Eine ökologische Alternative zur bewährten Fluorcarbonausrüstung steht ganz oben auf dem Wunschzettel vieler Produzenten von Outdoor- und Sportbekleidung sowie der Hersteller von Schutztextilien mit hohen normierten Sicherheitsstandards. Permanente wasser-, schmutz- und ölabweisende Eigenschaften werden von diesen Funktionstextilien erwartet, jedoch aktuell allein durch die Applikation fluorierter Polymere oder per- bzw. polyfluorierter niedermolekularer Chemikalien erreicht. Die eingesetzten Fluorverbindungen weisen jedoch erhebliche ökologische und humanökologische Gefahren auf, weshalb auf EU-Ebene die Diskussion um die Beschränkung des Einsatzes sogenannter PFAS (Per- und Polyfluoralkylsubstanzen) entbrannt ist.

Das IGF-Vorhaben C6C8 turn GREEN (22433 BG) zielt daher mit der Entwicklung von fluorfreien Oberflächenmodifikatoren auf eine nachhaltige Ausrüstung von Textilien ohne Einschränkung ihrer funktionellen Eigenschaften ab. Nach einem neuartigen Konzept werden unter Verwendung von Tris-(trimethylsiloxy)silyl-Verbindungen lyophobe Textilausrüstungen synthetisiert und untersucht.

Dr. rer. nat. Marén Gültner
Textilbasierte Verbundstrukturen, Oberflächenfunktionalisierung
+49 371 5274-249
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C6C8 turn GREEN

Bei Feldarbeiten werden Böden durch Fahrzeuge mit einem Gewicht von bis zu 60 Tonnen belastet, wobei die Radlasten bis zu sechs Tonnen betragen. Diese immense Belastung wird über die Räder und Gleisbandfahrwerke in den Boden übertragen und verursacht unerwünschte Bodenverdichtung. Die Verdichtung des Bodens beeinträchtigt die essentielle Luft- und Wasserversorgung des Bodens, die für Bodenorganismen, Insekten, Kleinlebewesen und im Besonderen für die kultivierten Pflanzen unerlässlich ist und führt häufig zu Missernten. Laut Schätzungen des Umweltbundesamtes sind bereits etwa 20 % der Flächen in Deutschland aufgrund von landwirtschaftlicher Arbeit schadhaft verdichtet.

Um diesem Problem entgegenzuwirken wird mit dem Flexi-Flügel-Rad-System (FFR-System) eine adaptive, situativ anwendbare und schnell einsetzbare Zusatzeinrichtung für land- und forstwirtschaftliche Fahrzeuge entwickelt. Es soll die Kontaktfläche mit dem Boden um mindestens 30 % reduzieren, kurze Rüstzeiten ermöglichen und uneingeschränkte Straßentauglichkeit gewährleisten. Dabei nutzt das FFR-System den vorhandenen freien Felgeninnenbereich, der bei vielen landwirtschaftlichen Geräten verfügbar ist. Bei Bedarf können Zusatzantriebs- oder Aufstandselemente an den Rädern mittels hydraulischer, elektromechanischer und/oder pneumatischer Kräfte ausgefahren werden. Dies gewährleistet eine flexible Anpassung der Räder. Durch das schnelle Ein- und Ausfahren der Radelemente findet ein einfacher Wechsel zwischen Gelände- und Straßenbetrieb ohne großen Personalaufwand, Zeitverlust oder hohe Kosten statt.

Das Projekt läuft seit April 2023 am STFI. Projektpartner sind die Technische Universität Dresden und der Sonderradhersteller Grasdorf GmbH.

Dipl.-Ing. (FH) Franz Klötzer
Verstärkungsstrukturen, Spezialtextilien, Textilmaschinenentwicklung
+49 371 5274-281
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Flexi-Flügel-Rad-System (Handout)

Sogenanntes „Planenschlitzen“ verursacht beim Diebstahl von Ladungsgütern bei Lastkraftwagen im privaten und betrieblichen Umfeld beträchtliche wirtschaftliche Schäden. Laut aktuellen Statistiken des Bundeskriminalamtes wird allein durch LKW-Ladungsdiebstähle in Deutschland ein Schaden von 1,3 Milliarden Euro pro Jahr verzeichnet. Zusätzlich entstehen weitere 900 Millionen Euro für Reparaturkosten, Produktions- und Transportausfälle, und andere Schäden. Angesichts dieser alarmierenden Zahlen steigt das Interesse an innovativen Schutztextilien, um gegen Vandalismus und Diebstahl vorzubeugen.

