Industrietextilien

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.

Ernte/ Schur

Beste verfügbare Technik

Auswahl geeigneter Zulieferer

Bereits bei der Beschaffung der Rohmaterialien können Unternehmen ihre Ressourceneffizienz steigern, indem sie ihre Zulieferer zur Angabe der verwendeten Präparations- und Schlichtemittel sowie sonstigen eingesetzten Chemikalien verpflichten. Dies sollte auch für die erwartete Menge der Rückstände dieser Chemikalien gelten, da hierdurch ein bedarfsgerechterer Einsatz der Chemikalien zur Aufbereitung der Rohstoffe für die nachfolgenden Prozessschritte erreicht werden kann.

Beschaffung wenig belasteter Textilfasern

Bei der Beschaffung von Textilfasern sollte darauf geachtet werden, dass von vornherein nur Fasern mit einer möglichst geringen Belastung an Fremdstoffen und Chemikalien erworben werden, um so den Einsatz der Chemikalien und Ressourcen in der Aufbereitung der Stoffe möglichst gering zu halten. Diese Maßnahme kann auch ein regelmäßiges Assessment mit den Zulieferern umfassen sowie Rahmenverträge mit Zulieferern, welche sich diesbezüglich hervorgetan haben.

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. 723 Link

Einteilung der Hilfsstoffe nach Gewässerrelevanz

Bei der Verwendung von Textilhilfsmitteln sollte stets eine Einteilung der Stoffe gemäß der ARS-Einstufung laut den Schemen der TEGEWA erfolgen, um so zu ermitteln, welche Hilfsstoffe die Abwasserqualität stark belasten. Dies bildet die Grundlage für die Feststellung, welche Hilfsstoffe im Idealfall gänzlich ersetzt werden sollten oder ob deren Einsatz zumindest auf das notwendige Minimum reduziert werden kann.

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. 182 Link

Projekte

Entwicklung umweltgerechter Aufschlussverfahren zur Gewinnung hochwertiger textiler Fasern in Deutschland

Prozesseigenschaften:
  • Der hohe Energieeinsatz und die Geruchsbelastung sind wesentliche Probleme bei der Verwendung des Wasserröstprozesses, welche durch das Projekt begegnet werden soll.
  • Die Entwicklung eines Verfahrens zur umweltfreundlichen Fasergewinnung mittels eines Wasserröstprozesses wird versucht mit diesem Projekt umzusetzen.
  • Im Rahmen des Projektes werden hierfür die verschiedenen Röstverfahren weiterentwickelt sowie die Abwasser- und Abluftfilterung optimiert.
  • Durch die Einführung des optimierten Wasserröstprozesses konnten gegenüber den bisherigen System Einsparungen in Höhe von 0,38€/kg erzielt werden, was zu einer Amortisationsdauer der Investitionen von weniger als 4 Jahren führt. Zusätzlich konnte ein großer Teil der Abwässer soweit aufbereitet werden, dass dieses in anderen Prozessstufen wiederverwendet werden konnte.
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Wiederverwertungspotenzial neuartig gewonnener Recyclingfasern aus Altgeweben für den textilen Sektor

Prozesseigenschaften:
  • Durch den hohen Bedarf an immer günstigeren Textilien entsteht auch eine große Menge an Alttextilien, welche recycelt werden müssen. 
  • Ziel ist die Gewinnung neuartiger mittlerer und langer Fasern aus recycelten Fasern. 
  • Hierfür werden die Alttextilien zunächst sortiert, zerkleinert und gereinigt. Anschließend werden diese in einer modifizierten Mühle aufgetrennt und abschließend wiederverwertet. 
  • Diese so gewonnenen Fasern können dann zu Vliesstoffen (100 %) oder Stapelfasergarn (50 – 60 %) verarbeitet werden.
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Faserherstellung

Beste verfügbare Technik

Auswahl geeigneter Zulieferer

Bereits bei der Beschaffung der Rohmaterialien können Unternehmen ihre Ressourceneffizienz steigern, indem sie ihre Zulieferer zur Angabe der verwendeten Präparations- und Schlichtemittel sowie sonstigen eingesetzten Chemikalien verpflichten. Dies sollte auch für die erwartete Menge der Rückstände dieser Chemikalien gelten, da hierdurch ein bedarfsgerechterer Einsatz der Chemikalien zur Aufbereitung der Rohstoffe für die nachfolgenden Prozessschritte erreicht werden kann.

Beschaffung wenig belasteter Textilfasern

Bei der Beschaffung von Textilfasern sollte darauf geachtet werden, dass von vornherein nur Fasern mit einer möglichst geringen Belastung an Fremdstoffen und Chemikalien erworben werden, um so den Einsatz der Chemikalien und Ressourcen in der Aufbereitung der Stoffe möglichst gering zu halten. Diese Maßnahme kann auch ein regelmäßiges Assessment mit den Zulieferern umfassen sowie Rahmenverträge mit Zulieferern, welche sich diesbezüglich hervorgetan haben.

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. 723 Link

Einteilung der Hilfsstoffe nach Gewässerrelevanz

Bei der Verwendung von Textilhilfsmitteln sollte stets eine Einteilung der Stoffe gemäß der ARS-Einstufung laut den Schemen der TEGEWA erfolgen, um so zu ermitteln, welche Hilfsstoffe die Abwasserqualität stark belasten. Dies bildet die Grundlage für die Feststellung, welche Hilfsstoffe im Idealfall gänzlich ersetzt werden sollten oder ob deren Einsatz zumindest auf das notwendige Minimum reduziert werden kann.

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. 182 Link

Projekte

Carbonstickgrund: Entwicklung einer neuen Technologie zur Herstellung beanspruchungsgerecht verstärkter Vliesstoffe aus recycelten Carbonfasern

Prozesseigenschaften:
  • Die Entsorgung von Carbonbauteilen ist umweltfreundlich nur begrenzt möglich, daher ist es entscheidend, so viele Carbonfasern wie möglich zu recyceln. 
  • Die Entwicklung einer neuen Technologie zur Herstellung von Vliesstoffen aus recycelten Carbonfasern (rCF) ist vorzusehen. 
  • Für die Entwicklung der bedarfsgerecht verstärkten Vliesstoffe wurden zwei Vliesstoffarten getestet, zum einen Vliesstoffe, welche zu 100 % aus recycelten Carbonfasern bestanden, sowie eine zweite Variante, welche nur teilweise recycelte Fasern beinhaltete. 
  • Im Projekt konnten beide Varianten als geeignet identifiziert werden. Die beste Eignung wies dabei ein 100 g/m² leichter rCF-Krempelvliesstoff auf.
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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 umweltfreundlichen Verfahrens zur Herstellung textiler Cellulosefasern durch thermoplastische Verarbeitung

Prozesseigenschaften:
  • Das Viskoseverfahren zur Herstellung von Celluloseregeneratfasern verursacht schwefelhaltige Emissionen. Um die Grenzwerte einzuhalten und die Umwelt zu schützen sind diese möglichst weit zu reduzieren.
  • Während des Projektes wird der Versuch unternommen das Nassspinnverfahren durch ein Schmelzspinnverfahren zu ersetzen.
  • Um das Nassspinnverfahren durch ein Schmelzspinnverfahren zu ersetzen werden die einzelnen Arbeitsschritte optimiert:
    -Auswahl und Optimierung geeigneter Synthesevarianten
    -Anpassung der Spinnbedingungen
    -Verfahrenstechnische Ausarbeitung der Hydrolyse der Silylgruppen
    -Recycling der Reaktionskomponenten
    -Erweiterung der optimierten TMSC(Trimethylsilylcellulose)-Synthese.
  • Durch die Ersetzung des Nassspinnverfahrens konnte ein Verfahren zur Faserherstellung entwickelt werden, welche ohne Salze, Lösemittel, Schwermetallen und Schwefel auskommt und somit erheblich zu einer geringeren Abwasserbelastung beiträgt.
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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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FR-Polyamide-Technologievorteile durch intrinsischen Flammschutz in der Textil- und Kunststofftechnik (19297 N)

Prozesseigenschaften:
  • Verwendung von flammhemmenden Organophosphorverbindungen für einen permanenten Flammenschutz von PA6-Fasern,
  • Zugeben von Ukanol RD® und 3-HPP vor dem Beginn der Polykondensationsreaktion,
  • Weiterverarbeitung der erhaltenen flammgeschützten Polyamide zu Multifilamentgarnen in einem Schmelzspinnprozess,
  • Vergrößerung des Molekulargewichtes mittels Reaktivextrusion durch Kettenverlängerer.
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Siebbänder mit erhöhter Lebensdauer - CleanBelt

Prozesseigenschaften:
  • Für die Filamentablage werden in Spinnvliesanlagen gewebte Siebbänder eingesetzt, an welchen Filamenttropfen hängen bleiben können. Diese müssen anschließend aufwendig gereinigt werden. 
  • Ziel des Projektes ist es, das Eindringen der Polymertropfen zu verhindern und so eine vereinfachte Reinigung zu ermöglichen. 
  • Während des Projektes wurden Siebbänder mit einem 20 % geringeren offenen Volumen verwendet, um so ein Eindringen der Polymertropfen zu verhindern. 
  • Durch diese Maßnahmen und eine Anpassung des Reinigungssystems konnte die Lebensdauer der Siebbänder um 25 % erhöht werden.
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Textile Superkondensatoren auf Basis von Kohlenstoffnanofaservliesen als flexible, leichte und robuste Energiespeicher

Prozesseigenschaften:
  • Herstellung von Carbonnanofasern per Elektrospinnen aus Polyacrylnitril,
  • Optimierung der Carbonnanofasern für die Anwendung in Superkondensatoren,
  • Aufbau unterschiedlicher Elektroden, Entwicklung von Separatoren-Membranen und Testen unterschiedlicher Elektrolyte,
  • Testen der Superkondensatoren durch Anwendung in Smart-Textiles und im Automotive-Bereich.
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Videos

Recycling von carbonfaserverstärktem Kunststoff

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Spinnen, Zwirnen, Texturieren

Beste verfügbare Technik

Auswahl des Ringdurchmessers in Ringspinnmaschinen

Um Fadenbrüche zu vermeiden, sollte der Ringdurchmesser in Bezug auf den Garndurchmesser für Ringspinnmaschinen ausgewählt und angepasst werden. Zudem sollte darauf geachtet werden, dass die Ringspinnmaschinen schrittweise angefahren werden.

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

Kompaktspinnen

Beim Kompaktspinnen findet mithilfe von Unterdruck eine Verdichtung der Fasern im Streckwerk statt. Dies führt zu einer höheren Garnfestigkeit und -dehnung. Die beim anschließenden Weben benötigte Schlichtemenge sinkt um 15 %. Hierdurch wird zudem erreicht, dass die Abwasserbelastung durch die geringere Menge eingesetzter Schlichtemittel reduziert wird.

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. 212 Link

Optimierung diverser Parameter im Spinnvorgang

Kleinere Anpassungen im Spinnvorgang können die Ressourceneffizienz erhöhen. Hierzu gehören der Einsatz des Wirbelspinnens, die Verwendung leichter Spulen/-körper in Ringrahmen und die Optimierung der Bewegung von Leerspulenförderern in Kegelspulmaschinen.

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

Spindelöl und Ölstand des Garns

Bei der Auswahl des Spinnöls sollte auf eine optimale Viskosität geachtet werden, um so den Bedarf an Spinnöl zu reduzieren. Hinzu kommt, dass der Ölstand des Filzes sensorisch überwacht werden sollte, wodurch eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Öls und eine Minimierung des Einsatzes des Öls erreicht werden können.

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

Projekte

Entwicklung eines umweltfreundlichen Verfahrens zur Herstellung textiler Cellulosefasern durch thermoplastische Verarbeitung

Prozesseigenschaften:
  • Das Viskoseverfahren zur Herstellung von Celluloseregeneratfasern verursacht schwefelhaltige Emissionen. Um die Grenzwerte einzuhalten und die Umwelt zu schützen sind diese möglichst weit zu reduzieren.
  • Während des Projektes wird der Versuch unternommen das Nassspinnverfahren durch ein Schmelzspinnverfahren zu ersetzen.
  • Um das Nassspinnverfahren durch ein Schmelzspinnverfahren zu ersetzen werden die einzelnen Arbeitsschritte optimiert:
    -Auswahl und Optimierung geeigneter Synthesevarianten
    -Anpassung der Spinnbedingungen
    -Verfahrenstechnische Ausarbeitung der Hydrolyse der Silylgruppen
    -Recycling der Reaktionskomponenten
    -Erweiterung der optimierten TMSC(Trimethylsilylcellulose)-Synthese.
  • Durch die Ersetzung des Nassspinnverfahrens konnte ein Verfahren zur Faserherstellung entwickelt werden, welche ohne Salze, Lösemittel, Schwermetallen und Schwefel auskommt und somit erheblich zu einer geringeren Abwasserbelastung beiträgt.
Zur kompletten Projektbeschreibung

Optimierung und Upscaling der Cellulosecarbamatsynthese nach dem DITF-Verfahren und textile Weiterverarbeitung der Carbamatfasern

Prozesseigenschaften:
  • Das Viskoseverfahren ist ein umweltschädliches und energieintensives Verfahren. Daher wird nach Alternativen zur Herstellung von Regeneratfasern geforscht. 
  • Ziel ist das quantitative Aufwerten der Synthese und Veredelung von Carbamatfasern und -textilien. 
  • Zunächst wurde die Carbamatfasersynthese auf 10 kg/Batch optimiert. Zudem wurden Untersuchungen zum Verhalten der Carbamatfasern im Veredelungsprozess vorgenommen. 
  • Durch das Projekt konnten Carbamatfasern entwickelt werden, welche bessere Färbeeigenschaften als Viskosefasern aufweisen, und dies bei reduziertem Salzzusatz.
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Simulieren und optimieren von Trockenspinnprozessen

Prozesseigenschaften:
  •  Um die idealen Parameter für die unterschiedlichen Faserarten zu ermitteln, ist ein erheblicher Aufwand erforderlich. Dieser kann durch eine Softwareunterstützung reduziert werden. 
  •  Im Rahmen des Projektes wurde ein Simulationswerkzeug zur Simulierung von tausenden Fasern im Trockenspinnverfahren entwickelt. 
  •  Durch das Tool werden die Gasströmung, die Verteilung des Lösungsmittels wie auch die Bewegungen jeder einzelnen Faser erfasst. 
  •  Durch das Tool können Spinnanlagen optimal eingestellt werden, was zu geringeren Anlaufzeiten und somit zu weniger Ausschuss führt.
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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.
Zur kompletten Projektbeschreibung

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.
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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

Druckluft ganz leicht gemacht

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Textilveredelung

Beste verfügbare Technik

Verwendung eines Emissionsfaktorenkonzeptes

Die Erfassung der durch Emittierung freigesetzten Textilhilfsmittel in der Abluft ist wichtig. Basierend auf der Emissionsrelevanz können bei konkurrierenden Prozessen und Mitteln solche ausgewählt werden, welche die Umwelt geringer belasten. Zudem kann die Emissionsrelevanz dazu dienen, einen grundsätzlichen Handlungsbedarf aufzuzeigen.

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. 185f. Link

Verwendung thermostabiler Präparationsmittel

Insbesondere beim Thermofixieren an einem Spannrahmen können thermostabile Präparationsmittel Ressourcen einsparen. So weisen herkömmliche Präparationsmittel einen Emissionsfaktor von bis zu 16 g C/kg Textil auf, während dieser bei thermostabilen Präparationsmitteln maximal bei 4 g C/kg Textil liegt. Ähnlich ist das Verhältnis bei der Konzentration (mg C/m3), da herkömmliche Präparationsmittel eine vierfach höhere Konzentration in der Abluft aufweisen.

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. 188 Link

Verzicht auf Bleichen

Wo möglich sollte auf das Bleichen der Fasern gänzlich verzichtet werden. Dies ist insbesondere der Fall bei sehr dunklen Färbungen oder der Verwendung der Fasern als Verbundwerkstoff in Kombination mit anderen Materialien. In diesen Fällen ist eine Bleichung nicht oder zumindest nicht vollumfänglich notwendig.

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. 727 Link

Projekte

Betriebsintegrierte umweltfreundliche Verwertung von Textilstäuben unter Nutzung ihres Wärmeinhalts

Prozesseigenschaften:

 

  • Textilstäube fallen häufig in nicht wiederverwertbarem Zustand an und müssen verbrannt werden. Diese Verbrennung erzeugt Wärme, welche genutzt werden kann, um andere Rohstoffe zur Wärmeerzeugung in anderen Prozessschritten zu substituieren. 
  • Im Rahmen des Projektes wird eine Untersuchung der Verbrennung von Textilstäuben auf die Verwertbarkeit der dabei entstehenden Wärme und anfallenden Emissionen durchgeführt. 
  • Während des Projektes wurden zunächst Stäube in Reinform gesammelt und ihr Verbrennungsverhalten untersucht. Im Anschluss erfolgte eine Überprüfung der Ergebnisse innerhalb textilverarbeitender Unternehmen. 
  •  Bei den Untersuchungen wurde ermittelt, dass die Stäube einen Heizwert von 17 MJ/kg bis 30 MJ/kg aufweisen. Durch den unvollständigen Ausbrand des Staubes kann dieser allerdings nur als Komponente zur Substituierung von fossilen Brennstoffen bei der konventionellen Verbrennung dienen.


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Biologisch abbaubare Textilhilfsmittel: Synthese

Prozesseigenschaften:
  • Durch den Einsatz biologisch abbaubarer Textilhilfsmittel kann die CSB-Fracht im Abwasser reduziert werden. 
  • Im Rahmen des Projektes wurden biologisch abbaubare chemische Strukturen gefunden, welche dann zu biologisch abbaubaren Textilhilfsmitteln weiterentwickelt werden sollen. 
  • Biologisch abbaubare Strukturen wurden von den beteiligten Forschungsinstituten erarbeitet, diese wurden dann in Laboren getestet und anschließend in den beteiligten Unternehmen getestet. 
  • Es wurden im Rahmen des Projektes zwei Dispergiermittel, ein Egalisiermittel und ein Sequestiermittel gefunden, welche eine gute biologische Abbaubarkeit aufweisen und zudem in den Praxistests ihre Tauglichkeit unter Beweis stellten.
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DigiTextil - Digitale, unternehmensübergreifende Vernetzung und Nutzung von Big Data zur Fehlerrückverfolgung entlang der textilen Prozesskette am Beispiel der Vliesstoffherstellung aus Stapelfasern

Prozesseigenschaften:
  • Bei der Herstellung von Produkten kommt es immer wieder zu Fehlern. Diese müssen entsprechend nachverfolgt werden, auch wenn dies bei fragmentierten Prozessketten, wie in der Textilindustrie, schwierig erscheint. 
  • Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur unternehmensübergreifenden Rückverfolgung von Produktfehlern. 
  • Für den unternehmensübergreifenden Austausch der Informationen wurde im Rahmen des Projektes ein Cloudsystem etabliert, welches die Weitergabe der Daten ohne eine Freigabe von Betriebsgeheimnissen ermöglicht. 
  • Durch die frühzeitige Erkennung fehlerhafter Produkte können unnötige Produktionsschritte und somit Ressourcen gespart werden. Zudem ermöglicht die frühzeitige Erkennung eine vereinfachte Fehlerbehebung.
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EnHiPro — Energie- und hilfsstoffoptimierte Produktion

