From the Sector

Für zwei Absolventinnen des Master-Studiengangs Textile Produkte der Hochschule Niederrhein gab es gleich doppelten Grund zur Freude: Sie feierten zusammen mit ihren ehemaligen Kommiliton:innen des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik nicht nur ihren Abschluss, sondern erhielten auch eine ganz besondere Auszeichnung: Sie nahmen je 1500 Euro Preisgeld für ihre herausragenden Abschlussarbeiten entgegen.

Das Textile and Fashion Network (TFN, der Förderverein des Fachbereichs) unterstützt Franziska Guth, die anderen 1500 Euro stiftet der Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. an Tabea Hofemeister.

Preisträgerin Franziska Guth hat ihre Arbeit zusammen mit der KARL MAYER GROUP erstellt. Darin befasste sie sich mit den strategischen Herausforderungen von Smarten Textilien. Franziska Guth hat einen kettengewirkten (Maschenware bestehend aus mehreren senkrecht laufenden Fäden) Smart Textile Demonstrator entwickelt. Konkret geht es um einen berührungslosen Bewegungssensor zur Gestenerkennung aus einem Abstandsgewirke mit leitfähigem Garn, der als Steuerungstool für unterschiedliche Anwendungen wie im Automobil-Interieur verwendet werden kann. Er wurde schon 2022 auf der Techtextil in Frankfurt präsentiert. Mit ihrem innovativen Ansatz und ihrem eigens konzipierten Sensor leistete sie einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung von Smart Textiles auf Wirkmaschinen.
Guth arbeitet mittlerweile bei der KARL MAYER GROUP als textile Produktentwicklerin und feilt dort weiter an innovativen textilen Strukturen, die sich auf Wirkmaschinen herstellen lassen.

Das Ziel der Masterarbeit von Tabea Hofemeister war es, Methoden einzuführen, mit denen sich die Chemikaliendichtigkeit persönlicher Schutzausrüstung prüfen lässt. Diese fehlten bislang im Bestand der Öffentlichen Prüfstelle für das Textilwesen der Hochschule Niederrhein. Mithilfe des Abrinntests überprüfte sie, ob Flüssigkeit in das Material gelangt oder daran gehindert wird. Zum anderen untersuchte sie, wie beständig die Schutzkleidung gegen das Durchdringen von Chemikalien im Spraytest ist. Auf Basis technischer Anforderungen ermittelte sie verschiedene Optionen für eine Konstruktion der Prüfeinrichtungen und führte sie in das bestehende Qualitätsmanagementsystem ein.
Hofemeister ist derzeit Doktorandin in der Fahrzeugsicherheit bei Volkswagen in Wolfsburg.

Perlon® - The Filament Company - headquartered in Munderkingen, Germany, which specializes in the manufacture of synthetic filaments for the Paper- Technical Textile - Brush- Personal- and Dental industry, buys Shaun Filaments in Goa, India.

Shaun Filaments is a leading Indian producer of different types of filaments mainly for the Asian market. Perlon® herewith expands its Asian presence and market leadership in the following business segments: Paper Machine Clothing, Advanced Technical Textiles, Technical Brush Filaments and Personal Care.

“With the acquisition of Shaun Filaments, we are expanding our presence in the Asian market and creating a company that is geared towards the global filament industry of the future and we are expanding our market leadership in all segments. Shaun Filaments is a perfect fit for the Perlon® Group with its long-term experience, strong reputation and knowledge in the production of filaments for the Asian market.” states Florian Kisling, CEO of Perlon®.

The Perlon® Group will take over Shaun Filaments with all employees and production lines located in the Shaun Filaments factory in Goa, India.

Mit jeweils einjährigen Stipendien möchte die Stadt Mönchengladbach Startups aus den Bereichen Textiltechnik, Cyber-Security und Aviation für den Niederrhein gewinnen. Ab sofort können sich geeignete Gründungsteams auf das bundesweit einzigartige Programm bewerben.

