entwicklung von Klebebändern aus Spinnvliesstoffen für die Kabelbaumfertigung“
28. – 29.11.2013
U. Steinbach „Innovatives Spinnvlies für Auto-Kabelbäume“
vti aktuell 3/2014
E. Schmiedel; U. Steinbach, STFI „Kabelummantelung:
Nähwirkträger für Klebebänder / Stitchbonded backing fabric
for adheisive-tape cable sheaths“ Allgemeiner Vliesstoffreport,
Ausgabe 6/2014
U. Steinbach Träger für Klebebänder zur Kabelummantelung; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage
des STFI
172. E. Thiele Neuartige Flachkulierwirkmaschine, Publikation
im Innovationskatalog des BMWi
173. E. Thiele Verbundstrukturen mit Sicherheitsfunktionen,
174. G. Thielemann Preforms aus PPS-Vliesstoff mit belastungsgerecht fixierten Verstärkungsfasern; Publikation im
Innovationskatalog des BMWi
175. H. Metschies, Leichtbaugerechte Strukturkomponenten,
STFI
176. R. Helbig Entwicklung neuartiger Seilstrukturen auf der
Basis des MultiShere-Webes; Publikation im Innovationskatalog des BMWi
177. Abel, P.; Abbas, B.; Fuertjes, T.; Gries, T.. Mit Fehlerkarte
und Gütecheck zur Kostensenkung: durchgängige Qualitätskontrolle und -regelung für die Minimierung der Herstellungskosten
von Multiaxialgelegen = On the way to reducing costs by fault
mapping and quality monitoring: continuous quality monitoring
121
and control for minimising costs in the production of multiaxial
textiles. Kettenwirk-Praxis 48 (2014), H. 3, S. 28 – 29
Abel, P.; Kreuer, P.: Durchgehende Qualitätsüberwachung
und -sicherung bei der Serienfertigung von Multiaxialgelegen - Auto-NCF. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2014_04_11%20Abel%20Projektsteckbrief_Auto-NCF_2014.pdf
Abel, P.; Kreuer, P.; Abbas, B.; Fuertjes, T.; Gries, T.: Continuous quality control and assurance in mass production of
multiaxial non-crimp fabrics. In: Akalin, Mehmet; Usta, Ismail;
178. U. Metzner „Textiltechnologien für endkonturnahe
Preforms“ 14. Chemnitzer Textiltechnik-Tagung, Chemnitz, 13.14.05.2014 (Publikation im Tagungsband)
179. Ramaswamy, S.; Scholl, M.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: A
systematic study on biobased composites for application in
automotived interiors. In: The Fiber Society (Ed.): Fibers for
Progress: Fiber Society Spring 2014 Technical Conference, May
21 – 23, 2014, Liberec, Czech Republic. - Raleigh, NC: The Fiber
Society, 2014, URL: http://thefibersociety.org.dnnmax.com/Portals/0/Past%20Conferences/2014_Spring_Abstracts.pdf
180. Krieger, H.: Experimental and numerical draping analysis of dry fabrics. ProTOn-Thermoform-Workshop, Bremen
10.09.2013
Pascon, F.; Bruyneel, M.; Schultz, M.; Brauner, C.; Hasselbruch, H.; Krieger, H.; Gries, T.; Jalta, K.; Bruyneel, M.: Finite
element analysis of the thermo-forming process of thermoplastic composite parts. In: NAFEMS (Hrsg.): A World of Engineering Simulation ; NWC2013: NAFEMS World Congress, 9 – 12
June, Salzburg, Austria. - Hamilton: NAFEMS, 2013, S. 34
181. Krieger, H.; Früh, H.-C.: Automatisiertes Handhaben und
Drapieren von Verstärkungstextilien: Fertigung mehrachsig gekrümmter Faserverbund-Strukturen. VDI-Z 156 (2014), H. 10, S. 6
Krieger, H.; Früh, H.-C.: Automatisiertes Handhaben und
Drapieren von Verstärkungstextilien für mehrachsig gekrümmte
Faserverbundstrukturen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3f-und-d/kurzberichte/2014/2014_08_13%20Krieger__Projektskizze_AutoHD.pdf
182. Stolz, R.; Vad, T.; Steinmann, W.; Seide, G.; Gries, T.;
Klopp, K.; Bender, K.: Effects on fiber properties of meltspun
PA6 fibers due to modification with 2-d nanoparticles. In:
Akalin, Mehmet; Usta, Ismail; Yüksek, Metin; Uzun, Muhammet; Sancar, Erhan (Eds.): Book of Abstracts / 6th International
Istanbul Textile Conference on Future Technical Textiles (FTT
2014), 15 – 17 October 2014, Istanbul, Turkey. - Istanbul: Marmara Üniversitesi, 2014, S. 63
Stolz, R.; Vad, T.; Steinmann, W.; Seide, G.; Klopp, K.;
Bender, K.: Effects on fiber properties of meltspun PA6 fibers
due to modification with 2-d nanoparticles. In: Deutsche
Gesellschaft für Materialkunde (Hrsg.): MSE 2014: Materials Science Engineering, Darmstadt 23.-25.09.2014, URL:
183. Brüll, R.: Thermal conductivity and heating of fibre
reinforced thermoplastic composites GOCarbonFibre, Cologne,
Germany, 8 – 10 October 2014
122
Brüll, R.; Jaksik, K.; Seide, G.; Gries, T.: Effects of titanium
dioxide nanoparticles on the properties of melt-spun polyamide 6 filaments In: Dörfel, Annett (Ed.): Proceedings of the 8th
2014, Datei: p94_Brüll.pdf
Brüll, R.; Seide, G.; Gries, T.: Improving the process
of commingling yarn based nanomodified fiber-reinforced
thermoplastics in terms of cycle times and quality control In:
Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (Hrsg.): MSE 2014:
Materials Science Engineering, Darmstadt 23. – 25.09.2014,
URL: http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?-db=w_program&-recID=13427148&-format=prog_kurzfassung.htm&-lay=
Standard&-find
Brüll, R.; Seide, G.; Gries, T.: The effect of nanoparticles
in thermoplastic polymers concerning thermal conductivity and heat In: Deutsche Gesellschaft für Materialkunde
23. – 25.09.2014, URL: http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/
FMPro?-db=w_program&-recID=13427619&-format=prog_kurzfassung.htm&-lay=Standard&-find
Brüll, R.; Seide, G.; Gries, T.: The effects of nanoparticles in
thermoplastic polymers concerning thermal conductivity and
heating. In: Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (Ed.): Junior
Euromat 2014, Lausanne, Switzerland, 21 – 25 July 2014, URL:
http://webdb.dgm.de/dgm_lit/prg/FMPro?-db=w_review&-recID=
32896&-format=prog_kurzfassung.htm&-lay=Standard&-find
Jaksik, K.: Analysis of the influence of TiO2-nanoparticles in
a polyamid 6-matrix on the properties of melt-spun filaments
6. NRW Nano-Konferenz, Dortmund 01./02.12.2014
Jaksik, K.; Seide, G.; Gries, T.: Analysis of the influence of
TiO2-nanoparticles in a polyamide6-matrix on the properties of
melt-spun filaments In: Godec, Matjaz; Donik, Crtomir; Paulin,
Irena; Kocijan, Aleksandra (Eds.): Program in Knjiga Povzetkov / 22. Mednarodna Konferenca o Materialih in Tehnologijah,
20. – 22. oktober 2014, Portoroz, Slovenija = Programm and
Book of Abstracts / 22nd International Conference on Materials
and Technology, 20 – 22 October 2014, Portoroz, Slovenia. Ljubljana: Institut of Metals and Technology, 2014, S. 100
184. Jaksik, K.: InduNano: Entwicklung einer Technologie
für die energieeffiziente und wirtschaftliche Herstellung von
komplexen endlosfaserverstärkten thermoplastischen Bauteilen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_08_19%20Jaksik%20Indunano_Projektsteckbrief%20extern.pdf
185. Vonberg, K.: Entwicklung eines alternativen Heißpressverfahrens zur Herstellung von garnbasierten thermoplastischen
Bauteilen. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/
kurzberichte/2013/2013_12_19_%20Vonberg%20Projektsteckbrief_ZIM-MicroPress%20extern.pdf
186. M.-B. Schaller, GGBmbH Espenhain, E. Thiele, STFI
„Technische Textilien für Monitoringaufgaben im Bauwesen
Technical textiles for monitoring applications in construction“
27. – 28.11.2014
E. Thiele, STFI; H. Kühne, M. Kuhne, H. Döring, S. Käseberg: „Bautextilien für dauerhaftes Feuchtemonitoring in Holzund Betonbauwerken“ Kettenwirkpraxis 1/2014
Kühne, L. Blüthgen, E. Thiele, STFI; M. Kuhne, H. Döring:
„Bautextilien für dauerhaftes Feuchtemonitoring in Holz- und
Betonbauwerken“; „Construction textiles for permanent moisture monitoring in timber and concrete buildings“ Holztechnologie 55(2014)
E. Thiele Bautextilien für Feuchtemonitoring, Publikation
von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
187. Heiko Kühne, Jakob Will, Daniel Friedl, Elke Thiele „Mehrlagige holzbasierte Schichtwerkstoffe mit dreidimensionaler
Armierung“ Holztechnologie 55 (2014)2
188. U. Metzner, Entwicklung von funktionsund fertigungsgerechten Erdelektroden für das Elektroosmoseverfahren sowie
einer Fertigungstechnologie; Publikation im Innovationskatalog
des BMWi
189. U. Steinbach, Technische Klebebänder; Publikation im
190. M.Sc. Kathrin Scharpf, Dipl.-Ing. (FH) Julia Schmidt, Dipl.Ing. Christoph Riethmüller, Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser, http://
www.itv-denkendorf.de/kurzveroeffentlichungen/kurzveroeffentlichungen.htm, Erschienen: 06. Mai 2014
191. Kluge, A.; Nocke, A.; Paul, Chr.; Cherif, Ch.; Linse, Th.; Ulbricht, V.: Development and characterization of textile-processable actuators based on shape-memory alloys for adaptive
fiber-reinforced plastics. Textile Research Journal 83(2013)18,
DOI: 10.1177/0040517513483863, pp. 1936 – 1948
Kluge, A.; Häntzsche, E.; Hasan, M. M. B.; Nocke, A.; Cherif,
Ch.: Textilbasierte Sensor- und Aktornetzwerke für Faserverbundwerkstoffe. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU
Dresden (2013), S. 11 – 17
Linse, Th.; Ulbricht, V.; Kluge, A.; Cherif, Ch.: Modelling of
adaptive textile-reinforced composites. In: CD-Rom. 13th World
Kluge, A.; Nocke, A.; Cherif, Ch.; Linse, Th.; Ulbricht, V.:
Textile actuators based on shape memory alloys for adaptive fiber-reinforced polymers. In: tts6.1-0930-axel-kluge.pdf.
Techtextil Symposium, Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
Kluge, A.; Henneberg, J.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Methods
for adhesion/friction reduction of novel wire-shaped actuators,
based on shape memory alloys, for use in adaptive fiber-reinforced plastic composites. Journal of Industrial Textiles (2013),
DOI: 10.1177/1528083713514088 (online)
Kluge, A.; Unger, R.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Textile-based
actuator Networks for adaptive fiber-reinforced plastics. In:
CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World Textile Conference
AUTEX 2014, Bursa (Turkey), May 26 – 28, 2014, pp. 88
Häntzsche, E.; Kluge, A.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Multifunctional fiber-reinforced plastics with integrated textile-based
sensor and actuator networks. In: Proceedings. 16th European
Conference on Composite Materials (ECCM 16), Sevilla (Spain),
June 22 – 26, 2014
Kluge, A.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: Dynamic behaviour of
adaptive FRPC based on shape memory alloy hybrid yarns
(Poster P103). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. AachenDresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28.
192. Hild, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Textile Chitosan-HybridTrägerstrukturen für die Hartgeweberegeneration. Jahresbericht
Brünler, R.; Hild, M.; Jäger, M.; Aibibu, D.; Hanke, T.; Cherif,
Ch.: Faserbasierte Hybrid-Scaffolds für die Knochenregeneration (Poster). In: Tagungsband. 9. Thüringer Biomaterial-Kolloquium, Zeulenroda, 5. September 2013, S. 408 – 409
Brünler, R.: 3D-Vliesstoffe für die Regenerationsmedizin. Newsletter des des Forschungskuratoriums Textil e. V. (2014)2, S. 2
Brünler,R.; Aibibu, D.; Jäger, M.; Hanke, Th.; Hund, R.-D.;
Cherif, Ch.: Fiber-bades hybrid structures as scaffolds and
implants for regenerative medicine. In: CD-Rom and Book of
Abstracts. 14th World Textile Conference AUTEX 2014, Bursa
(Turkey), May 26 – 28, 2014, pp. 85
Brünler, R.; Jäger, M; Hild, M.; Aibibu, D.; Hanke, T.; Cherif,
Ch.: Customized three-dimensional nonwoven structures
of short fibers for bone regeneration. In: Proceedings. 53.
Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 10. – 12.
September 2014
Hild, M.; Toskas, G.; Aibibu, D.; Wittenburg, G.; Meissner,
H.; Cherif, Ch.; Hund, R.-D.: Chitosan/gelatin micro/nanofiber
3D composite scaffolds for regenerative medicine. Composite
Interfaces (2013), DOI: 10.1080/15685543.2014.852016 (online)
Brünler, R.; Jäger, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.; Hanke, T.: Biodegradable 3D-nonwovens for hard tissue regeneration (Poster
International Textile Conference, Aachen, 28. – 29. November
2013, S. 222
Cheng, T., Hund, R.-D.; Aibibu, D.; Horakova, J.; Cherif, Ch.:
Pure Chitosan and Chitsoan/Chitosan lactate blended nanofibres made by single step electrospinning. Autex Research Journal
13(2013)4, DOI: 10.2478/v10304-012-0040-6, pp. 128 – 133
Toskas, G.; Brünler, R.; Hund, H.; Hund, R.-D.; Hild, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Pure chitosan microfibres for biomedical
applications. Autex Research Journal 13(2013)4, DOI: 10.2478/
v10304-012-0041-5, pp. 134 – 140
Hild, M.; Brünler, R.; Jäger, M.; Laourine, E.; Scheid, L.;
Haupt, D.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.; Hanke, T.: Net Shape Nonwoven: a novel technique for porous three-dimensional nonwoven hybrid scaffolds. Textile Research Journal 84(2014)10, DOI:
10.1177/0040517513515315, pp. 1084 – 1094
Brünler, R.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Customized three-dimensional nonwoven structures for bone regeneration (Poster
2014, S. 273
Brünler, R.; Hild, M.; Jäger, M.; Aibibu, D.; Hanke, Th.;
Cherif, Ch.: Dreidimensionale Hybrid-Trägerstrukturen für das
Knochen Tissue-Engineering. Jahresbericht 2013 des Institutes
der TU Dresden (2014), S. 42 – 43
Hild, M.; Jäger, M.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.; Hanke, Th.:
Three dimensional net-shape-nonwoven chitosan scaffolds for
bone tissue engineering applications. In: CD-Rom. 13th World
Brünler, R.; Hild, M.; Jäger, M.; Aibibu, D.; Hanke, T.; Cherif,
Ch.: Textile Hybridstrukturen aus Biomaterialien für regenerative Medizin. In: CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn,
Brünler, R.; Hild, M.; Aibibu, D.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.;
Jäger, M.; Hanke, Th.: Textile Hybridstrukturen aus Biomaterialien für regenerative Medizin. Technische Textilien 57(2014)2,
S. 74 – 75
Brünler, R.; Hild, M.; Aibibu, D.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.;
Jäger, M.; Hanke, Th.: Textile hybrid structures from biomaterials for regenerative medicine. Technical Textiles 57(2014)3, pp.