Prozesseigenschaften:
  • In der Textilindustrie werden eine Vielzahl an Textilhilfsmitteln benötigt, welche das Abwasser belasten, daher ist es wichtig, diese so gering wie möglich zu halten. Ein erster Schritt hierfür ist es, den Einsatz transparenter zu gestalten.
  •  Ziel ist die Erfassung des benötigten Energie- und Hilfsstoffeinsatzes, der verursachungsgerechten Zuteilung, der visuellen Aufbereitung der Daten und daraus abgeleitet eine Optimierung des Energie- und Hilfsstoffbedarfs. 
  •  Das Projektvorhaben wurde in die folgenden vier Bereiche aufgeteilt:

    -Energie- und Hilfsstoffmessung,
    -Datenverarbeitung und -management,
    -Bewertung und Visualisierung,
    -Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs. 
  • Die so erhobenen Daten können zur Optimierung des eigenen Unternehmens oder zur Durchführung von Benchmarks mit anderen Industriepartnern genutzt werden.
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ENTEX — Effiziente Prozesse in der Textilveredlung

Prozesseigenschaften:
  • Textilveredelungsbetriebe weisen einen hohen Energiebedarf und damit verbunden auch Kosten (ca. 25 % vom Umsatz) auf. Daher ist es entscheidend, diesen Energiebedarf so gering wie möglich zu halten. 
  • Eine Optimierung des Energiebedarfs während der Trocknungsprozesse und nach den Tauchbädern ist vorzunehmen. 
  • Überprüft wurden im Rahmen des Projektes das Sprühauftrags- und Plasmaverfahren unter Atmosphärendruck, um den Energiebedarf im Trocknungsprozess zu senken oder den Trocknungsprozess gänzlich zu substituieren. 
  • Durch den Einsatz einer Sprühapplikation und die Anwendung der Coronatechnik konnte eine geringere Warenfeuchte erreicht werden und somit ein geringerer Energiebedarf im Trocknungsprozess. Zudem konnte die UV-induzierte Aushärtung von Beschichtungen als wasserfreie Beschichtungstechnik getestet werden.
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Entwicklung eines technisch robusten und wirtschaftlichen Wasserkreislaufsystems für Prozesse der Textilveredlung

Prozesseigenschaften:
  • In der Textilveredelung fallen große Mengen belastetes Wasser an, welches mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand nur schwierig aufbereitet werden kann. Daher ist es wichtig, ein wirtschaftlich und umweltpolitisch sinnvolles Verfahren zur Aufbereitung der Abwässer zu entwickeln. 
  • Durch dieses Projekt wurde ein Verfahren zur Aufbereitung hoch belasteter Abwässer in der Textilveredelung entwickelt und erprobt. 
  • Für die Entwicklung eines realitätsnahen Systems wurde eine hohe Prozessnähe zum Testen der Anpassungen gewählt.
  •  Hierdurch konnte eine gute Übertragbarkeit der entwickelten Technik auf andere Betriebe erreicht werden.Um die Technik wirtschaftlich nutzen zu können gelten einige Prämissen:

    -hohe Recyclingquote, 
    -hohe Wasserbeschaffungskosten,
    -hohe Abwassergebühren, ggf. mit Starkverschmutzerzuschlag.

Hierdurch können dann allerdings Einsparungen wie z. B. keine Aufsalzung des Brauchwassers erreicht werden. Zudem ist die Technik auf andere Anlagen erweiterbar und automatisierbar.

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Entwicklung eines trägergestützten Nassoxidationsverfahrens zur Minimierung halogenorganischer Verbindungen in Abwässern der Textilindustrie

Prozesseigenschaften:
  • In der Textilindustrie wird eine große Menge Wasser benötigt und mit Chemikalien versetzt. Dies führt zu stark belasteten Abwässern, welche hohe Entsorgungskosten verursachen. Insbesondere halogenorganische Verbindungen sind hierbei problematisch. 
  • Es wird versucht halogenorganische Verbindungen in weniger gefährliche Verbindungen umzuwandeln. 
  • Um die halogenorganischen Verbindungen umzuwandeln, wird Halogenid mittels Mineralisierung (Nassoxidationsverfahren) gebildet. 
  • Durch den trägergestützten Prozess kann innerhalb einer Prozessstufe der Einsatz der Chemikalien begrenzt und Schlamm vermieden werden. Dies resultiert in einer einfacheren Handhabung der Emissionen und einer Senkung der Kosten.
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Prozessintegrierter Umweltschutz durch Aufarbeitung von Abwasserströmen und Rückführung in den Prozess

Prozesseigenschaften:
  • Bei dem Piwatex-Projekt stand im Vordergrund, das ausgezogene Farbabwasser so weit zu filtrieren, dass dieses wiederverwendet werden kann und das enthaltene Dispergiermittel erhalten bleibt. 
  • Ein Nanofiltrationsverfahren bei erhöhten Temperaturen (> 70 °C) für die Entfernung der Farbstoffe aus dem Waschwasser zur Reduzierung des Frischwasserbedarfs sollte entwickelt werden. 
  • Bei den durchgeführten Tests wurden verschiedene Keramikfilter miteinander verglichen, in einer Pilotanlage getestet und danach einem Praxistest unterzogen. Dabei wurden auch die mit dem Einsatz verbundenen Investitionskosten berücksichtigt. 
  • Bei den verschiedenen Keramikmembranen wurden hervorragende Entfärbungsergebnisse erreicht. Allerdings weisen die verwendeten Membranen, bedingt durch die Temperaturen und den pH-Wert, eine geringe Lebensdauer auf.
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Regenerative, thermische Abluftreinigung mit integrierter Prozesserwärmung in der Textilveredlung

Prozesseigenschaften:
  • Eine Möglichkeit zur Beseitigung von Abluftemissionen stellt die thermische Behandlung durch Verbrennung dar, diese ist allerdings sehr energieintensiv. Daher ist eine Rückgewinnung der Energie empfehlenswert. 
  • Das Ziel des Projektes liegt darin, die Wärme der Abluft sowie auch der Verbrennungsanlage für andere Prozessschritte wiederzuverwerten. 
  • Durch die Kombination eines Luft-Wasserwärme-Tauschers und eines Wärmespeichers konnte ein großer Teil der Abwärme wiedergewonnen und in der Färberei verwendet werden. 
  • Bei der hier erprobten Anlage ergab sich durch die Maßnahmen eine jährliche Einsparung von 1.600 MWh (Erdgas). Hierdurch konnten jährlich 290,8 Tonnen CO2-Ausstoß vermieden werden.
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Thermomechanische Textiltrocknung mit radialen Stoßwellen

Prozesseigenschaften:
  • Trommeltrockner weisen einen geringen Energiewirkungsgrad auf. Hinzu kommt, dass der Trockenvorgang häufig zu einer Übertrocknung der Textilien führt. 
  • Durch das Projekt soll ein Trocknungsverfahren auf Basis radialer Stoßwellen entwickelt werden, um so durch den zusätzlichen mechanischen Entwässerungsvorgang in dem Trommeltrockner den Wirkungsgrad eben dieser zu erhöhen. 
  • Im Rahmen des Projektes werden damit die optimalen Bedingungen für die mechanische Wasserentfernung mittels Simulationen ermittelt. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde eine Modellanlage entwickelt, an welcher der Trocknungsvorgang erprobt wurde. 
  • Durch die Einbringung radialer Stoßwellen als Unterstützung der thermischen Trocknung konnte eine Reduzierung der eingebrachten thermischen Energie bei gleichbleibendem Trocknungsergebnis erreicht werden, was in einer Reduzierung des Energiebedarfs resultierte.
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Verbesserte Polymer-Blends für innovative Textilien, Tapes und Verbundwerkstoffe

Prozesseigenschaften:
  • Entwicklung mikrofibrilar verstärkter Kompositwerkstoffe mittels Blending-Technologie und gezielter Verstrecke,
  • Identifizierung möglicher Materialkombinationen aus PET/PP, PP/PA oder PET/PA, um bessere Eigenschaftsprofile zu erzielen,
  • PP/PET Blend ermöglicht bessere Färbbarkeit, erhöhte Zugfestigkeit auf Textil- und Compositeebene und erhöhte Steifigkeit auf Compositeebene,
  • PP/PA6 Blend bewirkte eine Abnahme des Schrumpfs,
  • PET/PA6 Blend ermöglicht bessere Färbbarkeit und Absenkung der Färbetemperatur.
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Zentrales Online Energiemanagement von Prozessen für vernetzte kontinuierlich und diskontinuierlich betriebene Produktionsmaschinen (EPRONETZ)

Prozesseigenschaften:
  • In der Textilindustrie werden eine Vielzahl an Textilhilfsmitteln benötigt, welche das Abwasser belasten, daher ist es wichtig diese zu gering wie möglich zu halten. Ein erster Schritt hierfür ist es den Einsatz transparenter zu gestalten.
  • Ziel ist die Erfassung des benötigten Energie- und Hilfsstoffeinsatzes, der verursachungsgerechte Zuteilung , die Visuelle Aufbereitung der Daten und daraus abgeleitet eine Optimierung des Energie- und Hilfsstoffbedarfs.
  • Das Projektvorhaben wurde in die folgenden vier Bereiche aufgeteilt:
    -Energie- und Hilfsstoffmessung
    -Datenverarbeitung und -management
    -Bewertung und Visualisierung
    -Entwicklung eines Maßnahmenkatalogs
  • Die so erhobenen Daten können zur Optimierung des eigenen Unternehmens oder zu Durchführung von Benchmarks mit anderen Industriepartnern genutzt werden.
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Zentrales Online Energiemanagement von Prozessen für vernetzte kontinuierlich und diskontinuierlich betriebene Produktionsmaschinen (EPRONETZ)Bu

Prozesseigenschaften:
  • Der Energieverbrauch wird in vielen Unternehmen nicht gezielt erfasst und ist insbesondere bei diskontinuierlichen Systemen schwierig zuordbar. 
  • Ziel ist die Entwicklung eines Tools, mit dem der Energieverbrauch für (dis)kontinuierliche Produktionsmaschinen erfasst werden kann. 
  • Im Rahmen des Projektes wurden hierfür die prozesstypischen Energieströme datentechnisch erfasst. Anschließend wurde ein darauf basierendes modulares Tool entwickelt, welches über Algorithmen die Energiedaten aufbereitet. 
  • Durch die modulare Anpassungsfähigkeit und einstellbare automatisierte Energieregelung konnte der Energieverbrauch reduziert werden.
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Videos

Mikroverfahrenstechnik in der chemischen Industrie

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Vorbehandeln

Beste verfügbare Technik

Aufbereiten von Schlichtemittel durch Ultrafiltration

Aufgetragene Schlichtemittel müssen nach dem Webvorgang entfernt werden. Dies geschieht in der Regel durch ein Auswaschen mittels heißen Wassers. Das in dem Abwasser befindliche Schlichtemittel kann anhand einer Ultrafiltration so weit angereichert werden (Rückgewinnungsquote des Schlichtemittels beträgt ca. 80 %), dass es erneut dem Schlichtevorgang zugeführt werden kann. Dies hat zudem zur Folge, dass die CSB-Fracht im Abwasser um 30 – 70 % sinkt.

