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Textilforschung aktuell 4/2013- der Online-Newsletter des Forschungskuratoriums Textil e.V. vom 18.12.2013
Sehr geehrte Damen und Herren,
in dieser Ausgabe von "Textilforschung aktuell" haben wir folgende Themen für Sie zusammengestellt:
FKT persönlich: Von der Idee schneller in die Praxis
Forschungs-Highlight 1: Mit Vliesstoff kilometerlange Kabel im Griff
Neuerscheinung: Textile Beiträge zur Energiewende
Forschungs-Highlight 2: Raumwände heizen mit Carbonfasern
Transfer gelungen: Socken gegen Zeckenbiss
Forschungs-Highlight 3: Antibiotika-Vliesstoff gegen Parodontitis
Termine
FKT persönlich: Von der Idee schneller in die Praxis
Wie wird aus einer Idee nicht erst in zig Jahren ein marktreifes
Produkt? Antworten auf diese zentrale Frage des forschenden
und innovativen Mittelstandes zu geben, ist gerade auch für das
Forschungskuratorium Textil von Bedeutung. Ein wichtiger
Aspekt unserer Arbeit ist daher die Unterstützung des Transfers
von Projekten aus den uns angeschlossenen 16
Forschungsinstituten in die Praxis. Aus diesem Grund fand im
Rahmen der Aachen Dresden International Textile Conference
2013 zum zweiten Mal der Workshop „IGF-ZIM-Transfer: From
Idea to Practice“ statt. Erneut nutzten zahlreiche
Kooperationsgespanne aus Forschungseinrichtungen und
Unternehmen diese von zeitweilig 80 Teilnehmern besuchte
Plattform, um anhand von Praxisbeispielen ihre gemeinsame
Zusammenarbeit im Spannungsbogen von der Idee über die
Innovation bis hin zum marktreifen Produkt zu präsentierten.
Interessierte konnten sich ein Bild von der erfolgversprechenden
Verzahnung zweier unterschiedlicher Förderinstrumente des
Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
machen, die die Grundlage bilden für den Brückenschlag von der
Idee bis zum Produkt: Der Industriellen Gemeinschaftsforschung
(IGF), die vorwettbewerbliche Forschung finanziell unterstützt,
und der sich anschließenden Transferförderung über das
Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM). Die
präsentierten Beispiele reichten von der Automobilindustrie,
Architektur und Medizin bis hin zu den Bereichen Sicherheit, Funktionalisierung und der Qualitätssicherung. Einige
Beiträge stellen wir in diesem Sondernewsletter vor.
Wir wollen das Veranstaltungsformat auch in den kommenden Jahren mit dem Ziel fortführen, schneller zu
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vermarktungsfähigen Textilinnovationen mit Blick auf Anwendungen zum Beispiel in den Bereichen Bau, Automobil,
Bekleidung und Medizin zu kommen. Mit ähnlichem Fokus wird es im Februar nächsten Jahres in
Zeulenroda/Thüringen ein Anwenderforum "Smart Textiles" geben, das gemeinsam vom Forschungskuratorium Textil
e. V., Berlin, dem Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf und dem TITV Greiz organisiert wird.
Ein schönes Weihnachtsfest Ihnen allen. Vielleicht stoßen Sie beim Auspacken der Geschenke auch auf textile
Highlights, die vor wenigen Jahren noch Forschungsprojekte in unseren Instituten waren.
Mit technotextilen Grüßen,
Ihr Dr. Klaus Jansen, Geschäftsführer Forschungskuratorium Textil e. V.