E98-E99
193. Haupt, M.; Cherif, Ch.; Sköck-Hartmann, B.; Gries, Th.:
Textile damping system – spacer textiles in pedestrian protection. Technical Textiles 56(2013)2, E60-E62
Haupt, M.; Cherif, Ch.; Diestel, O.: Entwicklung einer
Pkw-Mehrkomponentenhaube mit textilen Verstärkungsstrukturen. lightweightdesign (2014)1, S. 10 – 15
123
194. Häntzsche, E.; Bardl, G.; Ruder, T.; Nocke, A.; Cherif, Ch.:
Structural health monitoring of membranes and fiber-reinforced plastics by textile-technically integrated carbon filament
based sensors and -networks (Poster P45). In: CD-Rom und
Kurzreferateband. 7. Aachen-Dresden International Textile Conference, Aachen, 28.-29. November 2013, S. 169-170
Häntzsche, E.; Nocke, A.; Matthes, A.; Cherif, Ch.: Sensory characteristics of carbon fiber based strain sensors and
integration techniques into textile reinforced structures for in
situ monitoring of thermoplastic composites. In: Proceedings.
Sensor 2013 – 16th International Conference on Sensors and
Measurement Technology, Nürnberg, 14. – 16. Mai 2013, DOI:
10.5162/sensor2013/A2.2, p. 46 – 51
Häntzsche, E., Matthes, A., Nocke, A., Cherif, Ch.: Characteristics of carbon-fiber-based strain sensors for structural-health
monitoring of textile-reinforced thermoplastic composites
depending on the textile technological integration process.
Sensors and Actuators A: Physical (2013)203, DOI: http://
dx.doi.org/doi:10.1016/j.sna.2013.08.045, pp. 189-203
Häntzsche, E., Unger, R.; Nocke, A., Hutloff, D.; Cherif,
Ch.: Carbonfilamentgarnbasierte Sensornetzwerke zur ortsaufgelösten Erfassung mechanischer Beanspruchungen in
Faserverbundwerkstoffen / Carbon filament yarn-based sensor
networks for spatially resolved monitoring of fiber-reinforced
composites. Technische Textilien / Technical Textiles 57(2014)1,
S. 30 – 33 / pp. E22-E25
Häntzsche, E.; Bardl, G.; Ruder, T.; Nocke, A.; Cherif, Ch.:
Textiltechnisch integrierte Carbonfilamentgarn-basierte Sensoren und Sensornetzwerke für die Strukturüberwachung von
Membranen und Faserverbundwerkstoffen. In: Tagungsband.
14. Chemnitzer Textiltechnik-Tagung, Chemnitz, 13. – 14. Mai
2014, S. 86 – 92
Kluge, A.; Häntzsche, E.; Hasan, M. M. B.; Nocke, A.; Cherif,
Ch.: Textilbasierte Sensor- und Aktornetzwerke für Faserverbundwerkstoffe. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU
Dresden (2013), S. 11 – 17
195. Sankaran, V.; Cherif, Ch.: Recent advances in the development of multiaxial warp knitting machines for the fabrication of spatial textile preforms and online textile coating.
In: tts8.3-1350-vignaesh-sankaran.pdf. Techtextil Symposium,
Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
Sankaran, V.; Rittner, S.; Cherif, Ch.: Development of novel technological process chain for the production of 3D stitch
bonded fabrics. In: CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World
Textile Conference AUTEX 2014, Bursa (Turkey), May 26 – 28,
2014, pp. 91
196. Hasan, M. M. B.; Nocke, A.; Cherif, Ch.: High temperature
resistance insulated hybrid yarns for carbon fibre reinforced
thermoplastic composites. Journal of Applied Polymer Science
(2013), DOI: 10.1002/app.39270, pp. 1179 – 1184
Schulz, Chr.; Lin, H.: Neuartiger 3D-MLG Gestrickabzug
zur Herstellung komplexer Preforms. Jahresbericht 2012 des
Fazeli, M.; Mountasir, A.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: 3D-shaped multilayer woven fabrics for high performance, multifunctional composites. JEC Composites Magazine (2013)81, pp. 54– 59
Mountasir, A.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Development of
multilayered woven panels with integrated stiffeners in the
transverse and longitudinal directions for thermoplastic lightweight applications. Textile Research Journal 83(2013)14, DOI:
10.1177/0040517512474367, pp. 1532–1540
Mountasir, A.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.; Löser, M.; Mühl,
A.; Großmann, K.: Performance of multi-layered woven panels
124
with integrated stiffeners for leightweight engineering. In:
CD-Rom. 13th World Textile Conference AUTEX 2013, Dresden,
22.– 24. Mai 2013
Großmann, K.; Mühl, A.; Löser, M.; Cherif, Ch.; Hoffmann,
G.; Mountasir, A.: Development and simulation of weaving 3D
multi-layered preforms using hybrid yarns for thermoplastic
composites. In: tts3.2-1025-michael-loeser.pdf, Techtextil Symposium, Frankfurt, 11.– 13. Juni 2013
Hufenbach, W.; Modler, N.; Cherif, Ch.; Ulbricht, V.; Gude,
M.; Fischer, W.-J.; Großmann, K.; Langkamp, A.: Development of textile thermoplastic composite-adapted design and
reproducible manufacture of function-integrating components.
In: Proceedings. Composites Week @ Leuven and TexComp-11
Conference, Leuven (Belgium), September 16 – 20, 2013
A.; Großmann, K.: Performance of multi-layered woven panels
with integrated stiffeners for leightweight engineering. In:
22.– 24. Mai 2013
Sennewald, C.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Mit Struktur- und
Technologieentwicklung zu neuen 2D- und 3D-Geweben für
den Leichtbau. In: CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn,
Krzywinski, S.; Lin, H.; Branke, D.; Kästner, M.: Drapieren,
textiltechnische 3D-Formgebung oder Konfektionieren – Ergebnisse theoretischer und experimenteller Untersuchungen
am Beispiel eines druckbelasteten FVK-Bauteiles als Entscheidungshilfe zur faserverbundgerechten Konstruktion. In:
Tagungsband. 14. Chemnitzer Textiltechnik-Tagung, Chemnitz,
13.– 14. Mai 2014, S. 214 – 221
Lin, H.; Krzywinski, S.: 3D Multiplayer knitted preforms for
composite applications with loadadapted thread orientation.
In: CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World Textile Conference AUTEX 2014, Bursa (Turkey), May 26 – 28, 2014, pp. 90
Mountasir, A. ; Hoffmann, G. ; Cherif, Ch.; Löser, M.; Mühl,
A.; Grossmann, K.: Mechanical properties of thermoplastic
composite based on high stiffened 3D multi-layered woven
fabrics. In: CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World Textile
Conference AUTEX 2014, Bursa (Turkey), May 26 – 28, 2014, pp.
94
Mountasir A., Hoffmann G., Cherif Ch., Löser M., Mühl
A., Großmann K.: High performance 3D woven composite
panel with integrated stiffeners for lightweight engineering.
In: Proceedings. 1st International Conference on Mechanics of
Composites (MECHCOMP 2014), Long Island, New York(USA),
June 09 – 12, 2014
Lin, H.; Haupt, M.; Krzywinski, S.; Cherif, Ch.: 3D fullyfashion knitting or sequential preforming (Poster P111). In: CDRom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International
Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 279
A.; Grossmann, K.: 3D woven structural design for near netshape preforms (Poster P108). In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference,
Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 276
197. Sennewald, C.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Mit Strukturund Technologieentwicklung zu neuen 2D- und 3D-Geweben
für den Leichtbau. In: CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 11. – 13. September 2013
Sennewald, C.; Cherif, Ch.: 3D textile preforms for composites – Chances and opportunities. In: Proceedings. 1st European Textile Flagship Conference, Brüssel (Belgium), October
23 – 25, 2013
Cherif, Ch.; Andersen, O.; Böhm, R.; Gruhl, A.; Hoffmann,
G.; Hufenbach, W.; Kaina, S.; Kieback, B.; Sennewald, C.; Stephani, G.; Thieme, M.; Weck, D.: Neuartige Verbundwerkstoffe
auf Basis schubstabiler und umformbarer 3D-Drahtgewebe. In:
Proceedings. Internationales ECEMP-Kolloquium 2013, Dresden, 24. – 25. Oktober 2013, S. 393 – 397
G.; Hufenbach, W.; Kaina, S.; Kieback, B.; Sennewald, C.; Stephani, G.; Thieme, M.; Weck, D.: Neuartige Verbundwerkstoffe
auf Basis schubstabiler und umformbarer 3D-Drahtgewebe
(Poster). In: Proceedings. Internationales ECEMP-Kolloquium
2013, Dresden, 24. – 25. Oktober 2013, S. 233 – 250
G.; Hufenbach, W.; Kaina, S.; Kieback, B.; Sennewald, C.;
Stephani, G.; Thieme, M.; Weck, D.: Multimaterialverbunde mit
neuen zellularen Drahtstrukturen – Basis für visionäre Leichtbaulösungen. In: Proceedings. Internationales ECEMP-Kolloquium 2014, Dresden, 23. – 24. Oktober 2014, S. 25
Sennewald, C.; Kaina, S.; Weck, D.; Gruhl, A.; Thieme,
M.; Hoffmann, G.; Stephani, G.; Böhm, R.; Cherif, Ch.; Andersen, O.; Kieback, B.; Hufenbach, W.: Metal sandwiches and
metal-matrix-composites based on 3D woven wire structures
for hybrid lightweight construction. Advanced Engineering
Materials (AEM) 16 (2014)10, DOI:, 10.1002/adem.201400180,
pp. 1234–1242
Sennewald, C.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Gewebte zellulare
3D-Drahtstrukturen für den Multimaterial-Leichtbau. Jahresbericht 2013 des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2014), S. 22 – 23
Sennewald, C.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Novel woven
3D wire structures for hybrid lightweight constructions. In:
22. – 24. Mai 2013
198. Grancaric, A. M.; Jerkovic, I.; Trümper, W.; Cherif, Ch.: Mulitlayered weft knitted fabrics and related composite plates –
Mechanical and thermal characteristics. In: CD-Rom. 13th World
Skukis, E.; Labans, E.; Kalnins, K.; Trümper, W.: Identification of mechanical properties for knitted GF/PP textile composite. In: CD-Rom. 13th World Textile Conference AUTEX 2013,
Dresden, 22. – 24. Mai 2013
Trümper, W.; Lefort, P.; Diestel, O.; Cherif, Ch.: Thermoplastic spacer fabrics from multilayer weft knitted fabrics – Influence of the reinforcing structure and the long-term behavior
on the mechancial properties. In: tts6.2-0955-wolfgang-truemper.pdf. Techtextil Symposium, Frankfurt, 11.-13. Juni 2013
Grancarić, A. M.; Tarbuk, A.; Jerković, I.: Trümper, W.:
Surface free energy of multilayered weft-knitted fabrics and
related composite plates. In: Proceedings. Composites Week
September 16 – 20, 2013
Legrand, X.; Trümper, W.; Wang, P.; Boussu, F.; Hanke, U.;
Kowalski, M., Dufour, C.; Soulat, D.: MAPICC3D: 3D textile
technologies for auto-stiff panels. In: Proceedings. Composites
Week @ Leuven and TexComp-11 Conference, Leuven (Belgium), September 16 – 20, 2013
Skukis; E.; Auzins, J.; Kalnins, K.; Lefort, P.; Bertrand,
L.; Trümper, W.: Identification of climate cycle influence on
mechanical properties for knitted GF/PP textile composites. In:
Proceedings. 11th International Conference on Vibration Problems (ICOVP-2013), Lisabon (Portugal), September 9 – 12, 2013
Risicato, J.-V.; Kelly, F.; Soulat, D.; Legrand, X.; Trümper,
W.; Cochrane, C.; Koncar, V.: A complex shaped reinforced
thermoplastic composite part made of commingled yarns with
integrated sensor. Applied Composite Materials (2014), DOI:
10.1007/s10443-014-9400-9 (online)
199. Käppler, I.; Döbrich, O.; Matthäi, P.; Schulz, Chr.; Hund,
R.-D.; Cherif, Ch.: Characterisation, surface treatment, and
adhesion problematic of carbon fibers. In: CD-Rom. 13th World
Döbrich, O.; Käppler, I.; Matthäi, P.; Schulz, Chr.; Gereke,
Th.; Cherif, Ch.: Saxomax – Model development structural
modelling of multiaxial fabrics on the meso-scale. In: CD-Rom.
Mai 2013
Matthäi, P.; Döbrich, O.; Käppler, I.; Schulz, Chr.; Cherif,
Ch.: Limitations in non-woven fabrics – Challenge for stitch
free multiaxial machines. In: CD-Rom. 13th World Textile Conference AUTEX 2013, Dresden, 22. – 24. Mai 2013
Schulz, Chr.; Käppler, I.; Matthäi, P.; Döbrich, O.; Bardl,
G.; Cherif, Ch.: New stitch free multiaxial fabrics for composites – Needs and development. In: CD-Rom. 13th World Textile
Döbrich, O.; Younes, A.; Bardl, G.; Käppler, I.; Matthäi,
P.; Cherif, Ch.: SAXOMAX – Developing a novel production
technology for non-crimp fabrics (Poster P52). In: CD-Rom
Conference, Aachen, 28. – 29. November 2013, S. 178 – 179
Döbrich, O.; Gereke, Th.; Cherif, Ch.: Virtual weaving –
Construction of a woven representative unit-cell. In: CD-Rom.
Mai 2013
Döbrich, O.; Gereke, Th.; Cherif, Ch.: Modeling of textile
composite reinforcements on the micro-scale. In: Proceedings.
4th ITMC Lille Metropole 2013 International Conference, Roubaix (France), October 9 – 11, 2013, pp. 129 – 130
Käppler, I.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Surface modification of
carbon fibres using plasma and wet chemical techniques. In:
Proceedings. 4th ITMC Lille Metropole 2013 International Conference, Roubaix (France), October 9 – 11, 2013, pp. 61 – 63
Käppler, I.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Surface modification of
carbon fibres using plasma technique. Autex Research Journal
14(2014)1, DOI: 10.2478/v10304-012-0048-y, pp. 34 – 38
Käppler, I.; Younes, A.; Bardl, G.; Döbrich, O.; Matthäi, P.;
Cherif, Ch.: Non-crimp fabric of the next generation – A novel
production technology. In: Proceedings. 10th European Adhesion Conference (EURADH 2014), Alicante (Spain), April 22 – 25,
2014, pp.76 – 77
Bardl, G.; Matthäi, P.; Käppler, I.; Döbrich, O.; Younes, A.;
Al-Monsur, Md. A.; Cherif, Ch.: Adhesive bonded non-crimp fabrics. In: CD-Rom and Book of Abstracts. 14th World Textile Conference AUTEX 2014, Bursa/Türkei, 26. – 28. Mai 2014, pp. 93
Käppler, I.; Younes, A.; Bardl, G.; Cherif, Ch.: Adhesive systems for the production of multi-layer bonded fabrics for composite applications. Advanced Materials Research (2014)936,
DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.936.1816, pp. 1816 – 1820
Döbrich, O.; Younes, A.; Bardl, G.; Käppler, I.; Matthäi, P.;
Cherif, Ch.: A novel technology for manufacturing non-crimp
reinforcement fabrics for composites. In: Proceedings. SAMPE,
Seattle (USA), June 02 – 05, 2014
Matthäi, P.; Döbrich, O.; Cherif, Ch.: Development of a novel
technology for new generation of non-crimp fabrics – manufacturing and simulation. Advanced Materials Research (2014)936,
DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.936.1821, pp. 1821 – 1824
Bartusch, M.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Fehlereinflüsse auf
die Kontaktwinkelmessung durch Einzelfaser tensiometrie bei
geringen Faserdurchmessern / Potential errors in the measurement of contact angles by means of single fiber tensiometry
of fibers. Technische Textilien/Technical Textiles 57(2014)4, S.
154 – 159 / pp. E133-E135
Younes, A.; Cherif, Ch.: Technology for new generation non
crimp fabrics in large scale production of lightweight components. In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden
2014, S. 151 – 152
125
Matthäi, P.; Käppler, I.; Cherif, Ch.: Innovative stich free
non crimp fabrics – properties and potential. In: CD-Rom und
Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 157 – 158
Döbrich, O; Bardl, G.; Cherif,Ch.: Multi-scale modelling of
reinforcement structures with adjustable drapeability. In: CDRom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 161 – 162
Käppler, I.; Matthäi, P.; Cherif, Ch.: Adhesion problematic for novel non-crimp fabric and surface modification of
carbon-fibres using oxy-fluorination. International Journal of
Chemical, Nuclear, Metallurgical and Materials Engineering
8(2014)12, pp. 1390-1395
Käppler, I.; Matthäi, P.; Cherif, Ch.: Adhesion problematic
for novel non-crimp fabric and surface modification of carbonfibres using oxy-fluorination. In: International Science Index
8(2014)12 Part V, pp. 453 – 458. International Scholarly and
Scientific Research & Innovation, Sydney (Australia), December
15 – 16, 2014
Bartusch, M.; Hund, R.-D.; Käppler, I.; Liess, S.: Fasern,
Schlichten, Plasmawirkung. In: Proceedings. 19. Workshop akadp „Funktionale Oberflächen – Der Weg in die Produktion“,
Augsburg, 2. – 3. April 2014
Younes, A.; Matthäi, P.; Käppler, I.; Döbrich, O.; Bardl, G.;
Cherif, Ch.: Neue Generation maschenfreier Multiaxialgelege
für Faserverbundwerkstoffe (SAXOMAX). Jahresbericht 2013 des
200. Hund, H.; Pietsch, K.; Popzyk, M.-I.: Ultraschallschweißen – Herausforderung: Gezielte Einstellung der geforderten
Schweißnahteigenschaften. Jahresbericht 2013 des Institutes
der TU Dresden (2014), S. 16 – 19
201. Staiger, E.: Innovative manufacturing of 3D-textile-sheet
metal-composites. In: tts3.1-1000-elias-staiger.pdf. Techtextil
Symposium, Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
Staiger, E.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Bräunling, S.; Hardtmann, A.; Großmann, K.: CFK-sheet metal hybrid composites
November 2013, S. 180 – 181
Staiger, E.; Bräunling, S.: Innovative intrinsische Fertigungstechnologie für komplexe Textil-Kunststoff-Metall-Verbundbauteile im Multimaterialdesign. In: Tagungsband. Symposium „Textil Innovativ – Mobilität und Schutz“, Augsburg,
25. März 2014
Staiger, E.; Diestel, O.; Cherif, Ch.; Bräunling, S.; Hardtmann, A.: Entwicklung einer Fertigungstechnologie für Hybridverbundbauteile aus CFK und Metallblech. Jahresbericht 2013
des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2014), S. 36 – 37
202. Cherif, Ch.; Seidel, A.; Younes, A.; Rittner, S.: Manufacturing process for textile reinforcements made of 50K-Carbon
filament yarns for civil engineering / Herstellprozess für textile
Bewehrungen aus 50K-Carbonfilamentgarnen für Bauanwendungen. In: CD-Rom. 52. Chemiefasertagung Dornbirn, Dornbirn (Österreich), 11. – 13. September 2013
Shayed, M. A.; Hund, R.-D.; Cherif, Ch.: Hochtemperaturbeständige Beschichtungen auf textilen Hochleistungswerkstoffen. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und
S. 38 – 39
Younes, A.; Sankaran, V.; Seidel, A.; Cherif, Ch.: Study of
tensile behaviour for high performance fiber materials under
126
high temperature loads. Textile Research Journal 84(2014)17,
DOI: 10.1177/0040517513499434. pp. 1867-1880
203. Hild, M.; Brünler, R.; Cheng, T.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Nanofaserschläuche für die Blutgefäßregeneration. Jahresbericht
204. Döbrich, O.; Gereke, Th.; Cherif, Ch.; Krzywinski, S.:
Analysis and finite element simulation of the draping process
of multilayer knit structures and the effects of a localized
fixation. Advanced Composite Materials 22(2013)3, DOI:
10.1080/09243046.2013.791239, pp. 175 – 189
Cherif, Ch.: Faserkunststoffverbunde: Einführung, Bedeutung und Entwicklungspotenzial. In: Cherif, Ch. (Hrsg.): Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen. Auerbach:
Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2013. - ISBN 978-3-94226781-6, S. 1 – 26
Berthel, A.; Cherif, Ch.; Diestel, O.; Girdauskaite, L.; Gries,
Th.; Helbig, R.; Hübner, M.; Klingele, J.; Krzywinski, S.; Küppers, S.; Planck, H.; Thielemann, G.; Weser, Th.: Halbzeugentwicklung und Strukturfixierung. In: Cherif, Ch. (Hrsg.): Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen. Auerbach:
Hübner, M.; Döbrich, O.; Diestel, O.; Krzywinski, S.; Gereke,
Th.; Cherif, Ch.: Drapiersimulation von technischen Textilien für
Verbundwerkstoffe. Technische Textilien 56(2013)2, S. 68 – 89
Hübner, M.; Döbrich, O.; Gereke, Th.; Krzywinski, S.; Cherif,
Ch.: Drape simulation of textile reinforcement structures. In:
tts6.4-1100-matthias-huebner.pdf. Techtextil Symposium, Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
Th.; Cherif, Ch.: Drape simulation of technical textiles for composites. Technical Textiles 56(2013)3, E94-E95
Gereke, Th.; Döbrich, O.; Hübner, M.; Cherif, Ch.: A simulation approach for textile composite reinforcements. In: Proceedings. 19th International Conference on Composite Materials
(ICCM19), Montreal (Canada), July 28 – August 02, 2013
Th.; Cherif, Ch.: Drapieren ohne Falten. Kunststoffe 103(2013)9,
S. 166 – 169
Th.; Cherif, Ch.: Wrinkle free draping. Kunststoffe International
(2013)9, pp. 99 – 101
Gereke, Th.: Effiziente Drapiersimulation von Verstärkungstextilien für Composites. In: Proceedings. NAFEMS Seminar
„Simulation von Composites – Eine geschlossene Prozesskette?“, Leipzig, 28. – 29. Oktober 2014“
205. Gereke, Th.: Effiziente Drapiersimulation von Verstärkungstextilien für Composites. In: Proceedings. NAFEMS
Seminar „Simulation von Composites – Eine geschlossene
Prozesskette?“, Leipzig, 28. – 29. Oktober 2014“
Döbrich, O.; Gereke, Th.; Cherif, Ch.; Krzywinski, S.:
Analysis and finite element simulation of the draping process
of multilayer knit structures and the effects of a localized
fixation. Advanced Composite Materials 22(2013)3, DOI:
10.1080/09243046.2013.791239, pp. 175 – 189
Cherif, Ch.: Faserkunststoffverbunde: Einführung, Bedeutung und Entwicklungspotenzial. In: Cherif, Ch. (Hrsg.): Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen. Auerbach:
Berthel, A.; Cherif, Ch.; Diestel, O.; Girdauskaite, L.; Gries,
Th.; Helbig, R.; Hübner, M.; Klingele, J.; Krzywinski, S.; Küppers, S.; Planck, H.; Thielemann, G.; Weser, Th.: HalbzeugentVerzeichnis der Veröffentlichungen
wicklung und Strukturfixierung. In: Cherif, Ch. (Hrsg.): Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen. Auerbach:
Th.; Cherif, Ch.: Drapiersimulation von technischen Textilien für
Verbundwerkstoffe. Technische Textilien 56(2013)2, S. 68 – 89
Hübner, M.; Döbrich, O.; Gereke, Th.; Krzywinski, S.; Cherif,
Ch.: Drape simulation of textile reinforcement structures. In:
tts6.4-1100-matthias-huebner.pdf. Techtextil Symposium, Frankfurt, 11. – 13. Juni 2013
Th.; Cherif, Ch.: Drape simulation of technical textiles for composites. Technical Textiles 56(2013)3, E94-E95
Gereke, Th.; Döbrich, O.; Hübner, M.; Cherif, Ch.: A simulation approach for textile composite reinforcements. In: Proceedings. 19th International Conference on Composite Materials
(ICCM19), Montreal (Canada), July 28 – August 02, 2013
Th.; Cherif, Ch.: Drapieren ohne Falten. Kunststoffe 103(2013)9,
S. 166-169
Th.; Cherif, Ch.: Wrinkle free draping. Kunststoffe International
(2013)9, pp. 99 – 101
206. Siegmund, J.; Krzywinski, S.: Entwicklung und Erprobung
von Flügelanzügen mit nutzerzentrierten und leistungsorientierten Eigenschaften zum Fallschirmspringen. Jahresbericht
207. Taesler, J.; Trümper, W.; Stollberger, F.; Schirmer, H.; L
Gülzow, L.; Schulz, C.; Waldmann, M.; Diestel, O.; Cherif, Ch.:
Development of a technology enabling highly productive
manufacturing of multilayer weft knitted reinforcing structures
for lightweight applications. In: CD-Rom und Kurzreferateband.
27. – 28. November 2014, S. 115 – 116
208. Küchler, K.; Hund, R.-D.; Staiger, E.; Abdkader, A.; Cherif,
Ch.: Unikale Verfahren zur Reparatur von Faserkunststoffverbunden und Verspinnung von Garnen aus recycelten Carbonfasern mit hohem Leistungsvermögen. Jahresbericht 2013 des
Küchler, K.; Staiger, E.; Hund, R.- D.; Diestel, O.; Kirsten,
M.; Cherif, Ch.: Development of a local, chemical-physical
repair procedure for fiber-plastic composites. In: CD-Rom und
Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference, Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 109 – 110
209. Cherif, Ch.; Sankaran, V.; Ruder, T.: Multi-material design
and textile constructions for lightweight structures. In: CD-Rom
and Book of Abstracts. 14th World Textile Conference AUTEX
2014, Bursa (Turkey), May 26 – 28, 2014, pp. 22
Sankaran V., Ruder T., Rittner S., Hufnagl E., Cherif Ch.: A
multiaxial warp knitting based yarn path manipulation tech
nology for the production of bionic-inspired multifunctional tex
tile reinforcements in lightweight composites. Journal of Industrial Textiles (2014), DOI: 10.1177/1528083714555778 (online)
Cherif, Ch.; Ruder, T.; Sankaran, V.; Rittner, S.: Biomimetic
multifunctional textile reinforcements for large scale production of composite structures. In: CD-Rom und Kurzreferateband. 8. Aachen-Dresden International Textile Conference,
Dresden, 27. – 28. November 2014, S. 78 – -80
Umweltschutz, Arbeitsschutz, Verbraucherschutz
210. wfk-news, 1-2014
211. Claßen, Edith; Wölfling, Bianca-Michaela; Harnisch, Martin
et al.: „Einfluss der Fasereigenschaften auf die Performance
von PSA für hohe thermische Belastungen“, Vortrag auf der 51.
Chemiefasertagung 2012, 19. – 21.09.2012, Dornbirn, Österreich
Hohenstein Institute: „Anforderungsprofile, Grenzwerte
und Konstruktionsprinzipien für Schutzkleidungssysteme an
wärmebelasteten Arbeitsplätzen der Industrie“, Kurzveröffentlichung auf der Homepage, http://www.hohenstein.de/media/
forschungsprojekte/Waermebelastete_Arbeitsplaetze_Schutzkleidungssysteme_IGF_16782N.pdf, 2013
Claßen, Edith; Wölfling, Bianca-Michaela; Harnisch, Martin;
Beringer, Jan; Schmidt, Andreas: „Effect of the fiber properties
on the performance of PPE for high thermal strain“ Vortrag
auf der 6th Conference on protective clothing, 13. – 15.05.2014,
Brügge, Belgien
212. J. Mählmann, M. Sallat, STFI; U. Forke, Th. Porst, H.
Zölsmann, D. Bryniok: “Biological Treatment of Exhaust Air
to Prevent Cyanide Emissions” “Biologische Abluftreinigung
zur Verhinderung von Cyanid-Emissionen” Tagungsband zur
52.Chemiefasertagung Dornbirn, S., Dornbirn (AT), 9/2013
M. Sallat Biologische Abluftreinigung bei der Flammkaschierung – Verfahrensstabilisierung durch Steuerungsoptimierung; Publikation im Innovationskatalog des BMWi
213. Claßen, Edith: „Antimicorbial workwear for food processing industry ot of novel manmade cellulose fibers“, Vortrag
PPE Conference 2014, 18. – 19.11.2014, Brüssel, Belgien
214. Grunwald, Daniela; Beeh, Markus: „Geräuschloser Schutz
gegen Angreifer auf leisen Sohlen“, Kettenwirk-Praxis 4/2013,
18 ff
Hohenstein Institute: „Entwicklung von leasingtauglichen
Encasings für Kopfkissen mit reduzierter Geräuschentwicklung
und gutem Schlafkomfort (IGF-Nr. 16947 N), Kurzveröffentlichung auf der Homepage Hohenstein Institute, 03-2014, http://
www.hohenstein.de/media/forschungsprojekte/Kopfkissen_Encasings_IGF_16947N.pdf
Beeh, Markus: „Hygieneoptimierung ohne Komfortverlust:
Neue Encasings für Kopfkissen“, Vortrag Jahrestagung Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e. V., 16. – 18.10.2014,
Bad Kissingen, Deutschland
215. Grunwald, Daniela; Gerhardts, Anja; Beeh, Markus;
Beringer, Jan; Höfer, Dirk; Schmidt, Andreas; Heidenau, Frank:
„Antimikrobielle Wirkung von keramischen Metallbeschichtungen“, Journal für Oberflächentechnik, 11/2013, 62 ff
Grunwald, Daniela „Antimikrobielle Beschichtung für Taktwaschanlagen auf Basis von Kupfer-Ionen und Silber-Nanopartikeln“ Poster auf den Thementagen Grenz- und Oberflächentechnik, 09-2013, Zeulenroda, Deutschland
216. Ewert, B.1): Hammer, T.2); Stegmaier, T. 1); Arnim, V. v. 1);
Planck, H. 1); Berner, N.2):; Höfer, D2): “TECHNOTOX/Risiken
der Nanotechnologie – Freisetzung in die Luft und Wechselwirkung mit (Lungen)-gewebe“
1) Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf
2) Hohenstein Institute
TECHNOTOX: risks of nanotechnology – release of airborne
nanoscale particles and interaction with (lung) tissue
52. Chemiefasertagung, Dornbirn 2013
Hammer, T.; Arnim, V. v.: „Ökotoxikologie: Kleine Teilchen,
großer Wirbel“, Labor&more, 42-45, 4/2014
127
217. Claßen, Edith; Hämmerle, Anja; Beringer, Jan: „Untersuchungen zur Freisetzung von Nanosilber aus Textilien während
der Wäsche“, Vortrag 7. Nanoforum Hohenstein Institute,
12.12.2013, Bönnigheim, Deutschland
Claßen, Edith; Hämmerle, Anja; Beringer, Jan: „Untersuchungen zur Freisetzung von Nano-Silber aus Textilien beim
Waschprozess“, „Investigations about the release of nanosilver from textiles during washing“, Vortrag 52th Chemiefasertagung, 11. – 13.09.2013, Dornbirn, Österreich
Hämmerle, Anja; Claßen, Edith; Zereini, Fathi: „Einsatz
von Silbernanopartikeln in Textilien – Untersuchung des Eintragspotenzials in die Umwelt“, Vortrag 14. Edelmetallforum,
07.04.2014, Ulm, Deutschland
218. J. Mählmann FlexiFest – Untersuchungen zur strömungstechnischen Optimierung von textilen Aufwuchsträgern für die
Behandlung von Industrieabwasser als flexibles getauchtes
Festbett; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
219. Yvette Dietzel „Textiles Schutzkleidungsmaterial – Arbeiten mit handgeführten Ultrahochdruck-Wasserstrahlern“
Tagungsband zur 9. ThGOT – Thementage Grenz- und Oberflächentechnik und dem 9. Thüringer Biomaterial-Kolloquium,
Zeulenroda-Triebes, 3./4.09.2013
Y. Dietzel UHP-WJ-Schutzkleidung, Publikation im Innovationskatalog des BMWi
Abfall, Recycling
220. Pico, D.; Grein, M.; Daniel, M.; Steinmann, W.; Gries, T.:
Recycling of wind blades: from shredding of GRP to glass fiber
recovery. In: Eren, Recep (Ed.): AUTEX 2014: 14th World Textile
Conference, May 26th – 28th, 2014, Bursa, Turkey. - Bursa: Textile
Engineering Department, Faculty of Engineering, Uludag University, Bursa, Turkey, 2014, Datei: RECYCLING_OF_WIND_BLADES_
FROM_SHREDDING_OF_GRP_TO_GLASS_FIBER_RECOVERY.pdf
Pico, D.; Seide, G.; Gries, T.: Thermo chemical processes:
potential improvement of the wind blades life cycle. Chemical
Engineering Transactions 36 (2014), doi: 10.3303/CET1436036
221. B. Gulich, STFI „Waste to Airlaid“ avr – Allgemeiner Vliesstoff-Report, 05/2013
„Waste to Airlaid – Potenziale des Airlaidverfahrens
jenseits von Fluff-Pulp-Anwendungen“ Tagungsband zum 11.