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. 216f. Link

Auswahl von Komplexbildnern für Vorbehandlungs- und Färbeprozesse

Bei der Auswahl geeigneter Komplexbildner ist für eine möglichst gute Ressourceneffizienz im ökologischen Sinne darauf zu achten, dass diese biologisch abbaubar/eliminierbar sind. Zudem sollte eine Remobilisierung von Schwermetallen möglich sein und die Stoffe sollten einen geringen Stickstoff- und Phosphorgehalt aufweisen.

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. 202 Link

Entfernung von Restwasserstoffperoxid durch Enzyme

Um die Qualität der Bleichvorgänge zu erhalten, lässt sich ein Restwasserstoffperoxidgehalt von 10 – 15 % im Vergleich zur Einsatzmenge nicht vermeiden. Dieser Restgehalt muss allerdings für die folgenden Färbevorgänge entfernt werden. Idealerweise erfolgt dies über den Einsatz von Peroxidasen, um so das verbleibende Wasserstoffperoxid zu Sauerstoff und Wasser zu katalysieren. Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen beim Wasser- und Energieverbrauch, da nicht mehr mehrere Spülvorgänge notwendig sind.

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. 226 Link

Enzymatisches Abkochen als Ersatz für alkalisches Abkochen

Alkalisches Abkochen und Bleichen bilden oftmals einen Prozessschritt in der Vorbehandlung von Textilien. Enzymatisches Abkochen kann durch von genmodifizierten Mikroorganismen erzeugte Enzyme einen Ersatz für das alkalische Abkochen darstellen. Hinzu kommt, dass Wäsche, welche mittels enzymatischen Abkochens behandelt wurde im Bleichvorgang eine geringere Menge an Textilhilfsmitteln und Bleichstoffen benötigt. Dies führt zu einer Reduzierung der CSB-Fracht von ca. 40 %.

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. 224 Link

Optimierung der Spülvorgänge

Oftmals spiegeln die Maschinenanordnungen in Unternehmen ihr historisches Wachstum wider. Dabei ist der historisch gewachsene Prozess nicht zwangsläufig der effizienteste. So umfassen aufeinanderfolgende Prozessschritte, wie z. B. Netzen/Waschen und Bleichen oder Kaltspülen und Warmspülen, mehrere Waschvorgänge, welche durch eine Parallelisierung reduziert werden können. Wird diese Optimierung über den gesamten Prozess umgesetzt und mit einer Wärmerückgewinnung und Wiederverwendung von Abwasser kombiniert, so ergeben sich erhebliche Einsparpotenziale. Es kann beispielsweise bei der Vorbehandlung von Baumwoll-Kettgarnen der Wasserverbrauch um ca. 50 % verringert werden. Durch die Optimierung der Abläufe verkürzt sich zudem die Prozessdauer.

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. 228f. Link

Verzicht auf Bleichen

Wo möglich sollte auf das Bleichen der Fasern gänzlich verzichtet werden. Dies ist insbesondere der Fall bei sehr dunklen Färbungen oder der Verwendung der Fasern als Verbundwerkstoff in Kombination mit anderen Materialien. In diesen Fällen ist eine Bleichung nicht oder zumindest nicht vollumfänglich notwendig.

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. 727 Link

Wärmerückgewinnung aus Spül- und Bleichflotten

Während der Abkoch- und Bleichvorgänge wird das Wasser auf über 100 °C erwärmt. Diese Wärme kann zum Teil durch Wärmetauscher genutzt werden, um das Wasser für die nachfolgenden Spülflotten zu erwärmen. Dieser Vorgang kann so oft wiederholt werden, bis die Abwässer heruntergekühlt sind.

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. 228 Link

Wiederverwertung der Natronlauge aus der Mercerisation

Nach der Mercerisation wird die verwendete Natronlauge ausgewaschen. Dies resultiert in einer schwachen Lauge. Diese Lauge kann über Verdampfungs- und Filterprozesse so weit aufbereitet werden, dass sie in der Mercerisation erneut verwendet werden kann. Dies geschieht in der Regel durch einen mehrstufigen Verdampfungsprozess. Die Brüden der vorangegangenen Stufe werden dabei zur Erhitzung der nachfolgenden Stufe genutzt. Hierdurch steigt mit jedem Verdampfungsprozess die Laugenkonzentration. In einem anschließenden Filterprozess durch z. B. Sedimentation oder Verwendung von Wasserstoffperoxid wird die Lauge von Fremdkörpern befreit. Die Wiederaufbereitung der Natronlauge führt zu einer geringeren alkalischen Belastung des Abwassers.

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. 221f. Link

Färben

Beste verfügbare Technik

Auswahl der Carrier für PES-Mischungen

Bei PES-Mischungen kann es dazu kommen, dass das HT-Färben nicht verwendet werden kann, da Mischungsbestandteile eine Temperaturempfindlichkeit aufweisen, wie z. B. Wolle. In einem solchen Fall ist der Einsatz von Carriern notwendig. Hierbei sollte allerdings darauf geachtet werden, dass die Carrier bezüglich ihrer Humantoxizität und der biologischen Abbaubarkeit unbedenklich sind. Hierfür eignen sich z. B. Carrier auf Basis von Carbonsäureestern/Benzylbenzoat und N-Alkylphthalimiden.

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. 249 Link

Enzymatisches Seifen

Durch den Zusatz von Enzymkomponenten zum Spülen kann eine Lösung der nicht fixierten Farbstoffe von den gefärbten Stoffen und dem Abwasser erreicht werden. Zudem können durch die Zugabe der Enzymkomponenten (Peroxidasen) Spülgänge eingespart und somit eine Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauchs erreicht 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. 247 Link

Erhöhung der Bioelimination von Dispergiermitteln in Flüssigformulierungen

Um die Fähigkeit zur Bioelimination zu erhöhen, können Flüssigformulierungen angepasst werden. So können beispielsweise für Flüssigformulierungen Dispergatoren auf Fettsäureesterbasis verwendet werden. Diese weisen ein höheres Dispergiervermögen als herkömmliche Dispergatoren auf und ermöglichen somit einen geringeren Gehalt von Dispergatoren in Färbemittelformulierungen. Zudem ergibt sich durch die optimierte Färbemittelformel eine verbesserte biologische Abbaubarkeit.

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. 205f. Link

Erhöhung der Bioelimination von Dispergiermitteln in Pulver- und Granulatformulierungen

Dispergiermittel werden unter anderem während des Färbeprozesses verwendet. Ihre Bioelimination ist dabei häufig mangelhaft (20 – 30 %). Pulver- und Granulatformulierungen können allerdings durch Verwendung von Natriumsalzen der aromatischen Carbon- und Sulfonsäuren die Bioelimination auf ca. 70 % erhöhen.

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. 205f. Link

Feuchtigkeit als Ersatz für Harnstoff in Reaktivdruckpasten

Harnstoff erfüllt einige wichtige Aufgaben in Reaktivdruckpasten. Allerdings ist durch den Harnstoff und seine Zerfallsprodukte auch die Abwasserbehandlung ressourcenintensiver. Um dem entgegenzuwirken, kann Harnstoff durch das Aufsprühen von Wasser oder Schäumen ersetzt 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. 266 Link

HT-Färben

Polyethylenterephthalat hat einen hohen Glasumwandlungspunkt, wodurch bei klassischen Färbeprozessen Carrier durch die niedrige Temperatur notwendig sind. Hinzu kommt, dass Carrier in der Regel eine bedenkliche Humantoxizität aufweisen. Diese Carrier entfallen für reines PES, sofern das HT-Färben verwendet wird. Hierdurch werden Carrier in dem Abwasser und der Abluft gänzlich vermieden.

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. 249 Link

KKV-Färben ohne Silikate

Beim KKV-Färben sollte darauf geachtet werden, dass silikatfreie Alkalilösungen verwendet werden, da diese Silikatablagerungen in der KKV-Färbeapparatur verhindern. Zudem wird der Elektrolytgehalt reduziert, was zu einem geringeren Energie- und Wasserverbrauch führt.

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. 238 Link

Mechanische Trocknung

Viele Trocknungsvorgänge erfolgen durch Erwärmung der nassen Textilien. Dieser Vorgang kann substituiert oder zumindest reduziert werden, indem die nassen Textilien zuvor durch z. B. Quetschwalzen laufen. Hierdurch kann der Feuchtigkeitsgehalt vor einer thermischen Trocknung erheblich gesenkt werden und somit auch der Energieverbrauch, welcher für die Trocknung notwendig ist.