Unter dem Namen „Startup.Starterkit.MG“ wird es den drei Gewinnerteams ermöglicht, zwölf Monate lang mit Partnern aus Forschung, Entwicklung und etablierter Unternehmerschaft an der Marktreife ihres Produkts oder ihrer Dienstleistung zu arbeiten. So stehen für das Stipendium Cyber-Security etwa der Cyber-Management-Campus der Hochschule Niederrhein und das Beratungsunternehmen SureSecure als Partner bereit, für das Aviation-Stipendium der Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik der Fachhochschule Aachen sowie Unternehmen vom Innovationsflughafen MG und für das Textil-Stipendium die Hochschule Niederrhein und Firmen aus dem Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. Mietkostenfreies Wohnen in Startup-WGs, gratis Arbeitsplätze und eine Reihe weiterer attraktiver Leistungen von Partnern wie der örtlichen Stadtsparkasse und einem bekannten Sportverein runden die Stipendien ab.

Ermöglicht werden diese durch finanzielle Unterstützung der Stadt Mönchengladbach, durch die intensive Mit- und Zusammenarbeit von WFMG (Wirtschaftsförderung), EWMG (Entwicklungsgesellschaft), MGMG (Marketinggesellschaft), Flughafen Mönchengladbach, Stadtsparkasse Mönchengladbach, Gladbacher Hockey- und Tennisclub (GHTC), der Digitalisierungs- und Gründungsinitiative nextMG e.V. sowie durch die Bereitschaft von Partnern aus branchennahen Bildungseinrichtungen und örtlichen Unternehmen, den Startups als Sparringspartner zur Seite zu stehen.

Voraussetzungen für die Bewerbung für vorzugsweise zwei- bis dreiköpfige Gründungsteams sind ein aussagekräftiges Pitchdeck (max. 10 Seiten), eine erfolgte bzw. unmittelbar bevorstehende Gründung (innerhalb der nächsten drei Monate) sowie die Bereitschaft, für die Dauer des geförderten Jahres nach Mönchengladbach zu ziehen. Liegt ein fertiger Businessplan vor, kann dieser mit eingereicht werden. Angesprochen sind sowohl lokale und regionale als auch nationale oder internationale Startups.

Gesucht werden im Bereich Textiltechnik Innovationen unter anderem aus den Themenfeldern Neue Werkstoffe und Materialien, Technische/Smarte Textilien, Lieferketten/Logistik, Kreislaufwirtschaft/Recycling, Textiler Maschinenbau oder Digitale Märkte/Geschäftsmodelle.

Die Bewerbungsphase ist ab sofort eröffnet und läuft bis 15. Juli 2023.
Bewerbungen sind an startupmg@wfmg.de zu richten, Stichwort „Startup-Stipendium“. Alle Informationen unter www.startupmg.de.

KARL MAYER GROUP will be presenting a WEFTTRONIC® II G at the ITMA with new features and upgrades for greater efficiency. This warp knitting machine with weft insertion produces lattice structures from high-strength polyester, which are firmly established in the construction industry in particular. With a working width of 213", it offers productivity and further advantages through design innovations. New features include weft thread tension monitoring, management and the new VARIO WEFT laying system. The component for the weft insertion aims at maximum flexibility. It allows the patterning of the weft yarn to be changed quickly and easily electronically, without mechanical intervention during yarn insertion and without limits on repeat lengths. In addition, there is less waste.

The KARL MAYER GROUP also supports its customers with well thought-out Care Solutions. The new support offers include retrofit packages for retrofitting control and drive technology for weft insertion and composite machines, and service packages that bundle various services. These include machine inspections and the replacement of all drive belts. The customer benefits from fixed prices that cover the costs of technician assignments, various discount options and transparent services.

A new solution for the vertical greening of cities is presented from the field of application for technical textiles. The core of the innovation is a grid textile produced on warp knitting machines with weft insertion by KARL MAYER Technische Textilien GmbH. The knitted lattice fabric is made of flax. It is used as a climbing aid for fast-growing plants, and after the greening phase, in autumn, it can be recycled together with these plants as biomass in pyrolysis plants to produce electricity and activated carbon. In summer, the planted sails lower the ambient temperature through evaporation effects. In addition, photosynthesis creates fresh air and binds CO2. Other important advantages are low soil requirements and flexible placement in public spaces. The greening system was developed by the company Micro Climate Cultivation, OMC°C, with the support of KARL MAYER Technische Textilien.