Kolloquium „recycling for textiles“, S. 22, Chemnitz, 04.05.12.2013
222. B. Gulich, M. Hofmann, STFI „Vom schwarzen Gold zum
goldenen Vlies“ / „From black gold to the golden fleece“ avr –
Allgemeiner Vliesstoff-Report, 04/2013
M. Hofmann, B. Gulich „Aufbereitung von Carbonabfällen
und deren Wiedereinsatz in textilen Strukturen unter Nutzung
des Kardierprozesses“ Tagungsband zum 11. Kolloquium „recycling for textiles“, S. 28, Chemnitz, 04. – 05.12.2013
B. Gulich, M. Hofmann „Carbonfaserabfälle für den Leichtbau“ MaschinenMarkt – Composites World, Sonderausgabe
September 2014
M. Hofmann, B. Gulich, H. Illing-Günther „Aufbereitung von
Carbonabfällen und deren Wiedereinsatz in textilen Strukturen
unter Nutzung des Kardierprozesses“ 14. Chemnitzer Textiltechnik-Tagung, Chemnitz, 13. – 14.05.2014
M. Hofmann, B. Gulich Aufbereitung von Carbonabfällen
und deren Wiedereinsatz in textilen Strukturen“ Internationale AVK-Tagung für faserverstärkte Kunststoffe / Composites,
Düsseldorf, 06.10.2014
128
H. Illing-Günther, M. Hofmann, B. Gulich „Aufbereitung von
Carbonabfällen und deren Wiedereinsatz in textilen Strukturen
unter Nutzung des Kardierprozesses“ „Treating carbon waste
in long fibre form and reusing it in textile structures“ Tagungsband zum mtex-Symposium, Mai 2014
M. Hofmann, B. Gulich, I. Sigmund „Leichtbau mit Faservliesstoffen – ein umsetzbares Recyclingkonzept für Carbonabfälle / Fiber based nonwovens in light weight construction
– a transferable concept fort the recycling of carbon waste
material“; 8. Aachen-Dresden International Textile Conference,
Dresden, 27. – 28.11.2014
227. J. Mählmann Entwicklung neuer textiler Polstersysteme
mit integrierten Funktionselementen – Thermopolster; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
223. H. Herfert Retape – Einsatz nachwachsender textiler und
nichttextiler Rohstoffe zur Erhöhung der Wertanmutung in Verbindung mit Recyclingmaterialien; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
229. 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
[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, URL: http://bul.vdma.org/documents/105692/0/Newsletter%20September%202013/216e797c9b15-4a9b-af0a-c0265235ecbb
Niebel, V.: Entwicklung einer Methodik zur Integration
von Onlinemesssystemen für Heizkeil-/Heißluftschweißverfahren von Markisenstoffen und Filtersystemen (QualiWeldTex).
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_05_22%20Niebel%20Projektsteckbrief%20AiFQualiWeldTex.pdf
Niebel, V.; Printz, S.; Gries, T.; Vossen, R.; Jeschke, S.: Entwicklung einer Methodik zur Integration von Onlinemesssystemen für Heizkeil-/ Heißluftschweißverfahren von Markisenstoffen und Filtersystemen (QualiWeldTex). URL: http://www.
qualiweldtex.de/fileadmin/user_upload/20141217_Abschlussveroeffentlichung_QWT_IfU.pdf ; http://www.ita.rwth-aachen.
de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014%2012%2017_Abschlussveröffentlichung_QWT.pdf
224. Popzyk, M.-I.; Lehmann, K.-H.: Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zum Recycling von textilen Mischgeweben
(Polycotton) unter Rückgewinnung entfärbter Polyester-Stapelfasern und Erzeugung von Industriealkohol. URL: http://www.
ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_12_12%20
Popzyk%20Polycotton_Projektsteckbrief%20extern_MIP.pdf
225. Schriever, S.; Schulz, B.; Meinert, T.; Seide, G.; Gries, T.;
Rensmann, R.; Mackowiak, R.: ePAN: development of a new
recycling process for PAN based production waste. In: Österreichisches Chemiefaser-Institut (Hrsg.): 53. Chemiefasertagung
Dornbirn 10. – 12.09.2014. Wien: Österreichisches Chemiefaser-Institut, Datei: 30911PM_1555_Schriever.pdf, URL: http://
fibcon.cn.agenturdns.net/stuff/downloads/30911PM.zip
Maschenwarenbildung
226. Franz, Chr.; Kern, M.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Technologische und konstruktive Entwicklung eines effektiven Systems
für den Schusseintrag mit variabler Schusslänge und Schussfolge an Kettenwirkmaschinen zur Integration von Funktionsfäden. Jahresbericht 2012 des Institutes für Textilmaschinen und
S. 24 – 25
Franz, Ch.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: A new, effective solution for functional thread integration in warp-knitted fabrics
Franz, Chr.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Effektive Integration
von Funktionsfäden in Kettengewirke. Melliand Textilberichte
95(2014)1, S. 33 – 34
Franz, Chr.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.: Effektive Integration
von Funktionsfäden in Kettengewirke / Warp-knitted fabrics
with integrated functional yarn for technical applications.
Technische Textilien/Technical Textiles 57(2014)2, S. 70 – 72 /
pp. E60 – E61
Franz, Chr.: Technologische und konstruktive Entwicklung
eines effektiven Systems für den Schusseintrag mit variabler
Schusslänge und Schussfolge an Kettenwirkmaschinen zur
Integration von Funktionsfäden. http://tu-dresden.de/die_tu_
dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itm/forschung/
forschungsthemen/schusseintrag/index_html (05.03.2014)
Kern, M.; Franz, Chr.; Kraft, D.; Hoffmann, G.; Cherif, Ch.:
Neue Heizstrukturen im Automobil auf Basis flexibler Funktionsfadenintegration in Kettengewirken. In: Proceedings / http://
www.chemnitzer-fachmessen.de. Mtex – 5. Internationale
Ausstellung & Symposium für Textilien und Leichtbau im Fahrzeugbau, Chemnitz, 14. – 16. Mai 2014, pp.34 – 35
228. C. Falck Sonnensegel – Neuartige Membran-Konstruktionen für den Einsatz bei flexiblen, außenliegenden Sonnenschutzsystemen; Publikation von Forschungsberichten auf der
Homepage des STFI
Konfektion
230. Leipner, A.; Krzywinski, S.: Kinematische Menschmodelle
zur Produktentwicklung von Bekleidung. Jahresbericht 2012
des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden (2013), S. 46 – 47
und technische Textilien – 3D Design/Konstruktion für biegeweiche Materialien. In: Proceedings. Entwerfen Entwickeln Erleben – EEE2014, Dresden, 26. – 27. Juni 2014
und technische Textilien – 3D Design/Konstruktion für biegeweiche Materialien. In: Krzywinski, J.; Linke, M.; Wölfel, Chr.;
Kranke, G. (Hrsg.): Beiträge zum Technischen Design 2014,
Vol. 9: Proceedings: Entwerfen Entwickeln Erleben – EEE2014,
Dresden, 26. – 27. Juni 2014, Dresden: TUDpress, ISBN 978-3944331-66-9, S. 59 – 67
Leipner, A.; Krzywinski, S.: 3D product development based
on kinematic human models. In: CD-Rom. 13th World Textile
Leipner, A.; Krzywinski, S.: 3D product development based
on kinematic human models. In: Proceedings. 4th International Conference and Exhibition on 3D Body Scanning Technologies, Long Beach California (USA), November 19 – 20, 2013, pp.
310-316
Wendt, E.: Kinematische Menschmodelle zur Produktentwicklung von Bekleidung. http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/
fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itm/forschung/forschungsthemen/menschmodelle/index_html (04.06.2014)
231. Lutz, V.: Lasernahtgeometrie. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_12_02%20Lutz%20
Projektsteckbrief%20Lasernahtgeometrie%20Homepage.pdf
232. Hohenstein Institute: „Helm auf! – Neue Maße für
textile Kopfschutzsysteme“, Textilforschung aktuell 3/2013,
26.08.2013, Berlin, Deutschland
Morlock, Simone; Harnisch, Martin; Kröner, Julia; Sagadacni, Natalja; Schenk, Andreas; Beringer, Jan; Schmidt, Andreas:
„Helmet fit for safety and comfort“, Poster auf der Aachen/
Dresden International Textile Conference, 27. – 28.11.2014,
Dresden, Deutschland
233. Morlock, Simone: „Qualitätsgesicherte Produktentwicklung“, Vortrag DTB-Infotag Funktionstextilien, 29.10.2013,
Bönnigheim, Deutschland
Hohenstein Institute; „Qualitätsgesicherte Produktentwicklung in der Bekleidungsindustrie – Fehler frühzeitig erkennen
und vermeiden“, Presseinformation Hohenstein Institute,
09.12.2013, 484-DE, Bönnigheim, Deutschland
Morlock, Simone; „Qualitätsgesicherte Produktentwicklung
– Voraussetzungen und Lösungsansätze zur Umsetzung präventiver Qualitätssicherungsstrategien“, Vortrag DTB-Infotag QS in
der Produktentwicklung, 15.05.2014, München, Deutschland
Hohenstein Institute; „Fehlerfrüherkennung in der Produktionsentwicklung“, Textilforschung aktuell 1/2014, März 2014,
Berlin, Deutschland
Ohne Verfasser: „QM für die Bekleidungsindustrie“, Melliand Textilbereichte, 1/2014, 46
Morlock, Simone; „Qualitätsgesicherte Produktentwicklung
in der Bekleidungsindustrie“, textile network, 10.12.2013
234. Claßen, Edith; Rieser, Claudia; Peter, Karin: „Development
of New NIR-Absorber for the Laser Welding of Textiles“, Vortrag 13th AUTEX World Conference, 22 – 24.05.2013, Dresden,
Deutschland
Peter, Karin; Claßen, Edith: „Neue NIR-Absorber zum
Laserschweißen von thermoplastischen textilen Materialien“,
Vortrag 11. Freiberger Polymertag, 06. – 07.06.2013, Freiberg,
Deutschland
Peter, Karin; Claßen, Edith: „Nanoskalige Absorber für das
Laserschweißen von Textilien im Automobil-Innenraum“, Vortrag Aachener Innovationstag, 15.10.2013, Aachen, Deutschland
Claßen, Edith; Redlich, Nina; Off, Silke; Rieser, Claudia;
Peter, Karin: „Neue Absorberformulierungen für Laserschweißen von Textilien“, Poster 5. mTex-Tagung Chemnitz,
14. – 16.05.2014, Chemnitz, Deutschland, Textilreinigung
235. wfk-news, 3-2013
236. wfk-news, 5-2013
237. wfk-news, 4-2013
238. WRP, 5-2014
239. wfk-news, 5-2013
WRP, 12-2013
wfk-news, 6-2014
129
240. wfk-news, 2-2013
241. wfk-news, 4-2014
WRP, 10-2014
242. wfk-news, 4-2014
WRP, 12-2014
243. wfk-news, 4-2013
WRP, 9-2013
wfk-news, 4-2014
WRP, 11-2014
244. wfk-news, 1-2014
WRP, 4-2014
245. wfk-news, 5-2013
WRP, 10-2013
246. wfk-news, 2-2013
WRP, 5-2013
247. wfk-news, 6-1013
WRP, 1-2014
wfk-news, 6-2014
248. HPC today Vol. 8 (3, May – June 2013)
249. wfk-news, 2-2103
WRP, 4-2013
250. M. Barteld, F. Weigand Entwicklung einer Technologie und
Logistik zum ganzheitlichen RFID-Einsatz im geschlossenen
Wäscherei-Kreislauf unter Einbeziehung der Herstellung der
Textilien und deren Prozessabläufe bei Großkunden; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
251. Beringer, Jan; Gierling, Eva: „Medizinprodukte und persönliche Schutzausrüstung (PSA) nachhaltig imprägnieren“,
Vortrag Jahrestagung Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e. V., 16. – 18.10.2014, Bad Kissingen, Deutschland
252. Gierling, Eva: „Der Weißheit auf der Spur“, Vortrag Jahrestagung der Gütegemeinschaft sachgemäße Wäschepflege e. V.,
16. – 18.10.2014, Bad Kissingen, Deutschland
Gierling, Eva: „Developments for the enhancement of the
pigment soil dispersion capacity of washing liquors in industrieal laundering“, Vortrag SEPAWA Congress, 15. – 17.10.2014,
Fulda, Deutschland
Hohenstein Institute: „Erhöhung des Schmutztragevermögens
von Waschflotten“, Kurzveröffentlichung auf der Homepage Hohenstein Institute, 03-2015, http://www.hohenstein.de/media/forschungsprojekte/Pigmentschmutztentfernung_IGF_17562N.pdf
Vliesstoffe
253. 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
Bach, C.; Roß, R.; Wöltje, M.; Rheinnecker, M.; Gries, T.;
Jockenhövel, S.: Producing a silk-based textile wound dres-
130
sing. 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-science-group.com/assets/abstracts2.pdf
Bach, C.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Lean nonwoven production for medical application. In: Akalin, Mehmet; Usta, Ismail;
254. 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
255. Firat, E.; Lutter, B.; Ramaswamy, S.: Bestimmung optimaler Anpressdrücke in Brenstoffzellenstacks. 6. Workshop AiFBrennstoffzellenallianz, Duisburg 23. – 24.04.2013, URL: http://
www.zbt-duisburg.de/fileadmin/user_upload/01-aktuell/06-veranstaltungen/Allianz2013/p06-AIF_ZELLKRAFT_2013-EFT.pdf
Ramaswamy, S.: Bestimmung optimaler Anpressdrücke in
Brennstoffzellenstacks. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3f-und-d/kurzberichte/2012/2012_12_01%20Ramaswamy%20
ITA_Steckbrief_Zellkräfte%2001%2010%2012.pdf
256. Kruse, M.; Fehér, K.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung elektrogesponnener
Zwei-Komponenten-Vliese. BioNanomaterials 15 (2014), H. s1,
S. S188, doi 10.1515/bnm-2014-9018
Kruse, M.; Gries, T.; Jockenhövel, S.: Development and
evaluation of electrospun two-component PVA-PMMA and
PVA-PLGA nano-fibre mats. Biomedica 2014: the European Life
Sciences Summit, Maastricht/NL June 17 – 18, 2014
Roß, R.; Bach, C.; Ilgner, J.; Gries, T.; Jockenhövel, S.;
Schnieber, B.; Pagano, R.; Merklein, U.: OPRA: Ohrprothesenankopplung; coupling four ossicular replacement prosthesis. Abstracts / World Conference on Regenerative Medicine,
Leipzig, Germany, October 23 – 25, 2013. London: Regenerative
Medicine, Future Science Group, 2013, S. 403, URL: http://
wcrm.future-science-group.com/assets/abstracts2.pdf
257. 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. In: 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
Hacker, C.; Holzbecher, D.; Seide, G.; Gries, T.: Optimisation of a melt electrospinning spinneret using CFD. In: 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. 21
Hacker, C.; Seide, G.; Gries, T.: Fine fiber nonwovens for
wastewater treatment. In: The Fiber Society (Ed.): Fibers for
Progress: Fiber Society Spring 2014 Technical Conference, May
21 – 23, 2014, Liberec, Czech Republic. - Raleigh, NC: The Fiber
Society, 2014, URL: http://thefibersociety.org.dnnmax.com/Portals/0/Past%20Conferences/2014_Spring_Abstracts.pdf
258. Krzoska, J.; Lehmann, K.-H.; Löhrer, M.; Lütke, C.;
Zobel-Poltersdorf, S.; Gries, T.: Processing of high-modulus
staple fibres. In: Hillmer, Janine (Ed.): Proceedings of the
e. V., 2013, Datei: P2_Löhrer_ITA.pdf
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
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 Carbonfaser-Sekundärrohstoffen. 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
Lütke, C.; Schneiders, S.; Löhrer, M.; Gloy, Y.-S.; Gries,
T.: Recycling of carbon fibres: potentials and approaches for
reuse. In: Österreichisches Chemiefaser-Institut (Hrsg.): 53.