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. 731 Link

Nachbehandlung von PES-Färbungen

Bei Polyester, welches mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt wurde, müssen die nicht fixierten Farbstoffe in einem nachgelagerten Prozessschritt entfernt werden. Dies erfolgt entweder durch ein Wasch- oder ein Reduktionsmittel. Hierbei sind Reduktionsmittel mit kurzkettigen Sulfinsäure-Derivaten zu bevorzugen, da diese bereits beim Ausziehfärben verwendet werden können und eine gute biologische Abbaubarkeit aufweisen. Durch den frühzeitigen Einsatz der Reduktionsmittel kann gegenüber Waschmitteln ein bis zu 40 % geringerer Wasserverbrauch erreicht 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. 252 Link

Optimiertes Bleichen mit Wasserstoffperoxid

Komplexbildner können beim Bleichen vermieden oder zumindest reduziert werden, indem die Konzentration von Hydroxylradikalen reduziert wird. Dies ist möglich, wenn demineralisiertes Wasser verwendet wird und Metallverunreinigungen in den Textilien vor dem Bleichvorgang entfernt werden. Zudem wird empfohlen, den pH-Wert und die Wasserstoffperoxidkonzentration während des Bleichens zu überwachen, um gegebenenfalls gegensteuern zu können.

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. 746 Link

Optimierung der Trocknungsterminierung

Die Abfolge der Trocknungsprozesse sollte zeitlich so koordiniert werden, dass ein kontinuierlicher Trocknungsprozess entsteht, um Leerläufe und Energieverluste zu vermeiden.

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. 729 Link

Reduzierung der Farbflottenverluste beim Klotz-Kaltverweil-Verfahren-(KKV-)-Färben

Beim KKV-Färben werden die Farbstofflösung und die benötigten Hilfsmittel dem Färbetrog zugeführt. In diesem wird das Textilsubstrat imprägniert. Die dabei entstehenden Flottenverluste können durch die Verwendung einer Zwickel oder eines Volumen-minimierten Trogs reduziert werden. Dies kann durch eine rezeptspezifische Zufuhr der Textilhilfsmittel dazu beitragen, nicht nur die eingesetzte Wassermenge, sondern auch die Belastung des Abwassers mit Chemikalien zu reduzieren.

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. 235f. Link

Substitution von Alkylphenolen und Alkylphenolethoxylaten (AP/APEO)

Die biologische Abbaubarkeit von Alkylphenolen und Alkylphenolethoxylaten (AP/APEO) ist begrenzt und sollte daher durch biologisch abbaubare Tenside, z. B. Alkoholethoxylate (AE), ersetzt werden.

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. 733 Link

Substitution von phosphor- oder stickstoffhaltigen Komplexbildnern

Durch ihre hohe Umweltbelastung sollten phosphor- (z. B. Triphosphate) oder stickstoffhaltige Komplexbildner (z. B. EDTA, DTPA oder NTA) durch biologisch gut abbaubare Stoffe, wie z. B. Polycarboxylate (z. B. Polyacrylate und Copolymere aus Acryl- und Maleinsäure), Hydroxycarbonsäuren (z. B. Gluconate, Citrate) oder Acrylsäure-Copolymere auf Zuckerbasis ersetzt werden.

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. 733 Link

Sulfidarme Schwefelfarbstoffe

Schwefelfarbstoffe werden auf Grund ihrer geringen Herstellkosten häufig eingesetzt. Allerdings beinhalten die Abwässer nach dem Färbeprozess mit Schwefelfarbstoffen Sulfid, welches gewässertoxisch ist. Daher ist es wichtig, bei der Wahl der Schwefelfarbstoffe auf einen möglichst geringen Gehalt an Natriumsulfid zu achten oder – sofern möglich – einen Farbstoff ohne diesen zu wählen.

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. 262 Link

Trocknung mittels Mikro- oder Radiowellen

Bei der Trocknung kann der Einsatz der Mikro- oder Radiowellentrocknung dazu beitragen, Luftemissionen sowie den Energieaufwand zu reduzieren.

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. 731 Link

Übertrocknung vermeiden

Die Textilien sollten stets nur so weit getrocknet werden, wie es unbedingt notwendig ist. Feuchtigkeitssensoren können dabei helfen, die Trocknung der Textilien zu optimieren.

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. 731 Link

Verwendung biologisch abbaubarer Tenside

Tenside weisen je nach chemischem Aufbau einen unterschiedlichen Grad der Toxizität auf, daher ist es entscheidend, bei der Verwendung von Tensiden darauf zu achten, dass diese eine möglichst geringe Toxizität haben und biologisch abbaubar sind. Die Auswahl eines Tensids sollte dabei allerdings nicht nur von der biologischen Abbaubarkeit und Toxizität abhängen. Vielmehr sollten auch die Toxizität und Abbaubarkeit der Abbaustoffe des Tensids in die Betrachtung mit eingeschlossen werden, um so eine Gesamttoxizität zu ermitteln und diese zusammen mit der biologischen Abbaufähigkeit als Entscheidungskriterien der verwendeten Tenside zu nutzen.

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. 198f. Link

Verwendung der Rapid-Batch-Technik beim KKV-Färben

Die Rapid-Batch-Technik wird dafür verwendet, die Farbstoffflottenmenge erst just in time zu mischen und aufzutragen, um so das Trogvolumen zu minimieren. Diese Technik sollte mit einer automatisierten Erfassung des Verbrauchs von Farbstoffen und Textilhilfsmitteln verwendet werden, da so eine hohe Betriebssicherheit erreicht werden kann. Zudem können die so erfassten Daten zur Optimierung des Ressourcenverbrauchs genutzt 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. 236 Link

Verwendung polyfunktioneller Reaktivfarbstoffe

Polyfunktionelle Reaktivfarbstoffe erreichen eine höhere Fixierrate (Fixierrate 80 %, Ausziehrate > 90 %) beim Ausziehfärben als herkömmliche Färbemittel (Fixierrate 60 %, Ausziehrate 70 %), was durch mehrere Reaktivgruppen je Farbstoffmolekül bedingt ist. Hierdurch wird weniger Farbstoff zur Erreichung der angestrebten Farbtiefe benötigt. Somit ist auch der Anteil nicht fixierter Farbstoffe im Abwasser niedriger. Durch den geringeren Anteil an Farbstoffen im Abwasser beschleunigt sich zusätzlich der Wiederaufbereitungsprozess des Abwassers. Hinzu kommt, dass einige polyfunktionelle Reaktivfarbstoffe nicht zur AOX-Fracht des Abwassers beitragen.

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. 241f. Link

Verwendung von Airflow-Färbemaschinen beim Ausziehfärben

Diskontinuierliche Prozesse weisen einen höheren Wasser- und Energieverbrauch auf. Dieser kann durch die Verwendung von Air-Flow-Maschinen reduziert werden. Diese Maschine nutzt niedrige Flottenverhältnisse. Um die niedrigen Flottenverhältnisse zu erreichen, wird das Substrat in feuchter Luft oder in einer Dampf-Luft-Mischung mittels einer Haspel bewegt. Die Farbstoffe, Textilhilfsmittel und Grundchemikalien werden dem Gasstrom zugeführt. Der Spülvorgang wird kontinuierlich durchgeführt und das Spülwasser wird ohne Kontakt mit dem Textilsubstrat wieder abgeführt. Dies zieht eine Reduzierung des Wasserverbrauchs um bis zu 50 % nach sich und ermöglicht neben der Zeitersparnis auch eine bessere Wärmerückgewinnung.

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. 231f. Link

Verwendung von Low-Salt-Reaktivfarbstoffen

Low-Salt-Reaktivfarbstoffe weisen gegenüber herkömmlichen Reaktivfarbstoffen einen um ein Drittel geringeren Salzgehalt auf. Dadurch beinhaltet das Abwasser nicht nur einen geringeren Salzanteil, sondern auch die Aufbereitung des Abwassers beschleunigt sich hierdurch. Insbesondere für das einbadige Färben von Polyester-Baumwoll-Mischungen sind Low-Salt-Reaktivfarbstoffe geeignet.

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. 244f. Link

Verwendung von überkritischem Kohlenstoffdioxid

Beim Einsatz von Dispersionsfarbstoffe für Polyesterfasern kann anstelle von Wasser auch überkritisches CO2 in einem geschlossenen Kreislaufprozess eingesetzt werden.

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. 749 Link

Wiederverwendung von Spülwasser

Häufig werden Textilien nicht nur einmal gespült, sondern etappenweise je nach Verschmutzungsgrad. Das anfallende benutzte Spülwasser der letzten Spülstufe kann dabei als Spülwasser der ersten Spülstufe wiederverwendet werden, um so den Wasserverbrauch zu reduzieren.

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. 228f. Link

Projekte

Aufbereitung von Färbewässern in der Textilindustrie – Optimierte Anwendung der Heiß-Nanofiltration

Prozesseigenschaften:
  • Bei der Färbung von Polyesterfasern verbleiben im Abwasser Rückstände, welche eine Rückführung der Abwässer in den Färbeprozess verhindern. 
  • Es wird eine Optimierung des Heiß-Nanofiltrationsverfahrens zur Beseitigung von Farbresten im Abwasser durchgeführt, um dieses dem Prozesskreislauf wieder zuzuführen. 
  • Während des Projektes wurde hierfür das bereits etablierte Heiß-Nanofiltrationsverfahren optimiert und anschließend in der Praxis erprobt. 
  • Durch das Projekt konnte der Farbstoffrückhalt gegenüber organischen Polymermembranen reduziert werden. Die Permeatausbeute lag bei 95 bis 97 % und war somit ausreichend, um das Abwasser dem Färbeprozess erneut zuzuführen. Hinzu kam, dass die organische Fracht um über 30 % gesunken ist.
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Entwicklung von schaltbaren Janus-Partikeln für den mehrfachen Einsatz von immobilisierten Enzymen in der Textilindustrie

Prozesseigenschaften:
  • Enzymbasierte Produktionsverfahren sind umweltfreundlicher als ihre chemischen Alternativen. Die Ressourceneffizienz könnte allerdings zusätzlich durch eine erneute Verwendung der Enzyme gesteigert werden. 
  • Im Rahmen des Projektes wurden schaltbare Janus-Partikel zur mehrfachen Verwendung von immobilisierten Enzymen entwickelt. 
  • Während der Tests wurde ein Janus-Partikel-System entwickelt, welches eine hohe Immobilisierungsausbeute für Enzyme lieferte. 
  • Das System erlaubte zusätzlich eine temperaturgesteuerte Agglomeration. Dies ermöglichte, frei dispergierte Enzym-Janus-Partikel abzutrennen und wiederzuverwerten.
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Garnspulen virtuell färben und optimieren