The KARL MAYER GROUP will also be exhibiting a sustainable composite solution made from natural fibres. The reinforcing textile of the innovative lightweight material is a multiaxial non-crimp fabric, which was also produced from the bio-based raw material flax on a COP MAX 4 from KARL MAYER Technische Textilien. The boatbuilding specialist GREENBOATS uses natural fibre composites to achieve sustainable products. The fact that it succeeds in this is shown, for example, by the Global Warming Potential (GWP): 0.48 kg of CO2 per kilogram of flax reinforcement compares with 2.9 kg of CO2 per kilogram of glass textile.

Was einst als deutscher Erfindungsgeist und deutsche Ingenieurskunst für Wohlstand und Wirtschaftswachstum sorgte, werde bald Geschichte sein. Grundlegende wirtschaftliche Rahmenbedingungen am Wirtschaftsstandort Deutschland seien nicht mehr gegeben: verbieten, abschalten, verlagern heiße die neue Maxime, mit der Brüssel und Berlin nicht nur dem Mittelstand die Luft zum Atmen nehmen.

Der Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser e.V., Dr. Wilhelm Rauch, und der Ressortleiter Umwelt-& Chemikalienpolitik des Zentralverbandes Oberflächentechnik e.V., Dr. Malte M. Zimmer sind sich einig in der Beurteilung der aktuellen Situation und haben mit der Aussage „Deutschland verabschiedet sich aus der 1. Liga“ einen wirtschaftspolitischen Weckruf gestartet. Deutschland sei im Abstiegskampf – allerdings finde sich anscheinend weder auf der Trainerbank noch im Management irgendjemand, der ein Interesse hätte, das aufzuhalten. Wenn das Durchreichen in die „Vierte Welt-Liga“ nicht generell durch eine sofortige politische Richtungsänderung aufgehalten werde, verliere Deutschland nicht nur weiter im Klima- und Umweltschutz oder bei den Fachkräften, sondern die Gesellschaft als Ganzes die Grundlagen ihrer Existenz und damit auch ihren gesellschaftlichen Zusammenhalt.

Von der – noch – viertgrößten Wirtschaftsnation der Welt werde es künftig ein Hauptexportgut geben: neben dem bereits erfolgten technologischen Aderlass drehten zunehmend Unternehmen, Forschende und Fachkräfte Deutschland den Rücken und wanderten in Länder ab, die die dringend notwendigen Bedingungen für Innovationen und wettbewerbsorientiertes Wirtschaften böten. Während global agierende Konzerne diese Schritte öffentlich meist unbemerkt längst eingeleitet haben, bliebe vor allem inhabergeführten Familienunternehmen nur noch wenig Zeit. In der Chemiefaserindustrie produzieren seit 2021 mehr als ein Drittel der Unternehmen in Deutschland nicht mehr oder haben ihre Produktion für immer geschlossen.

Nach der Energiekrise im vergangenen Jahr und den Erfahrungen aus der Coronazeit, die drastisch die unmittelbare Gefahr von Abhängigkeiten illustriert haben, sollte zu erwarten gewesen sein, dass seitens der Politik entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, um das künftig zu verhindern. Weit gefehlt: eine verbotsorientierte Chemikalienpolitik, die die Substitution chemischer Stoffe zum Dogma der europäischen Politik gemacht hat, erreicht mit dem Green Deal und der Revision von REACH neue und immer größere planwirtschaftliche Höhenflüge.

Großtechnische Anlagen zur Produktion erneuerbarer Energien wie grünem Wasserstoff und Biogas oder Windkraftflügel aus Carbonfasern würden zukünftig sicher irgendwo hergestellt - in Europa nicht. Die dafür benötigten Textilmembranen und Carbonfasergewirke stehen bald auf der REACH-Verbotsliste. Der deutsche Weg zur CO2-Neutralität werde ein steiniger sein, wenn die ältesten Kohlekraftwerke wieder angeschaltet würden und alsbald jede noch verbliebene CO₂-freie Technologie, von Windkraft, Solar über Wärmepumpen zu Biogas, in der Herstellung und im Betrieb über das EU-Chemikalien- und Stoffrecht in Deutschland verboten sein wird. Alsbald werde Deutschland nicht mehr im Stande sein, die Veredlungssubstanzen für Fasern bzw. textile Abluftfilter für den Umweltschutz herstellen zu dürfen, geschweige denn ein langzeithaltbares Kugellager für eine Windkraftturbine oberflächenzuveredeln.

