Fasertechnologie

Innovative Fasern: nachhaltig und effizient

Mit der Abteilung Fasertechnologie am Fraunhofer IAP stehen wir an vorderster Front bei der Entwicklung von Fasern, Folien und Vliesstoffen für technische und textile Anwendungen. Unsere Expertise und unsere modernen Anlagen für Lösungs- und Schmelzspinnen im Labor- und Technikumsmaßstab ermöglichen es uns, maßgeschneiderte Lösungen für Ihre spezifischen Anforderungen zu entwickeln.

Wir setzen auf den Einsatz von nachhaltigen Biopolymeren wie Cellulose, Lignin, Proteinen oder Polylactid, um innovative und umweltfreundliche Materialien zu schaffen. Mit unserer herausragenden Kompetenz in der Entwicklung effizienter und ressourcenschonender Spinntechnologien generieren wir optimale Materialeigenschaften und bieten Ihnen innovative Lösungen für Ihre individuellen Anwendungen.

Dank unserer umfangreichen analytischen Möglichkeiten zur Strukturcharakterisierung können wir gezielt Struktur-Eigenschafts-Beziehungen aufklären. Diese wertvollen Erkenntnisse fließen direkt in die Entwicklung maßgeschneiderter Spinnfasern ein, die Ihren spezifischen Anforderungen gerecht werden.

Profitieren Sie von unserer umfassenden Kompetenz! Gemeinsam finden wir die optimale Lösung, um Ihr Unternehmen auf die nächste Stufe zu heben.

Entdecken Sie die vielfältigen Möglichkeiten der Fasertechnologie

 

Spinnverfahren

Lösungs- und Schmelzspinnen im Labor- und Technikumsmaßstab

 

Biobasierte Spinnfasern

Viskose, Lyocell, Lignocellulose, textile Polylactidfasern, Präkursoren für biobasierte Carbonfasern

 

Spinnfasern aus kreislauffähigen Polymeren

Leistungen und Ausstattung

Projekte und Publikationen

Sprechen Sie uns an!

Spinnverfahren

Lernen Sie unsere umfangreichen und variablen Anlagen zum Lösungs- und Schmelzspinnen im Labor- und Technikumsmaßstab kennen. Dabei legen wir besonderen Wert auf die Entwicklung von umweltfreundlichen und effizienten Spinntechnologien. Um die optimalen Materialeigenschaften zu generieren, spielen Struktur-Eigenschafts-Beziehungen eine bedeutende Rolle. Mit unseren analytischen Möglichkeiten zur Strukturcharakterisierung können wir gezielt Rückschlüsse für die entsprechende Spinntechnologie ziehen und somit innovative Lösungen schaffen.

Lösungsspinnverfahren

  • Entwicklung von Chemiefasern mittels Viskose- und Lyocelltechnologie
  • Entwicklung von alternativen Verfahren zur Umformung von Cellulose und deren Derivate
  • Präkursoren für Carbonfasern
  • Spinnprozessentwicklung für kundenspezifische Polymere
 

Schmelzspinnverfahren

  • Spinnmassenanalyse (Fließverhalten, Zusammensetzung, Güte)
  • Multi-/Monofilamente mit variablen Querschnittsgeometrien
  • Bikomponenten-Multifilamentgarne
  • Nachprozessierung: Stapelfasern und Commingling-Garne

Analytik

  • textil-physikalische Eigenschaften (Favimat Textechno)
  • Morphologie, initialfeuchte Struktur
  • Charakterisierung der kristallinen Phase (WAXS, SAXS)
  • physiko-chemische Analytik

Biobasierte Spinnfasern

Die Verwendung biobasierter Spinnfasern erlebt derzeit ein beeindruckendes Wachstum. Diese nachhaltigen Materialien bieten eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Fasern. Viskose, Lyocell und andere cellulosische Spinnfasern sind nur einige Beispiele für diese vielfältigen Alternativen. Sie werden aus erneuerbaren Ressourcen wie Holz gewonnen und tragen somit zur Reduzierung des Einsatzes nicht erneuerbarer Ressourcen bei. Doch das ist noch nicht alles. Auch alternative cellulosische Rohstoffquellen wie Orangenschalen oder recycelte Baumwolle gewinnen zunehmend an Bedeutung. Durch innovative Technologien und Forschungsergebnisse können wir diese Materialien effizient nutzen und neue Möglichkeiten schaffen. Darüber hinaus spielen biologisch abbaubare Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA) und Polybutylensuccinat (PBS) eine immer größere Rolle. Sie bieten nicht nur eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen, sondern tragen auch zur Verringerung des Einsatzes nicht erneuerbarer Ressourcen bei.

Viskosefasern

  • Untersuchung zur Eignung von Zellstoffen bzw. -mischungen zur Herstellung von Celluloseregenerate nach dem Viskoseverfahren
  • Zellstoffcharakterisierung und -evaluierung (Treiber)
  • Anpassung und Optimierung von Prozessparametern
  • Blaschke-Versuchsanlage
  • div. Nassspinnlinien

Lyocell

  • Entwicklung von hochmoduligen Cellulose-Regeneratfasern und -folien
  • Untersuchung von Zellstoffen aus natürlichen Quellen oder Recyclingkreisläufen (Alttextilien) hinsichtlich der Prozesssierbarkeit und sicherheitsrelevanter Fragen
  • umfangreiche Materialcharakterisierung
  • modulare Anlagentechnik mit hoher Flexibilität

Thermoplaste

  • Prozessoptimierung für (teil-)biobasierten Polyamiden (PA), Polybutylen-Succinat (PBS), Polymilchsäure (PLA) und Polybutylenadipat-Terephthalat (PBAT)
  • Verarbeitung biobasierter Kunststoffe zu Filamentgarnen und Meltblown-Vliesstoffen
  • Analyse: Spinnmassen, Fasereigenschaften /-struktur
  • Verifizierung der Umsetzbarkeit kundenspezifischer Anwendungen

Stereokomplexierte Polylactidfasern

  • Verbesserung von thermo-mechanischen Eigenschaften durch Ausnutzung der Stereokomplexierung
  • Herstellungsprozesse von stereokomplexierten PLA (scPLA)-Filamentgarnen
  • scPLA-Filamentgarn basierte Monomaterial-Verbundwerkstoffe
  • qualifizierte Analyse der kristallinen PLA-Struktur

 

Umweltfreundliche Alternativen zu herkömmlichen Fasern!