Forschungs-Highlight 1: Mit Vliesstoff kilometerlange Kabel im Griff
(Chemnitz/Wuppertal). Ein Auto ohne Kabel ist wie ein
Weihnachtsbaum ohne Strom – zappenduster. Erst die im
Autoinnenraum gut versteckten Drähte mit einer Gesamtlänge
von nicht selten bis zu drei Kilometern leiten all die Signale,
elektrischen Informationen und Energie zwischen den tausenden
Kontaktstellen hin und her. Um Kabelsalat zu vermeiden, werden
mit Klebebändern fixierte Kabelbäume angelegt. Im Rahmen
eines ZIM-Projekts entwickeln Forscher des Sächsischen
Textilforschungsinstituts e. V. in Chemnitz (STFI) in
Zusammenarbeit mit der Certoplast Vorwerk & Sohn GmbH
solche Klebebänder aus Spinnvliesstoff, mit denen sich das
Unternehmen aus Wuppertal bewusst von Mitbewerbern
absetzen will. Die textilbasierten Klebebänder (s. Foto, Quelle:
Certoplast) halten die Kabel ebenso zuverlässig beisammen wie
herkömmliche. Sie schützen die Drähte zudem vor Einwirkung
von außen und dämpfen mögliche Geräusche.
Bei der bisherigen Erforschung und Entwicklung des speziellen Herstellungsprozesses liegt vor allem die Stabilität
des Materials im Fokus der Bemühungen. So zeichnen sich die nur 0,3 Millimeter dicken Spinnvlies-Klebebänder
nicht nur durch hohe Festigkeit, Klebekraft und ein gutes Kraftdehnungsverhalten aus. Auch die Handreißbarkeit, also
das Abreißen mit reiner Muskelkraft, und die Minimierung von Faserausrissen an der Klebebandrückseite konnten die
Forscher durch kontinuierliche Materialforschung an die Erfordernisse des modernen Automobilbaus anpassen. Kein
Wunder also, dass sich Certoplast das Herstellungsverfahren der textilen Kabel-Bändiger hat patentieren lassen. Die
Klebebänder werden bereits von Automobilzulieferern im In- und Ausland eingesetzt.
Weitere Infos:
http://www.stfi.de/, http://www.certoplast.com/
Neuerscheinung: Textile Beiträge zur Energiewende
Eine Broschüre über den Beitrag der Textilforschung und industrie zum Gelingen der Energiewende ist im Dezember 2013
in Berlin erschienen.
Die „Energiewende“ ist in aller Munde, doch noch hakt es an
vielen Stellen. Neben einer gesamtpolitischen Umsetzung fehlt
es oft noch an praktischen und wirtschaftlichen Alternativen, um
den entscheidenden Sprung hin zu regenerativen Energien zu
schaffen. Die Textilwirtschaft als einer der innovativsten Zweige
sieht in dem Großvorhaben jedoch eine Chance, mit alternativen
und zum Teil ungewöhnlichen Lösungen zum Gelingen der
Energieträgerumstellung beizutragen. So wirft die Broschüre
„energie | textil“, gemeinsam herausgegeben vom
Gesamtverband der deutschen Textil- und Modeindustrie und
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dem Forschungskuratorium Textil e. V, ein Schlaglicht auf zum Teil noch unbekannte textile Beiträge zur
Energiewende und zur Energieeinsparung – strikt entlang des Untertitels „Nachhaltig & wirtschaftlich“.
Unter anderem zu lesen: Ein Interview mit dem Chef des Faserinstituts Bremen, Prof. Dr. Axel Herrmann, zum Thema
Kohlenfaserverbundwerkstoffe ersetzen Alulegierungen im Flugzeugbau; ferner ein Beitrag zur Reduktion von
Verbrauchsenergie bei führenden deutschen Textilmaschinenbaufirmen und ein Porträt des TechTex-Standortes
Sachsen.
Seit Jahrzehnten arbeiten Textilunternehmen, die 16 deutschen Textilforschungsinstitute und andere
Forschungseinrichtungen eng zusammen, um kontinuierlich strategische Einsatzfelder textiler Hightech-Materialien zu
erschließen – vor allem auch rund um die Schlagworte Nachhaltigkeit, Energie, Umwelt und Wirtschaftlichkeit. Ein
breites Anwendungs- und Forschungsfeld ist das Entwickeln textilbasierter, nachhaltiger Konzepte und Endprodukte
für die Energie- und Umweltwirtschaft, in die die Broschüre anhand von zahlreichen Innovationen einen Einblick gibt.
Weitere Infos: www.textilforschung.de/content2.asp?area=hauptmenue&site=energiewende&cls=01
Forschungs-Highlight 2: Raumwände heizen mit Carbonfasern
(Leipzig). Die intelligente Nutzung bestehender Stromnetze ist
für ein Gelingen der Energiewende unerlässlich. Ein wichtiger
Aspekt dabei ist die Entlastung der Netze. Um eines Tages
wenig bis gar keinen Strom mehr aus den öffentlichen Netzen
beziehen zu müssen, rückt neben lokaler Stromproduktion auch
dessen lokale Verwendung durch intelligente Systeme zur NetzEntlastung in den Fokus. Diesen Ansatz verfolgt auch die HTWK
Leipzig mit einem aktuellen ZIM-Projekt in Kooperation mit der
TU Dresden und vier Unternehmen. Gemeinsam entwickeln die
Partner aus Forschung und Praxis ein direktelektrisches
Heizsystem zur Innenraumerwärmung auf Basis von
Carbonfasern. Dadurch soll die Funktion des Heizens künftig
direkt in die Fassade von Gebäuden integriert werden.
Das „Smarttex – Klimaneutrale Strahlungsheizung in Textilbeton“ genannte Projekt macht sich die technischen
Möglichkeiten von Textilbeton zunutze, bei dem statt Stahl Bewehrungen aus Carbon- oder Glasfaser einbetoniert
werden. Weil Carbonbewehrungen im Gegensatz zu Stahl eine vielfach höhere Stabilität aufweisen, wird weniger
Beton benötigt; im Ergebnis ist die fertige Wandbeplankung nur wenige Millimeter dick. Doch das ist nur einer der
zahlreichen Vorteile textilbasierten Bauens.
„Textilbeton zeichnet sich nicht nur durch eine hohe Stabilität bei geringer Dicke aus – er lässt sich auch mit
intelligenten Zusatzfunktionen wie Beleuchtung, Sensorik zur Messung des Feuchtegehalts oder der Verformung und
eben Beheizbarkeit ausstatten“, erklärt Prof. Frank Hülsmeier, Leiter des HTWK-Architekturinstituts am Rande des
IGF-ZIM-Transferworkshops in Aachen. Im konkreten Projekt zum direktelektrischen Heizen mittels Raumwänden
würden die Carbonfasern vor dem Eingießen in Beton mit Metallstreifen kontaktiert, um diese anschließend als
Heizung (s. Foto, Quelle: HTWK Leipzig) nutzen zu können. Die so herbeigeführte Doppelnutzung – Stabilität und
Beheizbarkeit – der Fassadenelemente aus Textilbeton soll künftig nicht nur den Aufwand zum Verbau herkömmlicher
Heizsysteme erübrigen, sondern auch den Gesamtenergiebedarf verringern.
Weitere Infos: http://www.energiedesign.htwk-leipzig.de/
Transfer gelungen: Socken gegen Zeckenbiss
(Rudolstadt/Hohenstein-Ernstthal). Welches Potenzial ein
erfolgreicher Transfer von durch Vorlaufforschung gesammelten
Erkenntnissen in ein marktreifes Produkt entfalten kann, zeigt die
gleich zweifach gelungene Kooperation des Thüringischen
Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. aus Rudolstadt
(TITK) mit der Strumpfwerke Lindner GmbH aus HohensteinErnstthal (Sachsen). Anknüpfend an die während diverser IGFProjekte geleistete Forschungsvorarbeit der
Textilwissenschaftler, kann das Unternehmen mittlerweile
sowohl einen antimikrobiellen Strumpf für Diabetiker als auch
eine spezielle Socke gegen Zecken am Markt vertreiben. Ein
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Transfererfolg, dessen Anfänge bald 15 Jahre zurück liegen.
„Unsere ersten forschenden Gehversuche zu den konkreten Produkten in Form der Strümpfe mit Zusatzfunktion
fanden bereits Ende der 1990-er Jahren statt“, erinnert sich Dr. Frank Meister vom TITK. Ziel sei es gewesen,
Feststoffe in Fasern einzubringen, um diese mit neuen Funktionen auszustatten. Ausgangspunkt dafür bildet der
Lyocell-Prozess, bei dem aus herkömmlichem Zellstoff und dem Lösungsmittel NMMO eine spinnfähige Lösung
entsteht, aus der sich Endlosfasern gewinnen lassen, die auch zu Vliesstoffen und Folien weiterverarbeitet werden
können. Die im Lyocell-Prozess gewonnenen Fasern besitzen einen guten mechanischen Halt für eingebrachte
Zusatzstoffe. So lassen sich Polymerpartikel in die Faser integrieren, auf die wiederum verschiedene Wirkstoffe
aufgebracht werden können. Das gelang den TITK-Wissenschaftlern erstmalig mit Silberionen, vor allem bekannt
wegen ihrer antibakteriellen Wirkung. Im Ergebnis des Forschungsprozesses entstanden spezielle Silberionenfasern,
aus denen durch weitere Textilverarbeitungsprozesse Garne und letztlich gestrickte antimikrobielle Textilien für den
Arbeits- und Sportbereich entwickelt werden konnten – darunter die eingangs erwähnten Socken für Diabetiker.
Doch die Wissenschaftler wollten mehr – und wagten sich an erste Versuche, auch Flüssigkeiten stabil in Fasern
einzubringen. Beflügelt von der ersten erfolgreichen Zusammenarbeit bei den Diabetiker-Strümpfen, leitete das
Tandem aus Forschung und Praxis mit Förderunterstützung des BMWi ein von 2011 bis 2012 laufendes ZIM-Projekt
ein, bei dem statt Silberionen der Wirkstoff Permethrin – bekannt als Zusatz in Insekten-Vertreibungsmitteln, die auch
als Gel oder Spray auf die Haut aufgetragen werden – in flüssiger Form in die Fasern eingebracht wurde. Am Ende
standen erneut Socken, diesmal mit einer abweisenden Wirkung gegen Zecken (s. Foto, Quelle: Strumpfwerke
Lindner).
„Unsere Vorlaufforschung war für die gelungene Kooperation mit unserem Praxispartner sehr wichtig – wir konnten
dabei entscheidende Erkenntnisse für die spätere Verarbeitung zu einem Endprodukt gewinnen“, ist sich Meister
sicher. So wurde etwa institutsseitig in mehreren IGF-Projekten – das letzte lief von 2009 bis 2011 – erforscht, wie
eine ausreichende Menge an Wirkstofffasern in den Stoff eingebracht werden kann und wie sich der Wirkstoff auch
bei mehrmaligem Waschen konstant im Textil halten lässt. Ein vorwettbewerblicher Vorlauf, von dem das
Unternehmen enorm profitiert hat.
„Wir kommen traditionell aus dem Bereich modischer Strümpfe für Herren und Damen“, sagt Lindner-Geschäftsführer
Thomas Lindner. Der Konkurrenz- und Preisdruck sei mittlerweile jedoch so hoch, dass gezielt nach neuen
Einnahmequellen gesucht werde, darunter die Integration von technischen Zusatzfunktionen in das Textil. „Damit
erweitern wie unsere Angebotspalette und sichern uns Alleinstellungsmerkmale mit innovativen Produkten – allein
könnten wir das nicht leisten, denn als kleiner Mittelständler haben wir keine eigene FuE-Abteilung“, so Lindner. Die
Socke gegen Zecken, die seit Anfang 2013 auf dem Markt ist, werde „sehr gut angenommen“.
Weitere Infos: http://www.titk.de/
www.lindner-socks.com/deu/index.htm
Forschungs-Highlight 3: Antibiotika-Vliesstoff gegen Parodontitis
(Jena/Gernlinden). Was passiert mit einem Polymertropfen, der
im Electrospinning-Verfahren einem elektrischen Feld bei
Hochspannungen von 5-60 kV ausgesetzt wird? Aus dem
kleinen Tropfen wird ein sogenannter Polymerjet, aus dem eine
noch kleinere Faser mit einer Stärke von wenigen Nano- bis
Mikrometern generiert werden kann. Die Maschine dazu wurde
während eines ZIM-Projektes von der auf
Oberflächentechnologie und Biomaterialien spezialisierten
Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e. V. aus Jena mit
der Erich Huber GmbH aus Gernlinden (Bayern) entwickelt. Im
Ergebnis entstand eine in Deutschland erstmalig verfügbare
CNC-gesteuerte Electrospinning-Anlage, die mittlerweile
erfolgreich am Markt vertrieben wird.
Mit dem Verfahren lassen sich eine Vielzahl von synthetischen
und natürlichen Polymeren zu Fasern verarbeiten – die meisten
bis zu 10.000 Mal dünner als ein menschliches Haar – und
anschließend mit chemischen und physiko-chemischen Prozessen zusätzlich funktionalisieren. Auf diese Weise
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können pharmazeutische Wirkstoffe, Nanopartikel und sogar lebende Zellen in die Fasern, aus denen flächige oder
dreidimensionale Fasernetzwerke entstehen, eingesponnen werden. Neben den zahlreichen technischen
Anwendungsmöglichkeiten, darunter Filtermaterialien, Textilien und Katalysatoren, liegt das große Potenzial vor allem
in Applikationen für den Medizinbereich, etwa im Bereich der Geweberegeneration (Tissue Engineering), oder für die
gezielte Abgabe von Wirkstoffen z. B. aus Wundpflastern (Drug-Delivery-Systeme).
„Im Hinblick auf das Tissue Engineering stellt das Electrospinning ein interessantes Verfahren zur Erzeugung
nanostrukturierter sowohl flächiger als auch tubulärer Fasernetzwerke dar, die die extrazelluläre Matrix (ECM) von
Zellen nachbilden können“, erklärt Workshop-Vortragsredner und INNOVENT-Wissenschaftler Ralf Wyrwa (Foto). In
diesem Zusammenhang verfolgten die Wissenschaftler aus Jena im Zuge des ZIM-Projekts das Ziel, artifizielles
Knorpelgewebe aus einem mehrlagigen Kollagen-Konstrukt – bestehend aus elektrogesponnenem Vlies und Gel – zu
generieren. Auch konnten bereits wirkstoffhaltige Vliesmaterialien hergestellt werden, die das Antibiotikum
Metronidazol enthalten. Solche Metronidazol-Vliese könnten laut Wyrwa besonders zur lokalen Behandlung von
Parodontitis eingesetzt werden.
Weitere Infos: http://www.innovent-jena.de/de/INNOVENT__2/
www.ehuber.de/index.php
Termine
08. - 11.01. 2014 Frankfurt/Main: Heimtextil heimtextil.messefrankfurt.com/frankfurt/de/besucher/willkommen.html
26. - 27.02 2014 Zeulenroda: TITV-Konferenz „Smart Textiles“ und 2. Anwenderforum „Smart Textiles“
http://www.titv-greiz.de/
Impressum
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Reinhardtstrasse 12-14
10117 Berlin
GERMANY
VR 28717 Berlin-Charlottenburg
DE 27/640/58021
Bei technischen oder inhaltlichen Fragen wenden
Sie sich bitte an:
Rose-Marie Riedl oder Helmut Müller
+49 7143 271-723 oder -709
+49 7143 271-721
[email protected]
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Vorsitzender: Klaus Huneke
+49 30 726 220-0
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