Was mit der Photovoltaik (PV)-Technologie bereits hervorragend funktioniert habe, so Rauch und Zimmer, klappe jetzt auch bei anderen Technologien: Abhängigkeiten von Dritten. 2010/11 war Deutschland der Innovationstreiber in der PV-Technologie. Schon in den folgenden drei Jahren sank die Zahl der Arbeitsplätze von 150.000 auf rund 30.000. Im Jahr 2023 werden 80 % der Solarzellen und 98 % der weltweit verwendeten Wafer aus dem Weltmarktführer China kommen. Den von der EU geplanten “European Chips-Act“ zur Reduzierung der Abhängigkeit von Asien werde es allein deshalb nicht geben können, weil die dazu notwendigen Prozesse und Rohstoffe in Summe aller avisierten Verbote in der EU nicht mehr erlaubt sind.

Berücksichtigt man zusätzlich, dass China die zweitgrößte Volkswirtschaft der Welt, Exportweltmeister vor den USA und Deutschland sowie einer der wichtigsten Akteure auf den globalen Finanzmärkten ist, verwundert es doch, dass Deutschland an das offiziell weiter als Entwicklungsland eingestufte Land 2020 473,4 Millionen Euro an Entwicklungshilfe zahlte.

Die drei Kernforderungen beider Verbände lauten:

• Wir brauchen umgehend eine Wirtschaftspolitik für und nicht gegen die in Deutschland und Europa produzierenden Unternehmen, für die darin beschäftigten Menschen und für den Umwelt- und Klimaschutz.
• Wir brauchen wieder eine intensive technologie- und ergebnisoffene Diskussion zwischen Fachleuten, politisch Verantwortlichen und Behörden zum Erreichen wirtschaftlicher, sicherheitspolitischer und klimatischer Ziele - und damit die Abkehr von einem Ideologie-dominierten planwirtschaftlichen Gesellschaftsentwurf.
• Innovationsprozesse, die den Einklang zwischen Ökonomie und Ökologie mittels technischer Lösungen verbessern können, müssen wieder gangbar gemacht und die Rahmenbedingungen für erfolgreiches internationales Wirtschaften geschaffen werden.

„Es ist Zeit für weniger Ideologie und mehr Wissen in Deutschland und in Europa“, schließen die Verbandsvertreter ihr Statement.

As a trade fair for safety and occupational health in China, the 104th China International Occupational Safety & Health Goods Expo (CIOSH 2023), organized by China Textile Commerce Association (CTCA) and Messe Düsseldorf (Shanghai) Co., Ltd. (MDS), will be grandly held at the Shanghai New International Expo Centre (SNIEC) Hall E1-E7 from 13-15 April 2023. Following three years of epidemic prevention and control measures, the situation has stabilized in China, allowing the labor protection market to enter a phase of rapid recovery and rebound. CIOSH 2023 will attract over 1,500 exhibitors from 14 countries, showcasing their latest protective equipment and technology in an exhibition area exceeding 80,000 square meters.

Integrating Online and Offline Platforms
CIOSH 2023 encompasses four major sectors: Safety at Work, Security at Work, Health at Work, and Emergency Rescue Management. Renowned domestic and international exhibitors, including 3M, Honeywell, Ansell, SATA, JSP, MSA, DELTAPLUS, Lakeland, Cortina, UVEX, CM Chaomei, Xing Yu Gloves, DS, East Asia Glove, Hanvo, SOMO Zhongmai Safety, SAFETY-INXS, and TELPS, will assemble on site. At the same time, CIOSH 2023 has introduced an innovative online platform - CIOSH VIRTUAL. By offering online displays, live streaming, interactive features, and real-time communications, it breaks time and space constraints, facilitating exhibitors and visitors to continue their business exchanges and cooperations beyond the physical exhibition. So far, nearly 1,300 companies have joined the CIOSH VIRTUAL, showcasing more than 3,000 products online and attracting over 70,000 views.