Chemiefasertagung Dornbirn 10. – 12.09.2014. Wien: Österreichisches Chemiefaser-Institut, Datei: 30911_PM_1510_Schneiders.pdf, URL: http://fibcon.cn.agenturdns.net/stuff/downloads/30911PM.zip
259. Weidner, F.; Gries, T.: Erhöhung der Energieeffizienz des
Kurzfaser-Airlaid-Vliesbildungsprozesses. Melliand Textilberichte 94 (2013), H. 1, S. 45 – 47
Möbitz, C.; Niebel, V.;Gries, T.: Airlaid-Prüfstand für schmale
Produktionsbreiten. Allgemeiner Vliesstoff Report Onlineveröffentlichung. URL: http://www.avronline.de/airlaid+pruefstand+fuer+schmale+produktionsbreiten.132706.htm
260. M. Hofmann, P. Franitza, STFI „Dekubitusfalle Patientenbett vermeiden“ Kettenwirk-Praxis, 4/2013
M. Hofmann, Anti-Dekubitus – Reusable functional 3D-compound structures for prophylaxes of dekubitus in clinical; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
261. U. Heye, STFI e; A. Miene, FIBRE e. V.; M. Mayr, Lenzing
Instruments „Filamentorientierung an Spinnvliesanlagen“ avr –
Allgemeiner Vliesstoff-Report 6 / 2013
U. Heye: Online-Beeinflussung und Bewertung der Filamentorientierung im Spinnvliesprozess; Publikation von
Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
267. B. Gulich: Prozessmodellierung Faservliesstoff; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
268. S. Kaufmann, STFI; u. a. „Entwicklung neuer verfahrenstechnischer Lösungen zum zielgerichteten Herstellen von Vliesstoffen zur Ölfiltration durch analytische, textil-technologische
und anwendungsrelevante Untersuchungen“ Sachstandsbericht
ST 680 SB 130703, www.themis-wissen.de, 01.07.2013
S. Kaufmann, STFI; u. a. „Entwicklung neuer verfahrenstechnischer Lösungen zum zielgerichteten Herstellen von Vliesstoffen zur Ölfiltration durch analytische, textil-technologische
und anwendungsrelevante Untersuchungen“ Tagungsbericht ST
680 TB 131126, www.themis-wissen.de, 26.09.2013
S. Kaufmann, M. Gültner, STFI; u. a. „Filtermedien zur Ölreinigung: Entwicklung neuer verfahrenstechnischer Lösungen
zum zielgerichteten Herstellen von Vliesstoffen zur Ölfiltration
durch analytische, textil-technologische und anwendungsrelevante Untersuchungen“ Sachstandsbericht ST 680 SB 140613,
www.themis-wissen.de, 17.01.2014
durch analytische, textil-technologische und anwendungsrelevante Untersuchungen Sachstandsbericht ST 680 SB 140613,
www.themis-wissen.de, 13.06.2014
durch analytische, textil-technologische und anwendungsrelevante Untersuchungen Tagungsbericht ST 680 TB 14…, www.
themis-wissen.de, 02.10.2014
269. J. Spranger „E-Printex – Drucken von elektronischen
Schichten auf Vliesstoffen“ 29. Hofer Vliesstofftage, Hof, 05.06.11.2014
270. B. Gulich Druckelastische Faservliesstoffe, Publikation im
271. I. Sigmund Beeinfllussung des Eigenschaftsprofils von
MER-Vliesstoff für den Einsatz als Teppichrücken; Publikation
von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
272. T. Batt, M. Dauner, H. Planck, International Filtration
News, Juni 2014, Vol. 33, 3, S. 14 – 17, Economical Production
of Ultrafine Thermoplastic Fibers for Filtration
262. R. Taubner Splittfaserbasierte Verbundmaterialien mit
Glanzoptik und Farbbrillianz als Dekorationsvliesstoff; Publikation im Innovationskatalog des BMWi
273. E.Schmalz, Filtrationseigenschaften von Spinnvliesstoffen;
263. U. Heye Feuchtemessverfahren für Spinnvliesstoff-InlineAusrüstung, Publikation im Innovationskatalog des BMWi
U. Heye Feuchtemessverfahren für Spinnvliesstoff-Inline-Ausrüstungen, Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
Verschiedenes
264. R. Taubner Spinnvliesstoffe für Außenanwendungen; Publikation im Innovationskatalog des BMWi
265. M. Hofmann „Projekt InnoVlies“ Tagungsband zur 3.
Conference on Future Automotive Technology (CoFAT), TU München/Garching, 17. – 18.03.2014
266. M. Hofmann, B. Gulich, STFI „Verarbeitung rezyklierter
Carbonfaserabfälle in Langfaserform“ Tagungsband zur 52.Chemiefasertagung Dornbirn, S. 34 & 81, Dornbirn (AT), 9/2013
274. 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
Gloy, Y.-S.; Simonis, K.; Lutz, V.: SpeedFactory: Autonomik
für die Sportartikelindustrie. URL: http://www.ita.rwth-aachen.
de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_12_04%20Simonis%20
ITA-Projektsteckbrief%20extern-%20SpeedFactory.pdf
Lutz, V.; Simonis, K.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Industrie 4.0
am ITA: Produktion der Zukunft für die Sportartikelindustrie. Technologie & Management: t & m 63 (2014), H. 2, S. 12 – 13
Simonis, K.; Lemm, J.; Löhrer, M.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: „Industrie 4.0“ und die Arbeitswelt der Textilindustrie: epochale
131
Umwälzung. t&m Technologie und Management 63 (2014), H.
5, S. 38 – 39
Simonis, K.; Gloy, Y.-S.; Lutz, V.: SpeedFactory: Autonomik
de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_12_15%20-ITA-Projektsteckbrief%20extern-%20SpeedFactory%20Simonis.pdf
Lutz, V.; Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Detection of textile seam
height profile to monitor the final seam quality for the automated sewing process. 6th International Workshop Novel Developments and Applications in Sensor and Actuator Technology,
17. – 18. September 2014, Coburg
Gloy, Y.-S.; Simonis, K.; Lutz, V.: SpeedFactory – Autonomik
de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_06_16%20%20SimonisITA-Projektsteckbrief%20extern-%20SpeedFactory.pdf
Gloy, Y.-S.; Gries, T.: Industrie 4.0: a (r)evolution of textile
industry? In: Akcakoca Kumbasar, E. Perrin; Cay, Ahmet; Arikan,
Cihat Okan; Duran, Deniz; Üte, Tuba Bedez; Ertekin, Gözde;
Ertekin, Mustafa; Samli, Behiye Elif (Eds.): XIIIth International
Izmir Textile and Apparel Symposium, [Antalya], April 02 – 05,
2014. - Izmir: Meta Basim Matbaacilik Hizmetleri, 2014, Datei:
Yves-Simon GLOY.pdf
Gloy, Y.-S.: Industry 4.0: the future of the textile production? Melliand International 20 (2014), H. 1, S. 1
275. Schröter, A.; Rübsam, U.; Gloy, Y.-S.; Seide, G.; Gries, T.:
EcoMeTex: eine Ecodesign-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
Schröter, A.; Rübsam, U.; Gloy, Y.-S.; Seide, G.; Gries, T.:
EcoMeTex: Ecodesign-Methode für recycelbare textile Beläge.
Melliand Textilberichte 95 (2014), H. 1, S. 42 – 43 Schröter, A.; Rübsam, U.; Gloy, Y.-S.; Seide, G.; Gries, T.:
EcoMeTex: Ecodesign-Methode für recycelbare textile Beläge.
Technische Textilien 57 (2014), H. 4, S. 152 – 153
Rübsam, U.; Schröter, A.; Schlüter, T.: EcoMeTex: new
design concept for recyclable carpets. In: Österreichisches Chemiefaser-Institut (Hrsg.): 53. Chemiefasertagung Dornbirn 10.12.09.2014. Wien: Österreichisches Chemiefaser-Institut, Datei:
60912_AM_1150_Rübsam.pdf, URL: http://fibcon.cn.agenturdns.
net/stuff/downloads/60912AM.zip
276. Cornelissen, C.; Jockenhövel, S.; Kleinsteinberg, K.; Thiebes, L.: Vital Stents: eine Plattformtechnologie für die Medizin?
RWTH Themen (2014), H. 1: Medical Science and Technology,
S. 16 – 18
Kleinsteinberg, K.; Gries, T.; Jockenhövel, S. Braided stent
structures to treat trachea stenosis Biomedical Engineering /
Biomedizinische Technik 59 (2014), H. s1, S. 247
277. 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
Lemm, J.: Karriereentscheidungen und -verläufe des wissenschaftlichen Nachwuchses: ein interdisziplinäres Längsschnittprojekt zum Zusammenspiel zwischen kontextuellen
Anforderungen und Personenmerkmalen. URL: http://www.ita.
rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2013/2013_09_09 Lemm
Projektsteckbrief extern_Karriereverläufe.pdf
Lemm, J.; Häußling, R.; Gries, T.: Concept for an interdisciplinary seminar: added value by multiformity and bridging the
gap of engineering and humanities at the RWTH Aachen University. In: Gomez Chova, L.; Lopez Martinez, A.; Candel Torres, I.:
132
EDULearn 13: 15th International Conference on Education and
New Learning Technologie, Barcelona (Spain), July 1st, 2nd and
3rd, 2013. - [Valencia]: IATED, 2013, Datei: 322.pdf
Lemm, J.; Seide, G.; Häußling, R.: Permeability at the
career paths of doctorates in engineering disciplines in SMES
or large concerns and scientific enterprises. In: Gomez Chova,
I.; Lopez Martinez, A.; Candel Torres, I. (Eds.): Conference
Proceedings / INTED 2013: 7th International Technology, Education and Development Conference, Valencia (Spain), 4th – 6th of
March, 2013. - [Valencia]: IATED, 2013, S. 6042 – 6045, Datei:
822.pdf
Lemm, J.; Fuhrman, A.; Häußling, R.: A sociological view
of career paths of post-doctoral staff in science and industry
in a social context. In: International Academy of Technology,
Education and Development (IATED) (Ed.): INTED 2014: 8th International Technology, Education and Development Conference, Valencia (Spain), 10th – 12th March, 2014. - Burjassot: IAETD
Academy, 2014, S. 1205 – 1207, Datei: 1272.pdf
278. Stegmaier, T.; Hager, T.; Vohrer, A.; Gresser, G.: Innovative
Verbundbleche mit textiler Einlage: Tiefziehfähiges Leichtbaumaterial mit Körperschalldämpfung; 14. Chemnitzer Textiltechnik Tagung (13. – 14.05.2014)
279. Müller, Helmut; „Leistungsdruck beim Sport“, Hohenstein
Impulse 2013, 1, 7
Harnisch, Martin; „Grundsatzuntersuchung zur Leistungssteigerung durch Sporttextilien mit komprimierenden Eigenschaften“, Workshop Sport und Technik, 12.07.2013, Magdeburg, Deutschland
Harnisch, Martin; Claßen, Edith; Hachen, J. et al.; „Effect of
stretch on sweat management and skin sensorial properties
of sports textiles“, Ambience14 & 10i3m, 07. – 09.09.2014,
Tampere, Finnland
Hohenstein Institute; „Grundsatzuntersuchung zur Leistungssteigerung durch Sporttextilien mit komprimierenden
Eigenschaften (IGF-Nr. 16868 N)“, Kurzveröffentlichung auf der
Homepage, http://www.hohenstein.de/de/research/projects/
project_detail.xhtml?researchProjectFilter.file=%2fmedia%2fforschungsprojekte%2fKompressionstextilien_IGF_16868N.
xml&applicationArea=286
280. Wölfling, Bianca-Michaela; Beringer, Jan; Schmidt,
Andreas: „Schweißtransport in der Feuerwehrschutzkleidung
– Ist diese Funktionsbekleidung der Schlüssel?“, Vortrag 10.
Technikseminar der Feuerwehrakademie Hamburg, 23.10.2013,
Hamburg, Deutschland
Wölfling, Bianca-Michaela; „Einfluss von Funktionsunterbe
kleidung auf das Feuchtemanagement von Feuerwehrschutzkleidung“, Poster auf der A+A, 11-2013, Düsseldorf, Deutschland
Claßen, Edith; Wölfling, Bianca-Michaela; Harnisch, Martin;
Beringer, Jan; Schmidt, Andreas: „Effect of the fiber properties
on the performance of PPE for high thermal strain“, Vortrag 6th
European Conference on protective clothing, 12. – 15.05.2014,
Brüssel, Belgien
281. Wölfling, Bianca-Michaela; Beringer, Jan; Schmidt,
Andreas: „High-value business and corporate wear made of
new PES functional fibers“, Vortrag 52nd Man-Made Fiber Conference, 11. – 13.09.2013, Dornbirn, Österreich
282. I. Sigmund Flush-Test; Publikation von Forschungsberichten auf der Homepage des STFI
283. Hohenstein Institute; „ESD: Kleine Ursache – große
Wirkung“, Presseinformation Hohenstein Institute, 610-DE,
01.12.2014, Bönnigheim, Deutschland
284. Lemm, J.; Lee, H.-Y.: EUNA: empirische Untersuchung aktueller und zukünftiger Nutzungsgrade mobiler Computersysteme zur Unterstützung älterer Arbeitnehmer in Produktion und
Logistik. URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_07_08%20KL%20Einseiter%20EUNA%20Lee.
pdf
Lemm, J.; Lee, H.-Y.; Seide, G.; Gries, T.: Trends in ambient assistant working: current and future utilization rates of
intelligent assistance systems in work clothes for production
and logistics. In: Akalin, Mehmet; Usta, Ismail; Yüksek, Metin;
285. Schulz, Günter; Claßen, Edith: „Development of innovative duvets from bulky 3D-fabrics with high dimension stability,
high washing stability and high comfort“, Vortrag Aachen-Dresden International Textile Conference, 28.11.2013, Aachen,
Deutschland
286. J. Mählmann, R. Naumann „TEXTILE PLANT BEDDING SYSTEM FOR RAILWAY TRACKS” Technologie-Steckbrief, Profile of
technology compiled within the EU-project 2BeFunTex funded
within the 7th Framework Programme (Transfer Gleisbett FZK
03WWBE38 A-C); 02.04.2014
287. H. Mehlhorn Multifunktionale Gewebe für Wetter- und
Sonnenschutz, Publikation im Innovationskatalog des BMWi
288. Mecnika, V.; Hörr, M.; Krievins, I.; Jockenhövel, S.; Gries,
T.: Technical embroidery for smart textiles: review. Material
Science, Textile and Clothing Technology 9 (2014), S. 56 – 63,
doi: 10.7250/mstct.2014.009
289. Hirsch, M.; Lau, A.; Matheis, H.: Ontology-based Smart
Services for Innovation Networks, In: Proceedings of the IADIS
International conference Intelligent System and Agents 2013
and IADIS European conference Data Mining 2013, hg von.
António Palma dos Reis und Ajith P. Abraham, 11 – 18. Prague,
Czech Republic, 22. July 2013. ISBN: 978-972-8939-93-9
290. Bietenbeck, D.; Schäfer, J. Sensoflecht: integrierte Belastungssensorik für geflochtene Carbonstrukturen.
URL: http://www.ita.rwth-aachen.de/3-f-und-d/kurzberichte/2014/2014_09_17%20Bietenbeck%20Projektstreckbrief%20
Sensoflecht.pdf
291. Hirsch, M.; Opresnik, D. (2013), In-/Tangible Assets as a
Service in Manufacturing Service Ecosystems, In: Conference
Proceedings of the IEEE Technology Management Conference
& 19th ICE Conference, hg von. S. W. Cunningham, N. Salimi, R.
Ortt, J. Rezaei, und B. R. Katzy. The Hague, The Netherlands
Wiesner, S.; Winkler, M.; Eschenbächer, J.; Thoben, K.-D.
(2013): Strategies for Extended Product Business Models in
Manufacturing Service Ecosystems, In: Product-Service Integration for Sustainable Solutions, hg von. Horst Meier, 239–250.
Lecture Notes in Production Engineering. Springer Berlin
Heidelberg. ISBN: 978-3-642-30820-8_21
Zanetti, C.; Hirsch, M.; Opresnik, D.; Taisch, M.; Iturriza, I.
J.; Beobide, J. (2013), Intangible and Tangible Assets Management in a Manufacturing Service Ecosystem, In: Conference
Proceedings of the IEEE Technology Management Conference
& 19th ICE Conference, hg von. S. W. Cunningham, N. Salimi, R.
Ortt, J. Rezaei, und B. R. Katzy. The Hague, The Netherlands
Wiesner, S.; Guglielmina, C.; Gusmeroli, S.; Doumeingts, G.
(Eds.), M.; Opresnik, D. (2014), Manufacturing Service EcosysVerzeichnis der Veröffentlichungen
tem, Achievements of the European 7th Framework Programme
FoF-ICT Projekt MSEE: Manufacturing SErvice Ecosystem (Grant
No. 284860), ISBN 978-3-95886-003-2
292. Matheis, H., Hirsch, M.; Lau, A.: Technological Support for
Managing Collaborative Innovation Projects in SME Networks,
In: Conference Proceedings of the IEEE Technology Management Conference & 19th ICE Conference, hg von. S. W. Cunningham, N. Salimi, R. Ortt, J. Rezaei, und B. R. Katzy. The Hague,
The Netherlands
Hauder, M.; Roth, S.; Matthes, F.; Lau, A.; Matheis, H.: Supporting Collaborative Product Development through Automated
Interpretation of Artifacts, In: Shishkov, Boris (Hrsg.): Proceedings of the BMSD 2013 – Third International Symposium on
Business Modeling and Software Design, Noordwijkerhout, The
Netherlands, 8 – 10 July 2013. Scitepress, S. 151 – 156. ISBN:
978-989-8565-56-3
Lau, A.; Tilebein, M., Kompetenz des Netzwerks durch Kompetenz des Netzwerkens – Förderung der Netzwerkfähigkeit
kleiner und mittlerer Unternehmen, In: Biedermann, H. (Hrsg.):
Corporate Capability Management – Wie wird kollektive Intelligenz im Unternehmen genutzt? GITO, Berlin, 2013, S. 351 – 376.
ISBN: 978-3-95545-050-2
Lau, A.; Matheis, H.; Fischer, T.: Entwicklung wissensintensiver Produkte und Dienstleistungen in „smarten“ Innovationsnetzwerken, In: Spath, D.; Bertsche, B.; Binz, H. (Hrsg.):
Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2013. Fraunhofer Verlag, Stuttgart, 2013. ISBN: 978-3-8396-0573-8
Matheis, H.: Konzept zur wissensorientierten Kombination
von QFD mit komplementären Methoden, In: QFD-Forum, Nr.
29, Mai 2014. (ursprünglich veröffentlicht auf dem nationalen
QFD-Symposium 2013 in Lipsheim)
Matheis, H.; Tilebein, M.; Hirsch, M.; Lau, A.: Managing
diversity of collaborative innovation projects, In: Proceedings
of the 2014 International ICE Conference on Engineering, Technology and Innovation (ICE), Bergamo, 23. – 25. Juni 2014
Lau, A,; Tilebein, M.: Netzwerkfähigkeit kleiner und
mittlerer Unternehmen – Methodische Unterstützung für das
Netzwerkmanagement, In: Industrie Management 30 (2014),
S. 43-46, GITO Verlag, Berlin
Matheis, H.; Lau, A.; Hirsch, M.; Tilebein, M., Methods and
Tools for Managing Diversity in Smart SME Networks in Collaborative R&D Projects., In: Sven Schimpf (Hg.). Proceedings of
the R&D Management Conference 2014. Connecting High Value
Solutions With Future Markets. Stuttgart: Fraunhofer Verlag,
133 – 140
293. Kaiser, C.; Fischer, T. V.; Schmeltzpfenning, T.; Stöhr, M.;
Artschwager, A. (2014), Case Study: Mass Customisation of
individualized orthotics – the FASHION-ABLE Virtual Development and Production Framework, In: Proceedings of the 24th
CIRP Design Conference, Mailand 14. – 16. April 2014
Kaiser, C.; Artschwager, A.; Stellmach, D.; Schmeltzpfenning, T.; Durá, J. V.; Stöhr, M. (2014), Development of a made
to measure process for customizing lumbar orthotics for obese
people, In: Proceedings of the 2014 ICE Conference on Engineering, Technology and Innovation (ICE), Bergamo 23. – 25.
Juni 2014
Durá, J. V.; Caprara, G.; Kaiser, C.; Stellmach, D.; Ballarino,
A.; Cavallaro; M. (2014), New technologies for the flexible and
eco-efficient production of customized products for people
with special necessities: Results of the FASHION-ABLE project,
In: Proceedings of the 2014 ICE Conference on Engineering,
Technology and Innovation (ICE), Bergamo 23. – 25. Juni 2014
133
Textilforschungsinstitute, Mitarbeiter und Forschungsschwerpunkte
Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West gGmbH
(DTNW)
Adlerstr. 1, 47798 Krefeld
Herr Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Ing. MSc. Jochen Gutmann
( +49 203 379-8213; Telefax +49 203 379-8253
Internet: http://www.dtnw.de
Mitarbeiter und Forschungsschwerpunkte
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 Forschungsak
tivitäten zu fokussieren. Deutschland, Land der ungenutzten
Ideen – die Gespräche zwischen der Industrie und den Textilinstituten spielen eine sehr wichtige Rolle, die Übertragung von Forschungsergebnissen in der Praxis zu beschleunigen und Schwierigkeiten zu überwinden.
Zur Unterstützung der Firmen bei der Vorbereitung und Durchführung von Literaturrecherchen bieten die Textilforschungsinstitute ihre Unterstützung an.
Zentrum für Management Research
(DITF-MR)
der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf
Frau Prof. Dr. rer. pol. Dipl.-Ing. Meike Tilebein
( +49 711 9340-238; Telefax +49 711 9340-415
Internet: http://www.ditf-denkendorf.de/mr
Forschungsschwerpunkte (Ansprechpartner):
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]
134
In allen Forschungsstellen sind Informationsbeauftragte 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.
Innovations-, Wissens- und Risikomanagement in Unternehmensnetzwerken
Herr Dr.-Ing. Armin Lau
+49 711 9340-160
[email protected]
Prozessorientiertes Wissensmanagement, Qualitätsmanagement,
Umweltmanagement, Risikomanagement, FMEA, Innovations
management
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]
Supply Chain Management, Produktionsmanagement
Herr Dipl.-Ing. Dieter Stellmach
+49 711 9340-418
[email protected]
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, Elektro
spinnen
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]
Leitfähige Textilien, Textile Photovoltaik
Faser-fixierte Katalysatoren
Metalladsorption an funktionellen Textilien
Herr Dr. Klaus Opwis
+49 203 379-8219
[email protected]
DWI – Leibniz Institut für interaktive Materialien e.V.
an der RWTH Aachen e.V. (DWI)
Forckenbeckstr. 50, 52056 Aachen
Herr Prof. Dr. rer. nat. Martin Möller
( +49 241 80233-00; Telefax +49 241 80233-01
Internet: http://www.dwi.rwth-aachen.de
Nanotechnologie, Verkapselungssysteme, Mikrogele
Herr Prof. Dr. Andrij Pich
+49 241 80233-10
[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]
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]
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]
Fachbereich Textil- und Bekleidung an der
Hochschule Niederrhein
(FTB)
Webschulstraße 31, 41065 Mönchengladbach
Frau Prof. Dr.-Ing. Maike Rabe
( +49 2161 186-6012; Telefax +49 2161 186-6013
Internet: http://www.hs-niederrhein.de
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]
Funktionalisierung
Herr Prof. Dr. Eberhard Janssen
+49 2161 186-6042
[email protected]
Design
Frau Prof. Marion Ellwanger-Mohr
+49 2161 186-6014
[email protected]
135
Faserinstitut Bremen e. V.
(FIBRE)
Am Biologischen Garten 2 / IW3, 28359 Bremen
Herr Prof. Dr.-Ing. Axel S. Herrmann
( +49 421 218-58700; Telefax +49 421 218-58710
Internet: http://www.faserinstitut.de
Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH
Schlosssteige 1, 74357 Bönnigheim
Herr Prof. Dr. rer. pol. Stefan Mecheels
( +49 7143 271-0; Telefax +49 7143 271-51
Internet: http://www.hohenstein.de
(HIT)
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]
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]
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]
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]
136
Faserbasierte Werkstoffe
+49 7143 271-421
[email protected]
KIWA MPA Bautest GmbH
Niederlassung an der TBU Greven
(KIWA)
Gutenbergstraße 29, 48268 Greven
Herr Prof. Dr.-Ing. Frank Heimbecher
( +49 2571 9872-0; Telefax +49 2571 9872-99
Internet: http://www.kiwa.de
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]
Funktionalisierung von Textilien und persönliche
Schutzausrüstung
Herr Dr. Jan Beringer
+49 7143 271-714
[email protected]
Schwingungsmessung, Ermüdung von GFK, GTX
+49 2571 9872-23
[email protected]
Human- und Ökotoxikologie
+49 7143 271-421
[email protected]
IVG- / CE-Zertifizierung
Frau Dipl.-Ing. Verena Wesselmann-Hinz
+49 2571 9872-32
[email protected]
Hygiene
+49 7143 271-421
[email protected]
Alterung Dachunterspannbahnen, Dampfsperren …
Herr Dipl.-Ing Zori Bronstein
+49 2571 9872-23
[email protected]
Kosmetik
+49 7143 271-421
[email protected]
Beschleunigte Alterung (UV, Oxidation, Alkalien)
+49 2571 9872-23
[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]
Berufliche Weiterbildung
Herr Dr.-Ing. Bernhard Schmenk
+49 241 80-23458
[email protected]
Chemiefasertechnologie
Herr Priv.-Doz. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Gunnar Seide
+49 241 80-23400
[email protected]
Simulationstechnik
Herr Priv.-Doz. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Gunnar Seide
+49 241 80-23400
[email protected]
Industrie 4.0 / Produktion
Herr Adjunct-Prof. Dr.-Ing. Yves-Simon 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]
Medical Smart Textiles
Herr Dr.-Ing. Christoph Monfeld
+49 241 80-23455
[email protected]
Tissue Engineering und Textile Implantate
Herr Univ.-Prof. Dr. med. Stefan Jockenhövel
+49 241 80-23401
[email protected]
Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University
(ITA)
Institut für Textilchemie und Chemiefasern
(ITCF)
der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung
Denkendorf
Forschungsschwerpunkte (Ansprechpartner)
Textilwirtschaft
Herr Dr.-Ing. Bernhard Schmenk
+49 241 80-23458
[email protected]
Polymersynthese und –modifizierung
Herr Dr. rer. nat. Jörg Unold
+49 711 9340-572
[email protected]
Otto-Blumenthal-Straße 1, 52074 Aachen
Herr Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries
( +49 241 8023-400; Telefax +49 241 8022-422
Internet: http://www.ita.rwth-aachen.de
Herr Prof. Dr. rer. nat. habil. Michael R. Buchmeiser
( +49 711 9340-101; Telefax +49 711 9340-185
Internet: http://www.itcf-denkendorf.de
137
Schmelzspinnverfahren, Hochleistungs- und Biopolymere
Herr Dr. rer. nat. Thomas Abel
+49 711 9340-134
[email protected]
Faser- und Fadenbildungstechniken
Herr Dr.-Ing. Anwar Abdkader
+49 351 2025 0173
[email protected]
Vliesstofftechnologie
Herr Dr.-Ing. Martin Dauner
+49 711 9340-218
[email protected]
Cellulosische Fasern, Nassspinnverfahren
Herr Dr. rer. nat. Frank Hermanutz
+49 711 9340-140
[email protected]
2D- und 3D-Flächenbildungstechniken
Herr Dr.-Ing. Gerald Hoffmann
+49 351 463-35239
[email protected]
Maschentechnik und Konfektion
Herr Dipl.-Ing. Oswald Rieder
+49 711 9340-269
[email protected]
Textilveredlung, Oberflächenmodifizierung, Beschichten und
Kaschieren
Herr Dr. rer. nat. Frank Gähr
+49 711 9340-132
[email protected]
Ausrüstung und Funktionalisierung von Textilien
Herr Dr. rer. nat. Rolf-Dieter Hund
+49 351 463-32626
[email protected]
Stapelfasertechnologie
Herr Dipl.-Ing. Uwe Heitmann
+49 711 9340–326
[email protected]
Trenn- und Fügetechniken
Herr Prof. Dr.-Ing. habil. Hartmut Rödel
+49 351 463-39313
[email protected]
Webtechnologie und Filamentgarnveredlung
Herr Dr. -Ing. Hans-Jürgen Bauder
+49 711 9340-254
[email protected]
CAE-Produktentwicklung
Frau Prof. Dr.-Ing. habil. Sybille Krzywinski
+49 351 463-39312
[email protected]
Technische Textilien, Oberflächentechnik, Umwelttechnik, Bionik
Herr Dr.-Ing. Thomas Stegmaier
+49 711 9340-219
[email protected]
Textilien für Faserkunststoffverbunde
Herr Dr.-Ing. Wolfgang Trümper
+49 351 463-36217
[email protected]
Entwicklung Biomedizin
Herr Prof. Dr. rer. nat. Michael Doser
+49 711 9340-263
[email protected]
Bau- und Holztextilien
Herr Dipl.-Ing. Steffen Rittner
+49 351 463-39183 [email protected]
Prozess- und Produktionsautomatisierung, Elektronik,
Smart Textiles, Schalltechnik, FEM-Berechnung / Simulation
Herr Dipl.-Ing. Hansjürgen Horter
+49 711 9340-279
[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]
Bio- und Medizintextilien
Frau Dr.-Ing. Dilibaier Aibibu
+49 351 463-39326
[email protected]
Strukturanalyse von Fasern, Röntgenbeugung
Frau Dr. rer. nat. Antje Ota
+49 711 9340-173
[email protected]
Institut für Textilmaschinen und
Textile Hochleistungswerkstofftechnik der
Technischen Universität Dresden
01062 Dresden (Postanschrift),
Hohe Straße 6, 01069 Dresden (Besucheranschrift),
Herr 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
Auslegung und Konstruktion von Maschinen
für die Textil- und Konfektionstechnik
Herr Dipl.-Ing. Fryderyk Krzywinski
+49 351 463-34795
[email protected]
Steuerungs- und Antriebstechnik
Herr Dipl.-Ing. Peter Klug
+49 351 463-39491
[email protected]
138
Funktionstextilien, Aktor- und Sensornetzwerke,
Mess- und Prüftechnik
Herr Dr.-Ing. Andreas Nocke
+49 351 463-35244
[email protected]
(ITM)
Simulation und Modellierung von Prozessen und Strukturen
Herr Dr. sc. Thomas Gereke
+49 351 463-42244
[email protected]
Institut für Textil- und Verfahrenstechnik
der Deutschen Institute für Textil- und
Faserforschung Denkendorf
(ITV)
Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V.
an der Technischen Universität Chemnitz
Postfach 13 25, 09072 Chemnitz (Postanschrift)
Annaberger Straße 240, 09125 Chemnitz (Besucheranschrift)
Herr Dipl.-Ing.-Ök. Andreas Berthel
( +49 371 5274-0; Telefax +49 371 5274-153
Internet: http://www.stfi.de
Forschungskoordinierung / Forschungstransfer
Frau Dr. rer. nat. Heike Illing-Günther
+49 371 5274-220
[email protected]
Kompetenzzentrum Vliesstoffe
Herr Dipl.-Chem. Wolfgang Schilde
+49 371 5274-155
[email protected]
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]
Innovationszentrum Technische Textilien / Web- und Maschenware
Herr Dipl.-Ing. Reinhard Helbig
+49 371 5274-214
[email protected]
Textilprüfung
Zentrales Prüflabor
Herr Dipl.-Ing. Hartmut Haid
+49 711 9340-221
[email protected]
Faserverbundwerkstoffe und Leichtbau
Herr Dipl.-Ing. Günther Thielemann
+49 371 5274-239
[email protected]
Prüflabor Technische Textilien
Herr Dipl.-Ing. (FH) Matthias Schweins
+49 711 9340-288
[email protected]
Veredlung / Beschichtung / Kaschierung
Frau Dipl.-Chem. Renate Bochmann
+49 371 5274-225
[email protected]
Technologieintegration / Denkendorfer Zukunftswerkstatt
Herr Dipl.-Ing. Christoph Riethmüller
+49 711 9340-256
[email protected]
Material- und Prüfverfahrensentwicklung
Herr Dipl.-Ing. Christian Vogel
+49 371 5274-237
[email protected]
ITV Denkendorf Produktservice GmbH
Herr Dr. rer. nat. Erhard Müller
+49 711 9340-163
[email protected]
Kommunikation / Prozessmanagement / Modellierung
Herr Prof. Dr. rer. nat. Rainer Gebhardt
+49 371 5274-185
[email protected]
Akkreditierte Prüfstelle
Herr Dr.-Ing. Matthias Mägel
+49 371 5274-172
[email protected]
Herr Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser
( +49 711 9340-0; Telefax +49 711 9340-297
Internet: http://www.itv-denkendorf.de
Zertifizierungsstelle PSA
Herr Dipl.-Inform. Hendrik Beier
+49 371 5274-184
[email protected]
Faserverbundwerkstoffe
Herr Prof. Dr.-Ing. Markus Milwich
+49 711 9340-164
[email protected]
Zertifizierungsstelle Geokunststoffe
Herr Dr.-Ing. Matthias Mägel
+49 371 5274-172
[email protected]
(STFI)
139
TFI – Institut für Bodensysteme
an der RWTH Aachen e. V.
(TFI)
Charlottenburger Allee 41, 52068 Aachen
Herr Dr. Ernst Schröder
( +49 241 9679-00; Telefax +49 241 9679-200
Internet: http://www.tfi-online.de
Tuftingtechnologie
Herr Dipl.-Ing. Dirk Hanuschik
+49 241 9679-145
[email protected]
Nachhaltigkeit und ökologische Bilanzierung
Frau Dipl.-Ing. Christiane Finetti-Imhof
+49 241 9679-142
[email protected]
Bauphysik
Herr Dr.-Ing. Alexander Siebel
+49 241 9679-171
[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]
Recycling
Herr Dipl.-Ing. Christian Goetz
+49 241 9679-160
[email protected]
Breitscheidstraße 97, 07407 Rudolstadt-Schwarza
Herr Dr.-Ing. Ralf Bauer
( +49 3672 379-0; Telefax +49 3672 379-379
Internet: http://www.titk.de
Funktionelle Abstandsgewirke, Schmalgewirke
Frau Dipl.-Ing. (FH) Beatrice Schaller
+49 3661 611-315
[email protected]
Mikrobiologie und Hygiene
Herr Dr. rer. nat. Markus Wehrl
+49 2151 8210-170
[email protected]
Funktionspolymersysteme
Herr Prof. Dr. Klaus Heinemann
+49 3672 379-230
[email protected]
Funktionelle Schmal- und Breitgewebe
Frau Dipl.-Ing. (FH) Heike Oschatz
+49 3661 611-313
[email protected]
Hygiene- und Qualitätsmanagement
Herr Dr. rer. nat. Manuel Heintz
+49 2151 8210-190
[email protected]
Bikomponenten-Schmelzspinntechnologie bis 6000 m/min.
+49 3672 379-230
[email protected]
Technische Stickerei
Herr Dipl.-Ing. (FH) Kay Ullrich
+49 3661-611-314
[email protected]
Monitoring-Methoden
Herr Dr. rer. nat. Markus Wehrl
+49 2151 8210-170
[email protected]
Hochtemperatur-Schmelzspinntechnologie bis 6000 m/min.
+49 3672 379-230
[email protected]
Medizintextilien
Frau Dipl.-Ing. (FH) Sibylle Hanus
+49 3661 611-306
[email protected]
Textiltechnik, Textilphysik
Frau Dipl.-Ing. Emine Demir
+49 2151 8210-110
[email protected]
Additiv- und Polymersynthesen zur Polymermodifizierung
+49 3672 379-230
[email protected]
Veredlung, Ausrüstung
Frau Dipl.-Ing. (FH) Monika Weiser
+49 3661 611-403
[email protected]
Ressourcenmanagement, Prozessoptimierung,
Wasseraufbereitung
Herr Prof. Dr. Hans G. Hloch
+49 2151 8210-130
[email protected]
Photochrome Polymere
Frau Dr.- Ing. Renate Lützkendorf
+49 3672 379-300
[email protected]
Akkreditierte Prüfstelle
Frau Dr. rer. nat. Ulrike Klobes
+49 3661 611-305
[email protected]
Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V. (TITV)
Prüfung Smart Textiles
+49 3661 611-314
[email protected]
wfk – Cleaning Technology Institute e. V.
Smart Textiles, Textile Mikrosystemtechnik, Textilintegrierte
Elektronik
+49 3661 611-314
[email protected]
(TITK)
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]
Campus Fichtenhain 11, 47807 Krefeld
Herr Dr. rer. nat. Jürgen Bohnen
( +49 2151 8210-0; Telefax +49 2151 8210-197
Internet: http://www.wfk.de
Biochemie, Biotechnologie
Frau Dr. rer. nat. Sabrina Kolbe
+49 2151-8210-122
[email protected]
Chemie der Textilaufbereitung (Reinigung, Desinfektion,
Sterilisation
Frau Dr. rer. nat Tatjana Friedrich
+49 2151 8210-168
[email protected]
Verfahrens- und Maschinentechnik
Herr Prof. Dr. Hans G. Hloch
+49 2151 8210-130
[email protected]
Beschichtung, Funktionalisierung, Metallisierung von textilen
Oberflächen
Frau Dr. rer. nat. Yvonne Zimmermann
+49 3661 611-310
[email protected]
Erneuerbare Funktionalisierung von Textilien
Frau Dr. rer. nat. Tatjana Friedrich
+49 2151 8210-168
[email protected]
Textil- und Werkstoff-Forschung
Frau Dr.- Ing. Renate Lützkendorf
+49 3672 379-300
[email protected]
Funktionalisierung textiler Fadenmaterialien
Frau Dipl.-Ing. (FH) Monika Weiser
+49 3661 611-403
[email protected]
Tensidchemie
Herr Dr. rer. nat. Mario Krieg
+49 2151 8210-164
[email protected]
(wfk)
Native Polymere und Chemische Forschung
Herr Dr. Frank Meister
+49 3672 379-200
[email protected]
140
Nanotechnologie
Herr Dr. rer. nat. Patrick Casper
+49 2151 8210-171
[email protected]
Zeulenrodaer Straße 42-44, 07973 Greiz
Herr Dr. rer. nat. Uwe Möhring
( +49 3661 611-0; Telefax +49 3661 611-222
Internet: http://www.titv-greiz.de
Funktionen textiler Bodenbeläge
Frau Dipl.-Ing. Sophia Gelderblom
+49 241 9679-134
[email protected]
Thüringisches Institut für Textil- und
Kunststoff-Forschung e. V.
Kunststoff-Forschung
Herr Dr. Stefan Reinemann
+49 3672 379-400
[email protected]
141
Stichwortregister
2D-Verstärkungsstrukturen 197
3D-Bandgewebe 124
3D-Flechtverfahren 122
3D-Gestricke 285
3D-Gewebe 46, 52, 62, 133
3D-Gewirke 285
3D-Hybridverbundbauteile 142
3D-Kontur 138
3D-Trägerstruktur 30
3D-Verstärkungsstrukturen 197
Abbauprozesse 18
Abluftreinigung 212
Abrasionsbeständigkeit 82, 182
Abreinigungsverhalten 119
Abschirmung 74
Absorber 234
Abstandsflachgestrick 138
Abstandsgewebe 59, 293
Abstandsgewirke 128, 143, 164,
175, 227
Abwasserbehandlung 35, 218
Abzugsbewegungen 57
Additivzugabe 8
Aerogele 3
Airlaid-Technologie 259
Airlaid-Verfahren 259, 267
Aktoren 191, 288
Akustik 100
Algen 77
Alkalibeständigkeit 33, 202
Alkoxsilane 68
Alterungssimulation 1
Aluminiumhydroxid 87
Andrückwalze 177
Anfärbeverhalten 39
Anisotropie 201
Anschmutzverhalten 93, 119
Anti-Dekubitus 260
antimikrobiell 77, 79, 281
Antistatikausrüstung 72
Antivirale Ausrüstung 80
Aquakulturen 159
Aramid 73, 158, 176
Arbeitsplatzgestaltung 284
Armierung 172, 187
Assistenzsysteme 110, 284
Atmosphärendruckplasma 7, 10, 71
Aufbereitung 235
Aufbereitungsverfahren 235, 248
Aufpralldämpfungssystem 193
Aufwuchsträger 218
automatisierte
Ladungssicherung
157
Automobiltextil 86, 128, 179, 270
Autonomik 274
Außenanwendung 264
Azetidinium 21
Bariumsulfat 13
Barrierewirkung 62, 245, 251
Basalt 33, 130
Batterieseparatoren 272
Bautextilien 169, 186
Bauwerksbegrünung 286
Beanspruchungszustand 194
Bekleidungsphysiologie66, 211, 279
Belastungssensorik 290
Beleuchtung 170, 190
Benetzbarkeit 41
Berufskleidung 241
Beschichtung 76, 88, 89, 129,
146, 167, 287
Besiedelung 30, 192
Beständigkeitsprüfung 287
Biaxialgelege 56
Biegesteifigkeit 9, 99
Bikomponentenfasern 20
Bildanalyse 254
Bindefasern 153
142
Bio-POF 28
Biokatalysatoren 131, 236
biologische Cyanideliminierung
212
Biomedizin 30
Biopolymer 18, 44, 126,130, 179
Bioreaktor 212
biotechnologische
Energieerzeugung
26
Bismutoxid 13
Blausäure 212
Bleifrei 13
Blutgefäße 203
Bodenbeläge und
Möbelbezugstoffe
93
Boldrigkeit 50, 60
Brandeinsatz 117
Brandtest 65
Brechungsindex 234
Brennstoffzelle 26, 255
Business- und Corporatewear 281
Bändchengewebe 287
Calciumphosphatfaser 11
Carbon-Nano-Tubes 146
Carbonfaser 2, 12, 15, 26, 31, 43,
116,123, 139, 178, 258, 266
Carbonfaservliesstoff 222, 258, 266
Carbonfilamentgarn 54
Carbonmultifilamente 178
Carbon Nanotubes 6, 20, 40, 74
Carbonrecycling 266
Carboxylierte Polyamine 67
Celluloseregeneratfaser 35
CFD-Simulation 259
CFK 115, 178, 208, 222, 290
Chemikalienbeständigkeit 23
Chemikaliendosierung 247
Chemilumineszenz 245
Chitosan 30, 32, 192, 203
Chloroprenkautschuk 69
CI-Kleidung 239
CMT-Pins 152
Commingling-Verfahren 116
Composites 13, 54, 74, 204
Computersimulation 100
Copolymer 14
Core-Shell-Mikropartikel
242
Coronavorbehandlung 82, 84
Crash-Anwendung 123, 142, 197,
207
Crosslinker 17
CVD-Technologie 71, 149
Datenübertragung 27
Dehnung 38
Dekoration 262, 264
Dekubitusüberwachung 124
Delamination 187
demografischer Wandel 110, 284
Depotwirkung 96
Derivatisierung 66
Detachur 243
Dichteverteilung 101
Digitaldruck 64
Dimensionsstabilität 60
Dispergierbarkeit 35, 282
Dispersionsfarbstoffe 73
Dispersionsklebstoff 135
Doppelschlauchgewebe 133
Dotierung 74
Drapierbarkeit 137, 154, 181, 201,
204
Drapierroboter 154
Drapiersimulation 180, 181
Dreherweben 53, 56
Druckbehälter 121
druckelastisch 138
Druckmessung 101, 124
Drug-Delivery-Fasern 288
Stichwortregister
DSC Durchstrahlschweißen Dyneema® Dämmungsvermögen Dränagen Dünnschichten 5, 153
234
159
142
160
132
Elastomerverstärkung 195
Elektreteigenschaften 273
elektrische Leifähigkeit 10, 20, 26
Elektroden 26, 165
Elektrolumineszenz 10, 102
Elektronenstrahlhärtung 135
Elektroosmose 188
Elektrospinning 192, 203, 257
Elektrosprühtechnik 125
Elektrostatik 107
Emulsionsfilter 163
Encasing 214
Energie 109
Energieeffizienz 31, 84, 111, 161,
210, 252
Energieeintrag 237
Entladung 107
Entwässerung 188
Enzym 236, 248
Epithel 276
Epoxidharz 15
Erdelektrode 188
erneuerbar 238
Erwärmungsverhalten 113
ESD 107, 283
Evakuierungsmatte 124
Explosionsschutztextil 129
Extinktionskoeffizient 234
Extrusionsverfahren 18
Fachbildesystem 58
Fadenbeschleunigung 57
Fadengeschwindigkeit 57
Fadenlagennähwirkstoffe 195
Fadenlagenschichtung 136
Fadenlegung 143
Fadenzugkräfte 98
Fahrbahndeckschicht 118
Fahrzeuginnenraum 273
Faser-Faser-Haftung 22
Faserausrissbeständigkeit 171, 189
Faserorientierung 115, 116, 261
Faserpolarisation 6
Faserprüfung 99
Faserstruktur 202
Faserströmung 259
Fasertransport 109
Faserverfestigung 125
Faserverteilung 254
Faservliesstoffe 262
Faservolumengehalt 202
Faseröffnung 109
Fehlererkennung 51, 114
Fehlerkosten 233
Fehlervermeidung 233
Feinstfasermembranen 272
Feinstfasern 23, 125
ferrimagnetisch 242
Feuchtedurchgangswiderstände211
Feuchtemessung 186, 263
Feuchtigkeitsaufnahme 66
Feuchtigkeitsmanagement 280, 281
Feuerwehrschutzkleidung 280
Filamentoberfläche 41
Filamentorientierung 261
Filtersystem 24, 132, 229, 273
Filterteststand 268
First-Layer-Textilien 81
Flachbettkaschierung 164
Flachstricktechnik 144, 158
Flachwäsche 250
Flammhemmung 92, 129
Flammkaschierung 86, 212
Flammschutz 16, 33, 65, 87, 92
Flechtprozess 290
Flechtpultrusion 155
Stichwortregister
Flockfaser 135
Fluiddichte Produkte 128
Fluorcarbon 75, 238, 247, 249, 251
flushable 282
Flüssigimprägnierverfahren 150
Foliendrucksensor 101
Formgedächtnislegierung 191, 289
Formpressen 130
formschlüssige Verbindung 127
Friktionsspinnen 191
Funktionsunterwäsche 81
Färben 73
Färbespule 101
Fügeverfahren 129
Garngeschwindigkeit 49
Garnherstellung 34
Garnschrumpf 60
Garnsensor 104
Gasphasenabscheidung 10
Gebrauchstauglichkeit 213
Gelege 177, 199
Geotextilien 24, 56
Geruchsentfernung 243
Geräuschdämpfung 171, 189
Gesamtkeimzahl 244
Gewebefehler 51
Gewebekrümmung 59
Gewebeschrumpf 60
Gewebeverformung 60
Gewirke 157, 228
Gewächshaus 161
GFK 48, 178
Glasfaser 9, 48, 178, 202, 220
Glasfaserfilament 99, 178, 202
Glasstapelfaser 22
Gleitreibung 98
GPS 165
Graphen 5, 29
Greifertechnologie 181
Grenzschichtdesign 7
GVK 220
Haarigkeit 104
Haftreibung 98
Haftschicht 9, 149
Haftung 48, 72
Haftungsverbesserung 7, 63, 69
Haushaltswäsche 217
Hautmodell 280, 281
Hautsensorik 279
Healthcare 288
Heavy Tow 12, 53
Heizen 31, 76, 154, 155, 156,
161, 164
Heißdampf 106
Heißpressen 25, 185
Helmgröße 232
Hochdruck-Wasserstrahlen 219
Hochleistungsmaterialien 12, 23,
129, 159
Hochtemperatur-Thermoplaste 174
Hohlprofil 116
Holzkurzfaser 267
Hotmeltklebstoff 86, 90
HT-Ausrüstung 77
Hybridgarn 43, 116, 145, 183, 184,
185, 191, 198, 201, 204
Hybridpolymere 88
Hybridrovings 153
Hybridverbindung 152
Hydrogel 79, 247
Hydrophilierung 21, 72
Hydrophobierung 238, 240, 249,
280
Hydrophobin-Protein 93
Hygiene 214
Hygienemonitoring 235, 244
Hypsochromie 244
Immobilisierung Impactverhalten Implantat 131
46, 142, 207
38, 256
Indikatormikroorganismen 244
Induktion 184
Industrie 4.0 27, 110
Industrielle Wäsche 217
Innenraumtextilien 100
intrinsisch leitfähige Polymere 76
Ionenaustauscherfaser 213