Spinnfasern aus kreislauffähigen Polymeren

In der Textilindustrie nimmt die Bedeutung von Spinnfasern aus kreislauffähigen Polymeren, insbesondere im Kontext von Nachhaltigkeit und dem verantwortungsbewussten Umgang mit Ressourcen, stetig zu. Ein Wegbereiter in diesem Bereich ist das recycelte PET (bottle-to-fiber), das bereits einen Produktionsanteil von ca. 15 Prozent erreicht hat. Darüber hinaus gewinnen auch cellulosische Regeneratfasern zunehmend an Bedeutung. Diese Fasern werden aus Zellstoffen des Baumwollverschnitts aus der Produktion bzw. recycelten Alttextilien oder alternativen Rohstoffströmen für Cellulose, wie beispielsweise Orangenschalen, gewonnen.

Cellulose

  • umfassende Zellstoffcharakterisierung (DP, R10, R18, WRV, Anorganik, ...)
  • Untersuchung von Zellstoffen aus Recyclingkreisläufen hinsichtlich der Prozesssierbarkeit
  • Anpassung und Optimierung von Verarbeitungsparametern

Thermoplaste

  • Rezyklat-Eigenschaften mit Hinblick auf Fadenbildungs-Dynamik
  • Verspinnbarkeit von recycelten Thermoplasten im Labor-Maßstab
  • Schmelzspinnprozesse (rPET, rPP, rPLA) im Technikums-Maßstab

Leistungen und Ausstattung

Leistungen

 
  • Entwicklung und Anpassung des Nassspinnprozesses auf kundenspezifische Polymere
  • Verarbeitung von Polymerlösungen nach der Lyocell-Technologie
  • Schmelzspinnverfahren für neue thermoplastische Polymere
  • Erzeugung von Nonwovens nach dem Meltblown-Verfahren
  • Carbonfaserentwicklung basierend auf alternativen Präkursoren

Analytik | Charakterisierung

  • Zellstoffanalysen (DP, Aschegehalt, α-,β- und γ-Cellulosegehalt, Molmassenverteilung, Metallionenbestimmung)
  • Viskosecharakterisierung (Cellulose- und Alkaligehalt, γ-Wert, °H, κ-Zahl)
  • Gelstärkeanalytik
  • Filtrierbarkeit von Spinnlösungen (Lyocell, Viscose, alternative Lösungsmittelsysteme)
  • Rotations-/ Oszillations- und Dehnrheometer
  • DSC-gekoppelte Mikroskopie
  • Partikelgrößenmessgerät

Ausstattung

  • Femix Kneter mit Austragsschnecke, LIST Horizontalkneter Discotherm B63
  • Löse-/Dispergieraggregate
  • Technikums-Viskose-Anlage nach Blaschke
  • Anlage zum Fachen und Trockenverstrecken von Fasern
  • Lösungsspinnanlagen (Labor-/Technikumsmaßstab)
  • Meltblown-Anlage: Lyocell-Nonwovens, Umformung schmelzbarer Polymere zu Vliesstoffen
  • Fourné-Bikomponenten-Schmelzspinnanlage
  • Stabilisierungs-/Carbonisierungvorrichtungen für kontinuierliche Konvertierung bis 3000 °C

Projekte und Publikationen

 

Innenraumluft: effektiv von Viren befreien

Pressemitteilung | 06.10.2021

 

Recyclingfähiger, faserverstärkter Werkstoff aus 100 Prozent biobasierter Polymilchsäure

Pressemitteilung | 29.04.2021

 

Kleidung aus Baumwolle effizient recyceln

Pressemitteilung | 03.08.2020

AllPLACo

Projekt zur Entwicklung neuartiger Herstellungsprozesse von stereokomplexen Polymilchsäure (scPLA)-Filamentgarnen und -Folien sowie die finale Anwendung der scPLA-Fasern in PLA-basiertem Einkomponenten-Verbundmaterial für Spritzgussanwendungen

PaPURE

Das Projekt entwickelt Verarbeitungstechnologie, die das Fügen von Papier durch laserbasierte Materialmodifikation ermöglicht. Die Recyclingfähigkeit so hergestellter Verpackungen wird durch die Vermeidung von Fremdstoffen erhöht.

 

CCPE

Sind Ihre Produkte und Produktsysteme bereit für das zirkuläre Wirtschaften? Im Cluster Fraunhofer CCPE forschen wir an diesen Fragen für Sie und helfen Ihnen, Ihre Produkte zirkulär zu gestalten und Plastikmüll in wertvolle Ressourcen zu verwandeln.

Publikationen

Ihre Ansprechpartner

André Lehmann

Contact Press / Media

Dr. André Lehmann

Abteilungsleiter | Fasertechnologie

Fraunhofer IAP
Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam

Telefon +49 331 568-1510

Evgueni Tarkhanov

Contact Press / Media

Dr. Evgueni Tarkhanov

Fasertechnologie

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Robert Protz

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Dr. Robert Protz

Fasertechnologie

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Geiselbergstraße 69
14476 Potsdam

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