Prozesseigenschaften:
  • Bei der Färbung von Garnspulen entstehen nicht unbedenkliche Mengen an belastetem Abwasser. Eine Möglichkeit, dem entgegenzuwirken, liegt darin, den Einsatz der Farbstoffe so gering wie möglich zu halten. 
  •  Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Simulationstools zur Analyse der Farbverteilung in Garnspulen während des Färbeprozesses. 
  •  Im Rahmen des Projektes wurden verschiedene Einstellparameter entwickelt, um die optimale Farbverteilung zu gewährleisten. 
  • Die verbesserte Farbverteilung resultiert in einer Verringerung des Ausschusses und einer Erhöhung der Qualität im Färbeprozess.
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Integrative Prozessoptimierung durch photokatalytische Reinigung von Produktionsfluiden bei der Textilverarbeitung

Prozesseigenschaften:
  • Die verbesserte Visualisierung soll dazu beitragen, die Emissionsgrenzwerte einzuhalten, und bereits im Produktentwicklungsprozess aufzeigen, falls es zu Überschreitungen kommen kann. 
  • Die Kopplung eines Produktionsmanagementsystems mit einem Emissionsmanagementmodul soll zur Visualisierung und Dokumentation der Inputs und Outputs chemischer Stoffe im Färbeprozess führen. 
  • Das Programm greift auf die in der Datenbank hinterlegten Textilhilfsmittel zu, um so die zu erwartenden Emissionen zu errechnen. 
  • Durch die Erweiterung der Software ist es möglich, Emissionsreports schneller und einfacher zu erstellen, und auch die Steuerung der Energieströme wird durch die Software erleichtert.
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Kreislaufführung von Prozesswasser in der Textilfärbung – die Foto-Fenton-Reaktion

Prozesseigenschaften:
  • Bisher werden Abwässer innerbetrieblich im Wesentlichen nur gering vorbehandelt, bevor diese den kommunalen Kläranlagen übergeben werden. 
  • Ziel ist der Einsatz der photokatalytischen und photochemischen Oxidation zur innerbetrieblichen Aufbereitung von Prozessabwässern in der Färbung. 
  • Zur Aufbereitung der Abwässer wurde im Projekt die lichtverstärkte Fenton-Reaktion verwendet. 
  • Durch die lichtverstärkte Fenton-Reaktion konnte das Farbwasser zum Abbau folgender Bestandteile verwendet werden:

    -Farbstoffklassen,
    -Carrier,
    -Faserschutzmittel,
    -Dispergatoren,
    -Egalisierungsmittel. 

Farbstoffe werden durch die Reaktion nicht nur entfärbt, sondern auch mineralisiert.

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Kreislaufführung von Prozesswasser in der Textilfärbung – Einsatz in Abluftwäschern

Prozesseigenschaften:
  • Für die Behandlung von Abluftemissionen werden überwiegend Abluftwäscher eingesetzt, welche mit ausreichend Wasser versorgt werden müssen. 
  • Ziel ist die photokatalytische Behandlung von Prozessabwässern, um diese in Abluftwäschern einsetzen zu können. 
  • Im Rahmen des Projektes wird versucht die Abwässer aus dem Färbeprozess mittels der photokatalytischen Behandlung so weit aufzubereiten, dass diese in der Abluftbehandlung wiederverwendet werden können. 
  • Dieser Vorgang spart erhebliche Mengen an Frischwasser ein. Zudem ist Caprolactam gut durch das Verfahren abbaubar. Außerdem sinkt die Emissionsrelevanz der Waschwässer durch den erneuten Einsatz.
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Kreislaufführung von Prozesswasser in der Textilfärbung – Möglichkeiten der photokatalytischen Aufbereitung auf Basis der Foto-Fenton-Reaktion

Prozesseigenschaften:
  • In der Textilveredelung fallen große Mengen schwach belasteter Abwässer an, welche aufbereitet werden müssen. Für diese ist die Photokatalytik eine geeignete Methode. 
  • Die Aufbereitung von Prozessabwässern in der Textilveredelung mittels photokatalytischer Oxidation erfolgt am Beispiel der Foto-Fenton-Reaktion. 
  • Die Anwendung der photokatalytischen Oxidation wird dabei an realen Abwässern aus Färbemaschinen sowie an Modellabwässern, welche mit Farb- und Hilfsstoffen versetzt sind, durchgeführt. 
  • Durch den Einsatz der Photokatalytik konnten Abbauraten für Farbe und TOC (total organic carbon) von über 90 % erreicht werden. Dieser Abbau beträgt bei der Färbung mit Substantiv- und Dispersionsfarbstoffen sogar 100 %.
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Produktionsintegrierte Maßnahmen zur Senkung des Wasserverbrauchs und der Abwasserbelastung in Textilveredelungsbetrieben

Prozesseigenschaften:
  • Die produktionsintegrierten Maßnahmen zur Senkung der Belastung von Abwässern sind aus gesamtökologischer Betrachtung sinnvoll. Dies umfasst auch die Reduzierung von Textilhilfsmitteln, bevor diese ins Abwasser gelangen. 
  • Die Senkung des Wasserverbrauchs und der Abwasserbelastung durch produktionsintegrierte Maßnahmen in der Textilveredelung ist anzustreben. 
  • Bei dem Projekt wurde zunächst ein Messsystem zur Überwachung der Wirkung des Cucurbiturils und der Ozonisierung eingeführt. Anschließend wurde die Entfärbung von Abwässern in einer Pilotanlage mithilfe des Cucurbiturils erprobt, um diese im Anschluss im Praxisversuch zu erproben. 
  • Durch den Komplexbildner Cucurbituril konnte eine erfolgreiche Entfärbung der Abwässer erreicht werden. Zudem ermöglichte der Einsatz von Ozon eine Regenerierung des Cucurbiturils. Die Sättigung und Regeneration konnten dabei online unter Anwendung der UV-/VIS-Spektroskopie erfolgen.
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Videos

Mit Abwasser Energie erzeugen

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Beste verfügbare Technik

Entfernung der Druckpaste aus den Zuführleitungen beim Rotationsfilmdruck

Um die verbleibende Druckpaste aus den Zuführleitungen bei einem Variantenwechsel zu ermöglichen, kann ein Ball in das Rakelrohr eingeführt werden, um so die Paste aus den Zuführleitungen mithilfe von Druckluft zu entfernen. Auf diese Weise können die Verluste der Druckpaste und der Wasserverbrauch für die Reinigung der Leitungen minimiert 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. 273 Link

Pigmentdruck mit pulverförmigen Verdickern

Insbesondere während der Trocknungs- und Fixierprozesse können Stoffe in die Abluft geraten. Die Hauptbelastung geht dabei von aliphatischen Kohlenwasserstoffen aus den Verdickern aus. Um dies zu verhindern, können statt mineralölhaltigen Verdickern synthetische Granulate/Pulver verwendet werden, da diese mineralölfrei hergestellt werden 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. 269f. Link

Reduzierung der Zuführleitungen beim Rotationsfilmdruck

Vielfältige Farbvariationen können einen häufigen Wechsel der Druckpastenzuführsysteme bedingen, was wiederum zu einer häufigeren Reinigung ebendieser führt und somit zu einer höheren Abwasserbelastung. Daher ist es empfehlenswert, die Länge der Zuführleitungen auf ein Minimum zu reduzieren und auch den Leitungsquerschnitt möglichst klein zu halten, da hierdurch die Restmenge in den Zuführleitungen deutlich geringer ausfällt.

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. 271 Link

Wiederverwertung von Druckpasten

Entfernte Druckpasten aus Zuführsystemen müssen aufwendig entsorgt werden. Allerdings können diese auch mittels einer entsprechenden Software wiederverwertet werden. Hierfür ist es notwendig, dass eine automatisierte Mischung der Druckpasten durchgeführt wird. Die chemische Zusammensetzung kann dann gespeichert, die Restpaste gewogen und bei einer erneuten Mischung neuer Druckpaste wiederverwendet 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. 276 Link

Zwei-Phasen-Reaktivdruck

Der Vorteil des Zwei-Phasen-Reaktivdrucks besteht darin, dass auf Harnstoff verzichtet werden kann. So kann zunächst mit einer Druckpaste (Verdicker, Pigmente, Wasser) bedruckt werden. Die bedruckte Fläche wird anschließend zwischengetrocknet. Darauf folgt das Klotzen mit alkalischer Fixierflotte. Die Fixierung wird dann durch Verwendung von überhitztem Dampf erreicht. Die darauf folgende Drucknachwäsche entfernt verbleibende Stoffe. Durch diesen Prozessablauf ist die Verwendung von Harnstoffen nicht notwendig, was in einer geringeren Abwasserbelastung resultiert.

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. 279 Link

Beschichten

Beste verfügbare Technik

Senkung des Wasserverbrauchs

Prozesse, welche auch ohne Nutzung von Wasser erfolgen können, sollten vermehrt umgesetzt werden. Hierzu gehören Plasma- und Ozonbehandlungen sowie mechanische Reinigungsprozesse durch Bürsten. Hierbei ist allerdings auf den erhöhten Energieverbrauch durch die alternativen Reinigungsprozesse zu achten.