CIOSH Industry Technical Seminar, Sustainable Development Emerges as the Key Focus
The annual Industry Technical Seminar, held concurrently with CIOSH, serves as a platform for professionals to discuss product solutions, share industry insights, and exchange ideas on relevant policies. In 2021, China integrated climate change mitigation measures into its 14th Five-Year Plan, established a 2030 carbon peaking action plan, and proactively pursued the goal of carbon neutrality by 2060. Under the development objectives of "carbon peaking" and "carbon neutrality," the sustainable development of the personal protective equipment (PPE) industry has become the primary theme of this year's seminar. Experts from China Carbon Low-carbon Certification (Jiangsu) Co., Ltd., China Certification Centre, Inc., and SGS-CSTC Standards Technical Services Co., Ltd., will examine related policies, the effects of "carbon neutrality" on the PPE industry chain and the industries using PPE from different angles. They will also explore the future direction of PPE and offer professional guidance for the transformation of relevant enterprises.

Fall Protection Zone
Falls from height are one of the most common accidents that cause serious injury or death to workers. Effective fall protection requires not only protective equipment, but also professional instructions and training. Therefore, CIOSH set up a new Fall Protection Zone in 2021, which received unanimous acclaim. CIOSH 2023 has continued to invite SKYLOTEC, rothoblaas, JECH, Mode and NTR Safety, five companies that specialize in protection at height, to conduct on-site demonstrations on fall testing, fall protection solutions and aerial rescue, and provide visitors with the most professional fall protection guidance and training.

Occupational Health
CIOSH has always implemented the strategy of expanding the business scope in a diversified way, which devotes itself to providing innovative opportunities and new driving forces for the sustainability of the occupational safety and health industry. This year, focusing on the "occupational health" sector, the exhibition will launch an Ergonomics Zone and an Exoskeleton Technology Zone for the first time.

The diabetic community has always been a priority for Hologenix, creators of CELLIANT® infrared technology, so the company embarked on an initial study to test the hypothesis that the technology can positively impact diabetic patients with vascular impairment, now published in Journal of Textile Science & Engineering. Another study is underway as well with more research on the horizon.

According to statistics cited in the International Diabetes Federation Diabetes Atlas, 9th edition, globally, close to a half billion people are living with diabetes and that number is expected to increase by more than 50 percent in the next 25 years.
 
The introduction of the study in the Journal of Textile Science & Engineering also reports that diabetic patients frequently suffer from a combination of peripheral neuropathy and peripheral artery disease, which particularly affects their feet. It further states that it has been estimated that the lifetime risk for the development of foot ulcers in diabetic patients can be as high as 25 percent and that the risk of amputation is 10 to 20 times higher than in non-diabetic subjects.
 
The study was performed by Lawrence A. Lavery, D.P.M., M.P.H., a Professor in the Department of Plastic Surgery at UT Southwestern Medical Center. His clinic and research interests involve diabetic foot complications, infections and wound healing, and he participated in the conception, design, implementation and authorship of the Journal of Textile Science & Engineering study.  

CELLIANT technology is a patented process for adding micron-sized thermo-responsive mineral particles to fibers, in this case polyethylene terephthalate (PET) fibers. The resulting CELLIANT yarns were woven into stockings and gloves containing either 82% CELLIANT polyester, 13% nylon and 5% spandex or for the placebo, 82% polyester with no CELLIANT, 13% nylon and 5% spandex. CELLIANT products absorb body heat and re-emit the energy back to the body as infrared energy, which is non-invasive and increases temporary blood flow and cell oxygenation levels in the body.

The objective of the study was to “evaluate changes in transcutaneous oxygen (TcPO2) and peripheral blood flow (laser Doppler, LD) in the hands and feet of diabetic patients with vascular impairment when CELLIANT gloves and stockings are worn.” While there was not a statistically significant result across all subjects, the study did show that some patients wearing CELLIANT stockings for 60 minutes had an increase of as much as 20% in tissue oxygenation and 30% in localized blood flow. According to the study’s conclusion, “the trends that were observed in favor of CELLIANT stockings suggest that a larger well-designed clinical trial should be undertaken and may provide evidence of clinical efficacy in treatment of the diabetic foot.”
 