Ionische Flüssigkeiten 66, 73
IR-Absorption 78
Isolationseigenschaften 227
Kabelbaum 171, 189
Kalanderung 272
Kamerasystem 261
Kapillarmembran 141
Katalysator 131
Kautschukwalzen 113
Kavitation 239
Keime 243
Keiminaktivierung 239
Keimreduktion 248
Keimübertragung 80
158, 188, 218
KEMAFIL® Keramikbeschichtung 215, 225
Keramikfasern 11
Kern-Mantel-Strukturen 20, 176
Kettenwirktechnik 158, 218, 226
Kettfadenmanipulation 145
Kettfadenspannung 50
Kettfadenversatz 209
Kettspannungssensoren 46
Klimatisierungselement 156
Knittererholungswinkel 67
Knochenregeneration 11, 30
Knotenelemente 54
Knotenlose Netze 157, 159
Koaleszenzleistung 163
Komfort 214, 285
Kommunikationstechnologie 274
Kompression 279
Konfektion 228
Konfektionierung 129
Konsolidierung 190
Kontaktierung 102
Konturengerechte Fertigung 172
Kopfmorphologie 232
Kopfschutz 138, 232
Korrosionsschutz 161
Kraftaufnahmevermögen 191
Krafteinleitung 116
Kraftmikroskopie 82
Kraftstofffilter 163
Krankenhaushygiene 80
Krempel 158
Kringelneigung 17
Kräuselung 22
Kubelka-Munk 70
Kulierwirken 172
Kundt’sches Rohr 45
Kupfer 77
Kupferpigmente 80
Kurzfaser 221, 267
Körperfunktionsüberwachung 165
Kühlen 156
Küpenfarbstoff 41
Labornasspinnanlage 225
Ladungsabbau 107
Ladungsspeicherung 132
Lambert-Beer’sches Gesetz 85
Laminat 90, 174
Lanzettentechnik 59
Laser-Doppler-Anemometrie
(LDA) 57
Laserschutzkleidung 103, 105
Laserschweißen 125, 231, 234
Leasingtauglichkeit 213, 214, 285
Lebensdauervorhersage 1
Leichtbau 54, 127, 143, 153, 174,
175, 196, 197, 221, 278
Leitfähige Textilien 5, 40, 74, 76,
82, 102, 161
Leuchtdichtemessung 249
Leuchttextilien10, 76, 102, 170, 175
Lichtechtheit 39
Lichtlenkung 190
Lichttechniche Vermessung 190
Lichtwellenleiter 27
Lokale Verstärkung 151
Luftweben 49, 57
Lyocell-Prozess 13
Lärm 118
Magnesiumhydroxid 87
Markisen 170, 229
Maschenbildungsprozess 226
Matrixsystem 15, 48, 126, 208
Medizintextilien 62, 111, 188, 260
Mehrfachdrehergewebe 56
Mehrkomponentenwerkstoff 97
Mehrlagengestrick 144, 198, 207
Mehrlagenlaminat 169
Mehrlagenstricktechnik 134, 204
Mehrlagenstrukturen 59, 129
Mehrschichtfadensensor 140
Mehrschichtverbund 201
Melaminharz 271
meltblow 23, 271, 272
Membran 90, 214, 228
Membranfertigung 136
Mensch-Maschine Interaktion 110
Menschmodell 230
Messsystem 261, 263
Metall-Textil-Verbunde 166, 197,
201, 278
Metallblech 142
Metallfaser 74
Metallhydroxide 87
Metallisierung 71
metalloxidische Nanopartikel 78
Mikrofaltung 119
Mikrofaser 80
Mikrofibrilläre Verstärkungen 19
Mikrokapseln 141
Mikroorganismen 247
Mikropartikel 236, 238
Mikroporen 62
Mikrowellen 120
Milbenschutz 21
Minimalauftrag 84
modulare mobile Kühlwand
56
Monofilamente 19
Multi-Schicht-Struktur 242
Multiaxial-Nähwirktechnik 136
Multiaxialgelege 33, 136, 147, 199
Multiaxialgelegetechnik 209
Multiaxialkettenwirktechnik 139
Multifilamente 19
Multifilamentspinnen 42
Multiknit 86
Multilayerfolien 164
nachhaltigen Nutzung 28, 223
Nachhydrophobierung 75, 251
Nadel 102
Nadelbarren 116
Nadelvliesstoff 270
Nadelwebmaschine 47
Nahteigenschaften 200, 231
Nanoclay 24
Nanocompound 182
Nanofasern 192
Nanopartikel
5, 29, 40, 82, 85,
120, 216
Nanoschicht 68, 149, 183, 184, 185
Nassausrüstung 263
Nassspinnen 3, 11, 32
Nasswickelverfahren 121
Nervenleitschienen 141
Net-Shape-NonwovenTechnologie 192
Netzgewirke 175
Neuartiges wasserfestes Dach 167
NFK 179
nicht brennbare Textilien 22
Niedrigtemperatur-Aufbereitung 239
143
NIR-Bereich 234
Nähwirktechnologie 134, 195
Oberflächenenergie 163
Oberflächenmodifikation 7, 15, 68,
166, 269
Oberflächenwiderstand 72
OLED 10
On-loom-Imaging 51
Ondulation 46
OP-Textilien 245, 249
Open Reed Weaving 139, 151
optimaler Faseröffnungsgrad 108
Optische Messtechnik 181
Organoblech 180, 183, 185
Organokatalysatoren 131
Ossikelersatzprothese 256
Outdoor-Textilien 95, 264
Oxid-Halbleiter 208
oxidativer Abbau 18
Oxifluorierung 7
Oxo-Additive 18
Ökobilanz 70
Öl-in-Wasser-Emulsion 163
Ölfiltration 268
Polyamid 6
39, 275
Partikelfreisetzung 216
Passform 206, 230
PDM-Systeme 233
PEDO: PSS 76
Perlmuttmimetika 94
Persönliche Schutzausrüstung 75,
90, 106, 165, 173, 211,
219, 240, 246, 272
Pflanzenbau 161
Phosphorverbindungen 16
photochemische Aktivierung 65
photokatalytisch 242
pH schaltbare Polymere 75, 241
Piezoelektrischer Effekt 6
Pigmente 89
Pillverhalten 213
Plattenkondensator 124
PLM-Systeme 233
Polfäden 46
Polyacrylnitril 225
Polyamid 6.6 14
Polyamin 21
Polyanilin 76
Polycarbodiimide 63
Polyester 21, 72, 158, 176
Polyetherimid 1
Polyethylenimin 234
Polyglycolid 36
Polylactid 36, 44, 203
Polymeranalytik 29
Polymerblends 25
Polymer optische Fasern (POF) 27
Polyolefine 34
Polyphosphazene 65
Polypropylenfasern 9
Polypyrrol 74
Polyurethan 4, 38, 63, 85
Polyvinylamin 72
Polyvinylidenfluorid 5
Porengeometrie 14, 38
Porosität 62
Poröse Filamente 3
Positionsüberwachung 124
POY-Prozess 41
PP-Garne 41
PP-Gewebe 78
PPS 7
Precursor 2, 71
Preformfertigung
137, 154, 174,
178, 204, 205
PreOx-Fasern 265
Prepregs 209
Produktionslogistik 274
Profilgeometrie 47
Propellerdrehertechnologie 56
Prothesenversagen 256
Prozesskosten 28, 183
144
Prozessluft 259
Prozessmodellierung 267
Prozesstechnologie 210
Prozesswasser 236, 242, 244
Puffersysteme 37
Pufferwirkung von Schweiß 280
Pulp 262
Pultrusionsprozess 120
Pumpenprüfstand 282
PVC-Verträglichkeit 171, 189
PVDF 38
Pyrrolyse 16
Quality Function Deployment 267
Qualitätssicherung 114, 177, 183,
261, 233
Quarternäre Ammoniumverbing 79
radiale Stoßwellen 243
Ramanspektroskopie 41
Raumluftklimatisierung 169
Rauprozess 45, 225
Reaktivklebstoff 135
Recycling 43, 220, 221, 222, 223,
224, 225, 236, 250, 258, 270, 275
Reflektion 89, 167
Regenerationsprozess 141
Reibverhalten 8
Reinigungsmechanik 237
Reinigungssysteme 24
Reinigungstücher 80
Reinigungswirkung 93
Reinraumkonzept 253
Relaxationsverhalten 1, 17
REM 234
reproduzierbare Fertigung 61
Ressourceneinsparung 210
rezyklierte Carbonfasern (rCf ) 222
RFID 250, 283
Ring-Drallelement 112
Risikobewertung 217
Rohrsysteme 109
Rotorspinnen 224
RTM- Verfahren 137, 205
Röntgenabsorption 13
Röntgensystem 108
Sandwich-Struktur 278
Saugfähigkeit 21
Saumbreite 250
Scaffold 30, 192
Schadensmonitoring 165
Schallabsorption 45
Schallentstehung 118
Schaltamplitude 95
Scheuerversuche 66
Schichtsilikat 24, 40, 94, 182
Schlichte 9, 48
Schmelzeigenschaften 34
Schmelzklebstoffe 86
Schmelzspinnen
14, 25, 28, 29,
42, 44, 183
Schmelzviskosität 257
Schmutzabweisung 247
Schmutzentfernung 237, 241, 243,
246, 247
Schnelltest 100, 235, 245
Schnittkonstruktion 206
Schnittschutz 173
Schräglauf 17
Schussbruchbehebung 57
Schusseintrag 49, 57, 58, 133 Schussfaden 102
Schusslänge 226
Schwallwasser 106
Schweißmanagement 81, 279
Schweißverfahren 128, 200, 231,
229
Seile 176
selbstklebende Dachbahn 167
Sensoren 6, 105, 117, 124, 140,
148, 152, 165, 198, 227, 288
Sensornetzwerk 139, 194
Sensortextil 76, 186
Servitisierung 291
Shape-Memory-Materialien191, 289
Sicherheit 283
Sicherungsnetz System 157
Silan Quats 79
Silberionen 77, 79, 96, 217
Simulationsmodell 255
Smart Textiles 10, 124, 162, 168,
284, 288
Softtouch 86
Soil-Release-Ausrüstung 95, 241,
246
soil-repellent 95
Sol-Gel-Technik 3, 23, 24, 68, 77,
88, 91, 92, 96
Sonnensegel 228
Spannungsunterschiede 60
Spinndüsenfärbung 70
Spinnpaket 42
Spinnvliesstoffe 167, 262, 263,
264, 273
Sportbekleidung 279
Sportgerät 187
Spreizen 12
Spritzgussbauteile 145
Sprühen 84
Spulenschützen-Bandweb-
maschinen
54, 133
Spulmaschine 190
Stafettendüse 49
Stammzellen 11
Stauchkammerverfahren 22
Stehfaden 102
Stent 36, 122, 276
Stoßwellen 237
Stoßwellendruck 243
Strahlenvernetzung 14
Streichbaum 50
Structural-Health-Monitoring 152,
290
strukturelles Kleben 127
Strukturspultechnik 190
Strukturfixierung 204
Submikronbereich 87
Superabsorber 3
Superhydrophilie 119
Supraleitung 112
Tailored Fibre Placement 153, 174
Technisches Sticken 288
technische Textilien 158, 176
Teilkettbaumsystem 50
Teilschuss 226
Tenside 240
Teppich 275
Teppichrücken 271
Textil-Elastomer-Verbundwerkstoffe 69
textil-physikalische und physikochemische Charakterisierung 268
Textilbeschichtung 76
Textilbeton 33, 56, 147
Textile Antenne 165 textile Laserprüfmethode 103
Textilphysik 269
Textilschädigung 248
Textilveredlung 269
Texturierung 22
Therapiesysteme 148
Thermofixieren 39
Thermoformen 180
thermolabil 240
Thermophysiologie 211
Thermoplast 19, 29, 48, 116,
120, 134, 142, 153, 155, 183, 184,
185, 198
Thermostabilität 37
Tiefziehbarkeit 278
TiO2-Katalysatoren 242
Tischwäsche 262, 264
Tissue-Engineering 30, 192, 203,
276
Titandioxid 8
Tow Placement 153
Toxikologie 216
Tragekomfort 62, 75, 206, 230,
232, 279
Transformationsmethodik 292
Transportband 69
Trennmittel 180
Tribologie 98
Trichromiespinnen 70
Trinkwasserverordnung 244
Trocknung 88, 263
Tube-Tester 282
UD-Prepregs 53
UHF-Transponder 250
Ultrahochdruck-Wasserstrahlen 219
Ultraschall 12, 200
Umflechtverfahren 121
UV-Schutz 85, 89, 91
UV-Strahlung 91, 135, 249
UV-Trocknung 88
UV-Vernetzung 88, 132
Übersäuerung 37
Vakuuminfusion 137
Vegetationsträger 286
Verbindungstechnik 10
Verbundwerkstoff 9, 19, 48, 61,
127, 130, 144, 145, 154, 155, 174,
175, 180, 181, 187, 195, 196, 199,
205, 208, 268
Verformungsverhalten 123
Vergrauungseffekt 252
Vernetzer 63
Versagensverhalten 123
Verschleiß 8
Verschmutzungen 95
Verstärkung 52, 55, 126, 142, 145,
172, 187, 191, 202, 207
Vinylsilan 77
Virtuelle Produktionssysteme 55
Vliesstoff 35, 86, 88, 171, 179,
182, 189, 221, 260, 262, 263,
264, 265, 268, 269, 271, 282
Warnkleidung 247, 249
Waschbeständigkeit 67, 82
Waschen 95, 247, 251, 252
Wasserdampfdurchgangs-
widerstand 28
Wasserreinigung 24
Wasserrückhaltevermögen 21
Wasserstoff 121
Wasserstoffperoxidlösung 41
Wasserstrahlverfestigung 272
Wasserverbrauch 237
Weben 25, 55, 58, 176
Weißgrad 91
Widerstandsmessung 140, 290
Wiederaufbereitung 213, 238, 252,
280
WIG-Schweißprozess 166
Windenergie 220
Wipes 282
Wirbelstromverfahren 115
Wirktechnik 143
Wirrvlies 221
Wischversuche 80
Wissensmanagement 277, 289
Wundauflage 140, 253
Wärme- und
Feuchtemanagement 111, 211
Wärmeableitung 113
Wärmeisolation 285
Wärmeleitfähigkeit 31, 183
Wärmeschutz 89
Wärmestrahlung 78, 211
Wäscherei 210, 250
30
23, 272
78, 79, 91
Bildquellen
AiF (S. 10, 15/3, 16/3), BTU (S. 12/2), DTNW (U4/6, S. 78), DWI (S. 7/3), FKT (S. S. 7/2, 8/1, 2, 9/1, 15/1, 2, 16/1, 2, 28, 82), Guth & Wolf (S. 9/2), HIT
(U4/2), ITA (S. 83), Hohenstein (S. 86), IREMA-Filter (S. 91), ITCF (U4/4, 7, S. 12/1, 18), ITM (U4/5, S. 11, 13, 31, 51), ITV (S. 5/1, 84), KARL MAYER LIBA
(U2, U3), Lindauer DORNIER (S. 46), Richter (S. 7/1), STFI (U1, U4/1, 8), Thinkstock, iStock (U4/3), TITV (U4/9, S. 17, 29, 98), t+m (S. 5/2), Weko (S. 36)
Stichwortregister
145
Zellkulturen Zentrifugenspinnen Zink IGF-Forschungshighlights 2014
www.textilforschung.de
www.textil-mode.de

2014 Datei herunterladen - Forschungskuratorium Textil

Transcription

Similar documents

2013 Datei herunterladen - Forschungskuratorium Textil

Textilforschung 2012 Bericht 59

Dresdner - PROMI – Promotion inklusive

Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist - DAAD

Von der Faser bis zum Hightech-Leichtbau ITM der TU

Textile Innovationen auf der Techtextil 2015