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. 727 Link

Projekte

Anwendung von recyceltem PVB in der Textilbeschichtung

Prozesseigenschaften:
  • Beim Recycling von Kraftfahrzeugen fallen nicht unwesentliche Mengen von recyceltem Polyvinylbutyral an, welche bisher nur wenig Verwendung finden. 
  • Ziel des Projektes ist es, Einsatzmöglichkeiten von recyceltem Polyvinylbutyral in der Beschichtung technischer Textilien aufzudecken.
  • Während des Projektes werden die rPVb so modifiziert, dass diese PVC in der Anwendung ersetzen können. Hierfür werden auch geeignete Beschichtungstechnologien entwickelt.
  • rPVB kann anstelle von PVC herangezogen werden, wodurch der Anteil der genutzten Sekundärrohstoffe steigt sowie die Verwendung fossiler Rohstoffe reduziert wird.
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Entwicklung von umweltfreundlichen, halogenfreien Flammschutzbeschichtungen für spezielle Anwendungsgebiete

Prozesseigenschaften:
  • Metallhydroxide werden zur Beschichtung von Textilien zur Erreichung flammenhemmender Eigenschaften genutzt. Diese Metallhydroxide müssen anschließend aufwendig aus den Abwässern entfernt werden. Daher ist ihre Verwendung so gering wie möglich zu halten. 
  •  Ziel des Projektes ist es, bei gleichbleibender Flammenhemmung den Schutzmitteleinsatz um bis zu 75 % zu reduzieren. 
  • Um die Metallhydroxide zu ersetzen, wurden neue Metallhydroxide, wie z. B. Aluminiumtrihydroxid, Aluminiumoxidhydroxid und Magnesiumhydroxid, überprüft. 
  • Die Tests haben ergeben, dass in Abhängigkeit vom wässrigen Bindersystem/Hotmelt, von dem Substrat (textile Beläge) und der Beschichtungstechnologie der Einsatz der Metallhydroxide auf 25 % – 30 % gesenkt werden konnte.
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FR-Polyamide-Technologievorteile durch intrinsischen Flammschutz in der Textil- und Kunststofftechnik (19297 N)

Prozesseigenschaften:
  • Verwendung von flammhemmenden Organophosphorverbindungen für einen permanenten Flammenschutz von PA6-Fasern,
  • Zugeben von Ukanol RD® und 3-HPP vor dem Beginn der Polykondensationsreaktion,
  • Weiterverarbeitung der erhaltenen flammgeschützten Polyamide zu Multifilamentgarnen in einem Schmelzspinnprozess,
  • Vergrößerung des Molekulargewichtes mittels Reaktivextrusion durch Kettenverlängerer.
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Lösemittelfreie Textilbeschichtung mit intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymeren

Prozesseigenschaften:
  • Entwicklung elektrisch leifähiger, lösemittelfreier Beschichtungen für Textilien, 
  • Untersuchung der elektrischen Leifähigkeit verschiedener intrinsisch leitfähiger Polymere auf Folien und Textilien,  
  •  Beimischung leitfähiger Kohlenstoffpigmente für eine verbesserte Leitfähigkeit, 
  • Auftragen der Dispersionen auf unterschiedliche Trägermaterialien mit Hilfe von Rakel-Beschichtungen, 
  • Dispersionen mit durch intrinsisch leitfähige Polymere erreichte Flächenwiderstände von unter 1Ohm/sq, 
  • Dispersionen durch ohne leitfähige Polymere erreichte Flächenwiderstände von bis zu 30 Ohm/sq.
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Ressourcenschonende UV-härtende Beschichtungstechnologie zur Erhöhung der Lebensdauer hochfester Textilien mit besonderer Sicherheitsrelevanz

Prozesseigenschaften:
  • Anwendung neuartiger Beschichtungen zur Erhöhung der Lebensdauer hochfester Textilien mit besonderer Sicherheitsrelevanz,
  • Integration von Indikatorsystemen zur Anzeige von Schädigungen,
  • Reproduzierbare Simulation der Alterungsbeanspruchung von Textilien im Bereich Ladungssicherheit,
  • Entwicklung eines Prüfstandes zur praxisnahen Prüfung kompletter Zurrgurte.
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Umweltfreundliche Textilbeschichtung und -kaschierung mit Elektronenstrahlhärtung

Prozesseigenschaften:
  • Durch den Einsatz des Elekronenstrahlhärtens kann auf Lösungsmittel und das Prozesswasser verzichtet werden. 
  •  Das Projekt zielte darauf ab, elektronenstrahlgehärtete Textilbeschichtungen und -kaschierungen zu entwickeln und diese industrietauglich zu machen. 
  • Zunächst wurden geeignete Präpolymere ausgewählt und unter Laborbedingungen gehärtet. Die Präpolymere, welche die notwendige Qualität erreicht hatten, wurden dann einem Feldtest in einem Unternehmen unterzogen. 
  • Es konnten Präpolymere entwickelt werden, welche eine wässrige Emulsion bilden und nach dem Härteprozess eine gute Abreinigung durch Druckstöße ermöglichen. Zudem befand sich ihr Einsatzpotenzial bei Temperaturen von bis zu 200 °C. Ebecryl 2001/Ebecryl CL 1039 weist zudem eine sehr gute Reinigungsbeständigkeit auf. Außerdem werden bis zu 9000 Touren gemäß dem Crumble-Flex-Test bestanden und bis 2 m (geprüfte Wassersäule) ist eine Wasserdruckfestigkeit gegeben.
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Videos

Stromerzeugung aus industrieller Abwärme

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Ausrüsten

Beste verfügbare Technik

Abluftreinigung mithilfe von Elektrofiltern

Bei Elektrofiltern bilden eine kleine Sprühelektrode (z. B. eine Nadelspitze) und eine Niederschlagselektrode (z. B. eine Platte) ein Spannungsfeld, welches die Abluft passieren muss. Hierbei werden die Teilchen in der Abluft unipolar elektrisch aufgeladen und von der Niederschlagsseite angezogen. An dieser entladen sich die Teilchen und fallen bedingt durch die Schwerkraft oder einen Waschvorgang von der Platte ab.

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. 291 Link

Abluftreinigung mittels Absorptionstechniken

Eine Möglichkeit, die Abluft zu reinigen, wird durch die Abluftwäsche erreicht. Bei dieser wird die Abluft mit einer zerstäubten Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht. Dies kann über Sprüh-, Wirbel- oder Zentrifugalwäscher erfolgen. Dabei wird erreicht, dass die Abluft abkühlt, wodurch schädliche Stoffe kondensieren und/oder sich mit dem Wasser mischen. Diese Waschflüssigkeit kann dann anschließend über Tropfabscheider oder Öl-/Wasserabscheider aufbereitet und dem Kreislauf wieder zugeführt 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. 291 Link

Anaerobe Entfärbung

Nachdem die Farbrückstände in den Zuführleitungen weitestgehend entfernt wurden, verbleiben Reste der Farbklotzflotten und Druckpasten, die verwertet werden müssen. Dies erfolgt möglichst durch einen Faulturm in Cofermentation, mit dem diese anaerob behandelt werden. Die Reste werden somit dem Faulturm der kommunalen Abwasserbehandlungsanlage zugeführt.

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. 316 Link

Isolierung des Abspannrahmengehäuses

Im Idealfall werden neben einer Wärmerückgewinnung bei Spannrahmen die Abstrahlverluste reduziert. Hierfür ist es wichtig, dass das Abspannrahmengehäuse ausreichend isoliert ist.

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. 283 Link

Mess- und Regelungstechnik in Trocknungsprozessen

Um den Feuchtigkeitsgehalt in der Abluft möglichst hoch zu halten, ist es zielführend, die Frischluftzufuhr auf Basis von Umluft- bzw. Abluftfeuchte zu steuern. Hierfür ist es notwendig, die Temperatur, den Luftdurchsatz, die Luftfeuchtigkeit und die Warenfeuchte zu messen. Letztere sollte mittels Abquetschwalzen oder des Foulards vor dem Trocknungsprozess möglichst auf ein Minimum 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. 283 Link

Verzicht auf formaldehydhaltige Pflegeleichtausrüstung

Durch den Einsatz von formaldehydfreien oder -armen Pflegeleichtrüstungsmitteln werden die Formaldehydemissionen im Veredelungsprozess reduziert. Dies resultiert auch in einem geringeren Energieverbrauch, sodass das Formaldehyd nicht mehr oder nur in geringen Mengen nachträglich herausgefiltert werden muss.

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. 287f. Link

Wärmerückgewinnung bei Spannrahmen

Der größte Kostenaspekt bei Spannrahmen ist die benötigte Energie. Daher ist es wichtig, diese zu einem möglichst großen Teil zurückzugewinnen. Eine Möglichkeit hierfür liegt darin, ein mehrstufiges System von Luft-, Wasser- und Wärme-Tauschern zu verwenden. Eine Filterung der Abluft kann anschließend durch einen Elektrofilter erfolgen.

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. 282 Link

Projekte

Entwicklung eines hochflorigen textilen Festbettmoduls für die anaerobe Abwasserreinigung

Prozesseigenschaften:
  • Bei der Veredelung von Textilien geraten viele Chemikalien ins Abwasser, welche nur unzureichend wiederaufbereitet werden können. Dies soll durch die Anwendung der neuen Abwasserreinigungstechnik vermieden werden. 
  • Ein Wasserreinigungssystem unter Anwendung von Membranen und anaerober Verfahrenstechnik soll entwickelt werden. 
  • Erreicht werden soll, dass Textilveredler so weit wiederaufbereitet werden können, dass diese dem Produktionskreislauf erneut zugeführt werden können. 
  • Durch die Wirktechnik konnte eine Flächenware in Maschenstruktur hergestellt werden, die Stoffübergangslimitierungen reduziert und höhere Raumabbauleistungen im Festbett bietet. Die Beweglichkeit des textilen Festbettes ermöglicht dabei eine Reduzierung der Verstopfungsanfälligkeit.
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Großtechnische Umsetzung der ökologisch und ökonomisch vorteilhaften anaeroben Co-Fermentation organisch hoch belasteter und stark farbiger Konzentrate der Textilveredelungsindustrie