Für die Entwicklung solch hochwirksamer Schutztextilien sind zur Bewertung des Schutzgrades geeignete Prüf- und Testmethoden entscheidend. Bisher gab es jedoch kein Prüfverfahren, das eine kombinierte Beurteilung der Stich- und Schnittschutzwirkung für Textilien erlaubt. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde im Projekt VaDiTEST ein innovativer Prüfstand entwickelt, der eine quantitative Messung der Stich- und Schnittkräfte ermöglicht und den Stich- und Schnittschutz von Textilflächen in einem kombinierten Prüfablauf erfasst. Die Prüfvorrichtung weist aufgrund ihrer Konstruktion und der geeigneten Mess- und Steuerungstechnik einige vorteilhafte Merkmale auf. Zum einen werden Stich und Schnitt in aufeinanderfolgenden Bewegungsabläufen ausgeführt, was eine zuverlässige Bewertung der Textilflächen als Schutztextilien ermöglicht. Zum anderen ist der Spannrahmen der Prüfvorrichtung transportabel gestaltet, wodurch eine einfache und schnelle Probenvorbereitung gewährleistet wird. Der Prüfling kann mit einer definierten Vorspannkraft eingespannt werden, um Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der Testergebnisse sicherzustellen. Dadurch können verschiedene Textilien mit unterschiedlichen Oberflächen und Dicken bis zu 30 mm geprüft werden.

Dipl.-Ing. (FH) Franz Klötzer
Verstärkungsstrukturen, Spezialtextilien, Textilmaschinenentwicklung
+49 371 5274-281
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VaDiTEST (Handout)

Lasertechnologie ermöglicht eine nachhaltige Funktionalisierung von Textilien. Im Laserlabor des STFI wird dazu unter dem neuen Dach des Zentrums für Textile Nachhaltigkeit geforscht. So entstand eine Designstudie für ein Raumdekorelement, die über eine Cyanotypiefärbung mittels UV-Laserstrahlung digital belichtet wurde. Damit gelingt der Färbeprozess fortan umweltschonend. Seit 2005 wird am STFI in diesem Bereich geforscht. Das Labor für textile Laserforschung des STFI bezog jüngst im Zentrum für textile Nachhaltigkeit seine neuen Arbeitsräume. Das Labor hält verschiedene Anlagen zur Oberflächenbearbeitung, Mikrostrukturierung sowie zur chemischen Aktivierung mittels gepulster UV-Laserstrahlung mit 355 nm Wellenlänge im Nanosekundenbereich bereit. Zum Portfolio gehört darüber hinaus ein Diodenlaser-Schweißanlage für Folien und für Membranschweißanwendungen. Zudem verfügt das Labor über eine Testanlage für Schutztextilprüfungen, die unter anderem am STFI mitentwickelt wurde.

Dipl.-Ing. (FH) Dirk Wenzel
Textile Laseranwendungen
+49 371 5274-238
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Der geschäftsführende Direktor des STFI, Dr. Heike Illing-Günther, folgte neben anderen Vertretern der Landwirtschaft, Industrie und Forschung am 20. Juni 2023 der Einladung in den Sächsischen Landtag für eine Anhörung zum Thema „Industrielle Textiltradition und Landwirtschaft über faserpflanzenbasierte Wertschöpfungsketten in Sachsen stärken – Innovations- und Transferfähigkeiten von Wirtschaft und Wissenschaft gezielt fördern“. Gemeinsam mit Landtagsvertretern diskutierten die Sachkundigen aus Industrie, Forschung und Interessenvertretern die Möglichkeiten lokaler Wertschöpfungsketten für Naturfasern.

Sächsischer Landtag: 32. Sitzung - Ausschuss für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr