Beschichten

Zu den einzelnen Arbeitsschritten in der Prozesskette haben wir nützliche Informationen in unterschiedlichen Kategorien – Projektbeispiele, beste verfügbare Technik und Videos – für Sie gesammelt. Fahren Sie mit der Maus über einzelne Elemente und erfahren Sie, wie sich Ihre Prozesse optimieren lassen. Weitergehende Informationen zu den weitverbreiteten Verfahren Lackieren und Galvanisieren finden Sie in eigenen Prozessketten.

Weben, stricken, wirken, tuften, Vliesstoffherstellung

Beste verfügbare Technik

Digitales Retrofitting einer Flechtmaschine

Eine konventionelle Flechtmaschine wurde zunächst digitalisiert. Dieses digitale Abbild wurde dann verwendet, um verschiedene Einstellparameter zu testen, in diesem Fall für besonders spröde Fasermaterialien. Die so gewonnenen digitalen Ergebnisse konnten nach der Simulation und Optimierung anschließend auf die reale Maschine übertragen wurden. Hierdurch konnten eine Steigerung der Prozessstabilität um ca. 100 % und eine Steigerung der Maschinengeschwindigkeit um 150 %erreicht werden.

Quelle(n):

  • Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (2019): ITMA 2019: Neue 3D-Flechtmaschine - Film. RWTH Aachen

Einsatz biologisch abbaubarer Schlichtemittel

Bei der Auswahl von Schlichtemitteln sollte auf die biologische Abbaubarkeit oder zumindest Absorptionsfähigkeit durch den Belebtschlamm geachtet werden. Dadurch kann die CSB-Fracht in biologisch behandeltem Abwasser deutlich reduziert werden.

Quelle(n):

  • Schönberger, H.; Schäfer, T. (2003): Beste Verfügbare Techniken in Anlagen der Textilindustrie. Hg. v. Umweltbundesamt. Umweltbundesamt. Berlin (Forschungsbericht 200 94 329 - UBA-FB 000325). Online verfügbar unter S. 192 Link

Reduzierung der Druckluft beim Weben

Beim Air-Jet-Weben sollte darauf geachtet werden, dass nur ein Minimum an Druckluft verwendet wird, um eine unnötige Aufbereitung der Luft vorzubeugen.

Quelle(n):

  • Directorate B – Growth and Innovation Circular Economy and Industrial Leadership Unit European IPPC Bureau (2019): Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Textiles Industry. Draft 1. Working Paper. Directorate B – Growth and Innovation Circular Economy and Industrial Leadership Unit European IPPC Bureau (1). S. 745 Link

Schlichtmittelauflage verringern

Durch eine Optimierung der Schlichtemittelrezeptur kann erreicht werden, dass eine geringere Menge an Schlichtemittel verwendet werden muss und so die CSB-Fracht im Wasser um bis zu 35 % sinkt. Synthetische Schlichtemittel verursachen zwar höhere Kosten in der Beschaffung, verringern aber neben der CSB-Fracht im Abwasser auch die Anzahl der Garnbrüche in einem Ausmaße, welches die Beschaffungskosten überkompensiert. Diese Maßnahme kann durch Mess- und Regelungstechniken ergänzt werden, um so zusätzlich die Schlichtemittelauflage zu verringern.

Quelle(n):

  • Schönberger, H.; Schäfer, T. (2003): Beste Verfügbare Techniken in Anlagen der Textilindustrie. Hg. v. Umweltbundesamt. Umweltbundesamt. Berlin (Forschungsbericht 200 94 329 - UBA-FB 000325). Online verfügbar unter S. 194 Link

Vornetzen der Kettgarne

Durch ein Vornetzen der Kettgarne, also das Führen der Kettgarne durch ein heißes Wasserbad vor dem Schlichten, kann eine homogenere Verteilung des aufgetragenen Schlichtemittels erreicht werden. Im Praxistest hat dies eine Produktivitätssteigerung von insgesamt ca. 0,2 % ergeben und dabei den Schlichtemittelverbrauch um über 50 % senken können.