Prozesseigenschaften:
  •  In den Textilveredelungsbetrieben fallen hochbelastete Abwässer an, welche aufbereitet werden müssen. Zu prüfen ist daher, wie die vorbehandelten und aufkonzentrierten Abwässer von den kommunalen Kläranlagen weiterbehandelt werden können. 
  • Im Rahmen des Projektes werden Untersuchungen zur kommunalen Einbindung bei der Aufbereitung von Abwässern in Textilveredelungsbetrieben betrieben. 
  •  Zunächst wurde wissenschaftlich überprüft, welche Maßnahmen für die Behandlung der Abwässer geeignet wären. Im Anschluss wurden die geeigneten Maßnahmen großtechnisch getestet. 
  • Durch das Projekt wurde ermittelt, dass eine Aufbereitung durch die kommunalen Kläranlagen ökologisch wie ökonomisch effizienter erfolgen kann. Hierfür müssen allerdings die Informationen hinsichtlich der Beschaffenheit der Konzentrate durch die Textilveredler im Detail an die Kläranlagen übergeben werden. Zudem muss den Kläranlagenbetreibern eine Kontrollmöglichkeit der Angaben eingeräumt werden.
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Verbundstoffe

Projekte

Entwicklung eines neuartigen Preformingverfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von endlosfaserverstärkten textilen Halbzeugen mit individuell anpassbarer Geometrie und Orientierung mittels Wickelverfahren

Prozesseigenschaften:
  • Preformingverfahren zur Herstellung von vororientierten Textilien für endlosfaserverstärkte Verbundstoffe weisen aktuell noch einen hohen Verschnitt (bis zu 35 %) auf.
  • Um der Problematik mit dem hohen Verschnittanteil zu begegnen, soll in diesem Projekt das Wickelverfahren zu einem kontinuierlichen Prozess zur Herstellung endkonturnaher endlosfaserverstärkter flächiger Preforms weiterentwickelt werden.
  • Im Rahmen des Projektes wurden hierfür vier Arten der geometrischen Komplexität der Preforms (unter anderem ebene und konvex gekrümmte Flächen) untersucht. Im Vergleich zu einer WIMAG-Konfektionierung sollen hierdurch 15 % an Kosten bei der Herstellung von Glasfasern eingespart werden und sogar 40 % bei der Herstellung von Kohlenstofffasern.
  • Durch eine modulare Werkzeugtechnik konnte erreicht werden, dass direkt auf das Roving eine gleichzeitige Herstellung von zwei textilen Halbzeugen erfolgt. Hierdurch konnte insbesondere der Materialbedarf gesenkt werden.
Zur kompletten Projektbeschreibung

Flammwidrige, nachhaltige Verbundwerkstoffe für Transport- und Bauanwendungen

Prozesseigenschaften:
  • Entwicklung nachhaltiger faserverstärkter Kunststoffe,
  • Flammschutz und Rezyklat-Anteil für Verbundwerkstoffe erhöhen,
  • Kombinieren von Vliesstoffen aus nachhaltigen Verstärkungsfasern mit Harzsystemen auf Basis von Benzoxazinen und bio-basierten Epoxidharzen mit flammhemmenden Additiven.
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Innovative Blechverbundwerkstoffe mit textiler Einlage für den Karosseriebau

Prozesseigenschaften:
  • Im Karosseriebau wird zunehmend auf Leichtbaustrukturen gesetzt, um so den Kraftstoffverbrauch zu senken. Um dies zu erreichen, können textilverstärkte Blechverbundstoffe verwendet werden.
  • Ziel des Vorhabens ist es, bestehende textilverstärkte Blechverbundstoffe so weiterzuentwickeln, dass hierdurch die Schallemissionen gesenkt werden können. Hierdurch sollen weniger Schallschutzmatten für die Erreichung eines angemessenen Schallpegels notwendig sein.
  • Im Rahmen des Projektes werden zur Erreichung der Zielsetzung die verwendeten Klebstoffe, die textilen Einlagen und verschiedenen Versteifungselemente auf ihr Versagensverhalten und ihre Dämpfungseigenschaften hin untersucht.
  • Im Rahmen des Projektes konnte ein Blechverbundwerkstoff mit einer Gewichtsersparnis von 29 % gegenüber herkömmlichen Blechen entwickelt werden, was zusätzlich in einer Materialersparnis resultiert. Zudem weist der Blechverbund deutlich bessere Dämpfungseigenschaften auf, wodurch weniger zusätzliches Dämmmaterial notwendig ist.
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Begleitende Maßnahmen

Beste verfügbare Technik

Absprache mit Zulieferern

Insbesondere wenn diskontinuierliche Verarbeitungsverfahren genutzt werden, kann dies zu einer Wiederholung von Reinigungsvorgängen zu Beginn und zum Ende der Verarbeitung führen. Eine Absprache mit den Zulieferern hinsichtlich der einzelnen Prozessschritte über den kompletten Herstellungsprozess hinweg kann dies verhindern und so den Einsatz von Chemikalien reduzieren.

Einführung eines Umweltmanagementsystems

Da die eingesetzten Chemikalien der Umwelt massiven Schaden zufügen können, sollte ein Umweltmanagementsystem eingeführt werden. Dieses System unterliegt dem Verantwortungsbereich des oberen Managements und umfasst dabei unter anderem:

-Festlegung einer Umweltpolitik für das Unternehmen,
-Festlegung von Performanceindikatoren sowie Umweltzielen und deren Umsetzung,
-Entwicklung der notwendigen Strukturen zur Umsetzung der Ziele,
-Schulung der Mitarbeiter im Umgang mit umweltrelevanten Themen,
-Unabhängige Überprüfung der vereinbarten Ziele.

Hierbei sollte auch die REACH-Verordnung (Siehe: https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/reach-chemikalien-reach)berücksichtigt werden.

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. 720 Link

Erfassung der Stoffströme

Um eine Übersicht über die verwendeten Stoffe zu erhalten, sollten alle Inputs und Outputs entlang der gesamten Textilkette erfasst werden. Die so ermittelten Daten können dann als Grundlage für weitere Subsysteme, wie ein Chemikalien-Management-System, dienen, um so Optimierungspotenziale aufzuzeigen.

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. 721 Link

Etablierung eines Chemikalien-Management-Systems

Durch den Einsatz der Vielzahl an Chemikalien empfiehlt es sich, das Chemikalien-Management-System so zu erweitern, dass die verwendeten Chemikalien erfasst, kategorisiert werden und auf schädliche Verbindungen hingewiesen wird. Zudem kann dieses System genutzt werden, um stark toxische Chemikalien zu identifizieren und wo möglich zu substituieren. Des Weiteren sollte regelmäßig überprüft werden, ob neue Chemikalien verfügbar sind, welche einen geringeren Grad der Toxizität aufweisen.

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. 732 Link

Getrennte Speicherung der Abwässer

Anfallende Abwässer sollten nicht in einem zentralen Tank zusammenfließen, sondern vielmehr in unterschiedlichen Zwischenlagerungstanks erfasst werden, um so mögliche negative chemische Reaktionen der Abwässer untereinander zu verhindern. Abwässer, welche sich teilweise selbst gegenseitig neutralisieren, sollten allerdings gezielt gemeinsam gelagert werden, sofern die Zerfallsprodukte keine höhere Toxizität als ihre Ausgangsprodukte aufweisen.

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. 727 Link

Jährliche Überprüfung des Ressourceneinsatzes

Auf jährlicher Basis sollte der Wasser- und Energieverbrauch überprüft werden, um so die Entwicklung im eigenen Unternehmen zu erfassen und daraus Optimierungspotenziale zu entwickeln. Dies ermöglicht auch ein Benchmarking mit anderen textilverarbeitenden Unternehmen, um sich so über Optimierungspotenziale auszutauschen.

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. 723 Link

Reduzierung der Emissionsorte

Emissionen fallen bei allen Prozessschritten an, umso wichtiger ist es, die Abführung der Emissionen zu steuern und wo möglich zu bündeln. Hierdurch kann auch die Auslastung der Filteranlagen erhöht werden.

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. 738 Link

Reduzierung der Produktionsfläche

Häufig ist die Anordnung in Produktionshallen historisch gewachsen. Daher kann es vor größeren Umbaumaßnahmen hilfreich sein, die Maschinenanordnung neu zu planen, um so die benötigte Produktionsfläche zu minimieren.

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

Regelmäßige Überwachung der Emissionen

Bei der Überprüfung der anfallenden Emissionen sollte eine regelmäßige Überprüfung erfolgen. Der Zyklus dieser Überprüfungen sollten sich dabei an den europäischen und internationalen Normen orientieren. Eine Übersicht hinsichtlich der anfallenden Emissionen, des Zyklus und der zugehörigen Normen ist im BREF-Dokument ab Seite 724 zu finden (siehe Quelle).

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. 724ff. Link

Projekte

Drahtloskommunikationslösungen als Grundlage für die Chargenverfolgung in der Textilindustrie

Prozesseigenschaften:
  • Viele Aufträge werden, sobald sie in der Produktion sind, häufig noch manuell oder nur teilautomatisiert verfolgt. Dies kann zu unnötigen Arbeitsschritten bei defekten Produkten führen, wenn diese beispielsweise falsch gekennzeichnet wurden. 
  • Ziel des Projektes ist es, am Beispiel einer Weberei die Chargenverfolgung entlang des kompletten Produktionsablaufs zu überwachen, lokal am Produkt zu speichern und falls notwendig automatisiert auszusondern. 
  • Die einzelnen Arbeitsmaschinen wurden mit verschiedenen RFID-Schreibgeräten ausgestattet, welche die notwendigen Daten auf den RFID-Chips der Produkte editieren können.  
  • Die so durchgängige Dokumentation der Produktion ermöglicht eine gezieltere Behandlung von Ausschussware und eine verbesserte Ablaufplanung für die bestehenden Projekte.
Zur kompletten Projektbeschreibung

Videos

Die CO₂-neutrale Fabrik

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Industrie 4.0 - RE durch Digitalisierung

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Industrie 4.0 leicht gemacht

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Wir bedanken uns für die fachliche Unterstützung durch Dipl.-Ing. (FH) Kai Nebel - Leiter Forschungsschwerpunkt Nachhaltigkeit & Recycling der Hochschule Reutlingen.

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