The study also notes that “There have been no documented or observed side effects of wearing CELLIANT stockings, and they are relatively inexpensive compared to conventional pharmaceutical interventions.”

Hologenix has embarked on a more comprehensive trial, “Study to Evaluate CELLIANT Diabetic Medical Socks to Increase Tissue Oxygenation and Incidence of Complete Wound Closure in Diabetic Foot Wounds” – NCT04709419, which focuses on the impact of CELLIANT technology to potentially improve tissue oxygenation and wound healing outcomes.
 
“We are excited to explore whether future studies of infrared, with its most common biological effects of increased localized blood flow and cellular oxygenation, could result in a breakthrough in diabetic patients with vascular impairment,” said Seth Casden, Hologenix Co-founder and CEO. “We see a huge potential opportunity with this research for helping to fulfill our core mission of improving people’s health and well-being by potentially reducing the impact of diabetes, and we are actively seeking partners to expand our research efforts.”

• Electromagnetically heatable nanomodified stent for the treatment of hollow organ tumours wins second place at the RWTH Innovation Award

Almost every fourth person who dies of cancer has a hollow organ tumour, for example in the bile duct or in the oesophagus. Such a tumour cannot usually be removed surgically. It is only possible to open the hollow organ for a short time using a stent, i.e. a tubeshaped prosthesis. However, the tumour grows back and penetrates the hollow organ through the stent. Ioana Slabu from the Institute of Applied Medical Technology and Benedict Bauer from the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University have now developed a novel technology for the therapy of hollow organ tumours, which was awarded second place in the RWTH Innovation Award. This involves a polymerstent that contains magnetic nanoparticles. When electromagnetic fields are applied, these nanoparticles lead to a controlled heating of the stent material and thus of the tumour. Because the tumour reacts much more sensitively to heat than healthy tissue, it is destroyed and the hollow organ remains open. Thus, the stent develops a self-cleaning effect.  

Ioana Slabu of the AME explains: "Not only can we drastically reduce treatment costs, but above all we can provide relief for millions of patients worldwide.
 
A manufacturing process and proof of concept for magnetic hyperthermia are already in place. This novel technology has a very high development potential because it can also be used for tumours in other parts of the body such as the prostate, stomach, intestine or urinary bladder or for cardiovascular diseases.  

The AiF/IGF project started under the project title "ProNano" funded by BMWK. Now the approval for the follow-up project "ProNano2" has also been received. The approved project is called: "Validation of the innovation potential of heatable stents for heat-induced treatment of cavity tumours" and is funded by BMBF in course of the VIP+ program. With the Clinic for General, Visceral and Transplantation Surgery of the University Hospital Aachen and the Institute for Technology and Innovation Management at RWTH Aachen University, the consortium is enriched by clinical and economic expertise. Every year, RWTH Aachen University honours particularly innovative university projects with the Innovation Award. Professor Malte Brettel, Prorector for Business and Industry, presented the certificates to four outstanding projects as part of RWTHtransparent.

Fibre Extrusion Technology Ltd (FET) of Leeds, UK will shortly be exhibiting at INDEX 23, the leading nonwovens exhibition in Geneva, 18-21 April.

As well as featuring its latest meltblown and spunbond technology, FET will focus on its new Fibre Development Centre. Construction and fit-out of this new purpose-built building is now fully operational. This modern two-storey development provides state-of-the-art facilities, including enhanced laboratory for client testing and product development.

Resident equipment in the Fibre Development Centre reflects the wide range of fibre extrusion systems offered by FET to clients across the globe and will enable continued growth of the company through innovation.  

Complementing FET’s highly successful meltblown technology, the more recent spunbond range provides unprecedented opportunities for the scaled development of new nonwoven fabrics based on a wide range of fibres and polymers, including bicomponents.

Ein neuartiges, ebenso umweltfreundliches wie kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern aus Lignin ist an den DITF entwickelt worden. Es zeichnet sich durch hohes Energiesparpotential aus. Die Vermeidung von Lösungsmitteln und die Nutzung natürlicher Rohstoffe machen das Verfahren umweltfreundlich.