Quelle(n):

  • Schönberger, H.; Schäfer, T. (2003): Beste Verfügbare Techniken in Anlagen der Textilindustrie. Hg. v. Umweltbundesamt. Umweltbundesamt. Berlin (Forschungsbericht 200 94 329 - UBA-FB 000325). Online verfügbar unter S. 196 Link

Projekte

Energieverbrauchsreduzierung durch verbesserte Ansteuerung von Stafettendüsen beim Luftdüsenweben – EvereSt

Prozesseigenschaften:
  • Luftwebmaschinen zeichnen sich durch eine hohe Produktivität, allerdings auch durch einen hohen Energieverbrauch aus. Insbesondere der Drucklufteinsatz sollte so weit wie möglich reduziert werden. 
  • Ziel des Projektes ist die bedarfsgerechte Ansteuerung der Stafettendüsen in Luftwebmaschinen. 
  • Während des Projektes wurde hierfür ein Strömungsmodell entwickelt, welches die Kräfte auf das Schussgarn ermittelt, um so eine gezielte Ansteuerung der Stafettendüsen zu ermöglichen. 
  • Durch die gezielte Ansteuerung kann der Drucklufteinsatz für die Stafettendüsen um 12,1 % gesenkt werden.
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Entwässerung von Spunlace-Vliesstoffen

Prozesseigenschaften:
  • Die thermische Trocknung von Vliesstoffen ist energieintensiv. Eine Alternative bildet die schallbasierte Entwässerung. 
  • Es sollte eine energieeffiziente Entwässerung von Spunlace-Vliesstoffen mittels Ultraschalltechnologie entwickelt werden. 
  • Um die Vliesstoffe kontinuierlich entwässern zu können, wurden in der Versuchsanlage eine Krempel EWK-413, eine Wasserstrahlverfestigungsanlage (AquaJet), ein Doppelsiebtrommeltrockner und ein Wickler verwendet. Das Ultraschallsystem wurde dabei zwischen AquaJet und Trockner eingebaut. 
  • Durch die Anwendung der Ultraschalltechnologie konnte der Entwässerungsvorgang mit einem geringeren Energieeinsatz umgesetzt werden.
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Entwicklung eines aktiv geregelten Schussfadenbremssystems für Luftdüsenwebmaschinen

Prozesseigenschaften:
  • Schwankungen bei der Schussfadenankunft in Luftdüsenwebmaschinen führen zu einer langen Streckphase und einer Verringerung der Produktivität. 
  • Ziel des Projektes ist es, ein Schussfadenbremssystem zu entwickeln, welches die Streckphase verringert, was zu einem verringertem Drucklufteinsatz führt. 
  • Zur Bestimmung der Fadenankunft wurde ein Schusssensor verwendet, über welchen die Position und Geschwindigkeit des Fadens erfasst werden. Diese Daten werden dann an die Bremse weitergeleitet. 
  • Durch die eingebaute Bremse konnte neben der Einsparung der Druckluft auch die Anzahl der Schussfehler verringert werden.
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Entwicklung eines mechanisch-pneumatischen Streck- und Fangsystems für Luftdüsenwebmaschinen - HybridCatch

Prozesseigenschaften:
  • 80% der Fehlschüsse bei einer Luftdüsenwebmaschine sind auf die Streckdüsen zurückzuführen. Dies verursacht hohe Druckluftkosten und mehr Ausschuss. Daher ist insbesondere die Kontrolle des Streckprozesses wichtig. 
  • Während des Projektes wurde ein Streck- und Fangsystem für Luftdüsenwebmaschinen entwickelt. 
  • Durch das neue System, welches auch bei alten Luftdüsenwebmaschinen nachgerüstet werden kann, wird der Schussfaden gestrafft und dadurch stabilisiert. 
  • Durch das neue System konnten 13 % Druckluft eingespart und die Schussfehler um 42 % gesenkt werden. Zudem konnte der Kantenabfall um 2,5 cm/Schuss reduziert werden.
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Erhöhung der Energieeffizienz von Spunlace-Anlagen

Prozesseigenschaften:
  • Die Wasserstrahlverfestigung des Faservliesstoffes ist ressourcenintensiv und bietet einiges an Optimierungspotenzial. 
  • Im Rahmen des Projektes soll erarbeitet werden, wie in der Arbeitsstelle Düsenbalken/Siebband- bzw. MPS-Unterlage (mikroporöse Unterlage) die Energieeffizienz des Spunlace-Prozesses erhöht werden kann. 
  • Um die Energieeffizienz zu steigern, wurden im Rahmen des Projektes verschiedene Optimierungen an den Spunlace-Anlagen vorgenommen. 
  • Durch das Projekt konnten neue energiesparende Düsenstreifen entwickelt werden.
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Fibriltex - Microfibrillär verstärkte Textilien und Polymercomposites

Prozesseigenschaften:
  • Die mechanischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften von Polymercompositen können stark variieren. Daher ist es empfehlenswert zu untersuchen, welche Polymermorphologie und Matrix die gewünschten Eigenschaften hervorrufen können. 
  • Ziel des Projektes ist die Untersuchung und Entwicklung von Polymercompositen mit einer verstärkten Zugfestigkeit und einem entsprechenden Zugmodul. 
  • Im Rahmen des Projektes wurden zunächst die Fasern mittels Extrusion hergestellt, anschließend wurden Flächentextilien aus verschiedenen Polymermischungen hergestellt und abschließend zu vollwertigen Verbundwerkstoffen weiterentwickelt. 
  • Durch die Erhöhung der Zugfestigkeit konnte erreicht werden, dass eine geringere Menge an Rohstoffen für die Herstellung notwendig ist, bei gleichbleibenden Anforderungen an die Textilien.
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Funktionale und thermisch hoch belastbare Tuftings für den Einsatz im Bereich der technischen Textilien

Prozesseigenschaften:
  • Entwicklung von hochfesten und schwer entflammbaren textilen Bodenbelägen mit Hilfe von Tuftigprozessen, 
  • Optimierung der elektronisch gesteuerten Jerkerbarre, um zyklisch schwankenden Garnbedarf besser zu händeln, 
  •  Entwicklung modifizierter Trägergewebe, um hohe Polklemmenkräfte aufnehmen zu können und somit hohen Temperaturen standzuhalten, 
  •  Entwicklung eines Simulationstools für die vereinfachte Darstellung der Gewebeparameter.

Insekten liefern Chitin als Grundstoff für die Textilindustrie

Prozesseigenschaften:
  • Schlichtemittel werden im Webprozess zur Verringerung von Fadenrissen verwendet, belasten allerdings anschließend das Abwasser. Ein biologisch abbaubares Schlichtemittel ist daher empfehlenswert.
  • Chitin fällt als Abfallprodukt in der Futtermittelindustrie an und kann in der Textilindustrie weiterverarbeitet werden.
  • Das Chitin wird mittels Deacetylierung zu Chitosan weiterentwickeln und konnte dann als Schlichtemittel verwendet werden.
  • Durch die Verwendung eines biobasierten Schlichtemittels konnte eine bessere Verträglichkeit für Mensch und Umwelt erreicht werden.
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Melaknit: Verbesserung der Feinstpartikelabscheidung von Vliesstofffiltermedien durch neue verfahrenstechnische Lösungen - Herstellung von Vlieswirkstoffen

Prozesseigenschaften:
  • Vliesstoffe werden in verschiedenen industriellen Bereichen angewendet und erfüllen dort meist sehr spezifische Aufgaben. Allerdings ist es immer wieder notwendig, Vliese mit verschiedenen Eigenschaften, z. B. als Filter, hintereinanderzuschalten, um das gewünschte Resultat zu erhalten. Hierbei könnte ein Vliesverbundstoff Abhilfe schaffen. 
  • Durch die Verwendung spezieller Vlieskombinationen sollten die technischen Eigenschaften verschiedener Vliessorten kombiniert werden. 
  • Für das Projekt wurden zunächst die einzelnen Vliesstoffe auf ihre Eigenschaften untersucht. Anschließend wurden Vliesmischungen erstellt und getestet. 
  • Die Vliesstoffkombinationen weisen erweiterte Eigenschaften gegenüber ihren Reinformen auf. Allerdings findet die Ausprägung dieser Eigenschaften in einem geringeren Ausmaß statt. Daher eignen sich die Vlieskombinationen insbesondere für Anwendungen, welche mehrere moderate Ausprägungen der Vlieseigenschaften, wie z. B. Flammhemmung, benötigen.
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Modellierung Kettenwirkmaschine

Prozesseigenschaften:
  • Kettenwirkmaschinen besitzen den Nachteil, dass sie energieintensiv erwärmt und warmgehalten werden müssen. 
  • Ziel des Projektes ist es, das Wärmeverhalten der Kettenwirkmaschinen genauer zu untersuchen, um so eine gezieltere Erwärmung einzelner Wirkelemente vornehmen zu können. 
  • Während der Versuche wurde mittels diverser (Wärmebild-)Kameras das Ausdehnungsverhalten der Maschinenteile erfasst und untersucht. 
  • Mit Hilfe der erfassten Daten und einer Software zur Erfassung und Steuerung der Temperatur ließ sich die Aufwärmzeit von zehn auf 1,74 Stunden reduzieren.
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Multipler Einsatz des Propellerdrehers zur Herstellung von weitmaschigem und gleichzeitig verschiebefestem Drehergewebe für technische Anwendungen

Prozesseigenschaften:
  • Drehergewebe werden mit einer geringen Produktionsgeschwindigkeit hergestellt und müssen anschließend beschichtet werden, um eine ausreichende Formstabilität aufzuweisen. 
  • Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuen Technologie zur schnellen Produktion von Voll- und Mehrfachdrehergewebe. 
  • Während des Projektes wurde ein Konzept zur Integration des Propellerdrehersystems in eine Webmaschine entwickelt und umgesetzt. 
  • Durch das neue Konzept konnte die Produktivität in Abhängigkeit der Verdrehung deutlich erhöht werden, was bei einem gleichen Auftragsvolumen zu einem geringeren Energieeinsatz führt.
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Untersuchungen zum Mechanismus des Spinning-Effektes bei der Herstellung nassgelegter Vliesstoffe

Prozesseigenschaften:

 

  • Während des Herstellungsprozesses von Nassvliesstoffen kommt es immer wieder zum Spinning-Effekt, welcher die Vliesstoffqualität senken kann und zu einer erhöhten Ausschussrate führt. 
  • Untersucht wurde, welche Ursachen und Einflussgrößen den Spinning-Effekt bei der Nassvliesstoffherstellung verursachen oder begünstigen. 
  •  Im Rahmen des Projektes wurden unter anderem die Einflussgrößen Feinheit, Länge, Querschnitt, Steifheit der Vliesfasern untersucht. 
  • Durch die zielgerichtete Auswahl der Vliesfasern konnten Vliese mit 20 – 30 % geringerem Flächengewicht hergestellt werden. Dies resultiert in einem deutlich geringeren Ressourceneinsatz zur Herstellung von Vliesstoffen.


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Videos

Compressed air made easy

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Druckluft ganz leicht gemacht

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Wir danken dem Fachgebiet Beschichtungstechnik der TU Berlin für die fachliche Unterstützung!


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