Carbonfasern werden im industriellen Maßstab gewöhnlich aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Die Stabilisierung und die Carbonisierung der Fasern geschieht dabei mit langer Verweildauer in hochtemperierten Öfen. Das erfordert viel Energie und macht die Fasern teuer. Dabei entstehen giftige Nebenprodukte, die aufwendig und energieintensiv aus dem Herstellungsprozess abgetrennt werden müssen.

Ein neuartiges, an den DITF entwickeltes Verfahren ermöglicht hohe Energieeinsparungen in all diesen Prozessschritten. Lignin ersetzt dabei das Polyacrylnitril für die Herstellung der Präkursorfasern, die in einem zweiten Prozessschritt zu Carbonfasern umgewandelt werden. Lignin als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Carbonfasern hat bisher kaum Beachtung in der industriellen Fertigung gefunden. Lignin ist ein günstiger und in großen Mengen verfügbarer Rohstoff, der als Abfallprodukt in der Papierproduktion anfällt.

Im neuen Verfahren zur Herstellung von Ligninfasern wird zuerst Holz in seine Bestandteile Lignin und Cellulose getrennt. Ein Sulfit-Aufschluss ermöglicht die Erzeugung von Lignosulfonat, das in Wasser gelöst wird. Die wässrige Lösung von Lignin ist das Ausgangsmaterial für das Spinnen der Fasern.
Der Spinnprozess selbst erfolgt im sogenannten Trockenspinnverfahren. Dabei presst ein Extruder die Spinnmasse durch eine Düse in einen beheizten Spinnschacht. Die entstehenden Endlosfasern trocknen im Spinnschacht schnell und gleichmäßig. Das Verfahren benötigt weder Lösungsmittel noch giftige Additiven.

Die anschließenden Schritte zur Herstellung von Carbonfasern - die Stabilisierung in Heißluft und die anschließende Carbonisierung im Hochtemperaturofen - ähneln denen des üblichen Prozesses bei Verwendung von PAN als Präkursorfaser. Allerdings lassen sich die Ligninfasern im Ofen besonders schnell mit Heißluft stabilisieren und benötigen nur relativ niedrige Temperaturen in der Carbonisierung. Die Energieersparnis in diesen Prozessschritten gegenüber PAN liegt bei rund 50% und bedeutet einen echten Wettbewerbsvorteil.

Aus Wasser gesponnene Ligninfasern bieten Vorteile
Neben der umweltfreundlichen, da lösemittelfreien Herstellung, und der Energieeffizienz bietet das neue Verfahren weitere Vorteile gegenüber PAN: Lignin ist ein überaus günstiger und leicht verfügbarer Rohstoff, der aus Holz gewonnen wird. Die Verwendung eines natürlichen Rohstoffes für die Erzeugung von hochfesten Carbonfasern folgt dem Nachhaltigkeitsgedanken in der Produktion.

Der Trockenspinnprozess erlaubt hohe Spinngeschwindigkeiten. Hierdurch wird in kürzerer Zeit deutlich mehr Material produziert, als es mit PAN-Fasern möglich ist. Das ist ein weiterer Wettbewerbsvorteil, der dennoch keine Kompromisse an die Qualität der Lignin-Präkursorfasern zulässt: Diese sind äußerst homogen, haben glatte Oberflächen und keine Verklebungen. Solche strukturellen Merkmale erleichtern die Weiterverarbeitung zu Carbonfasern und letztlich auch zu Faserverbundwerkstoffen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die in dem neuen Spinnverfahren gewonnenen Präkursorfasern aus Lignin gegenüber PAN deutliche Vorteile in der Kosteneffizienz und in ihrer Umweltverträglichkeit zeigen. Die mechanischen Eigenschaften der aus ihnen hergestellten Carbonfasern sind hingegen nahezu vergleichbar – sie sind ebenso zugfest, widerstandsfähig und leicht, wie es von marktgängigen Produkten bekannt ist.

Besonders interessant dürften Carbonfasern aus Wasser gesponnenen Ligninfasern für Anwendungen in der Bau- und Automobilbranche sein, die von Kostensenkungen im Produktionsprozess in hohem Maße profitieren.