Projekt 23481/01

Entwicklung eines Verfahrens zur abfallfreien Herstellung ergonomisch geformter dreidimensionaler Sitzkissen

Projektträger

VISIOTEX GmbH
Wegenerstr. 13
89231 Neu-Ulm
Telefon: 0731/9270831

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Durch die Umsetzung eines sortenrein getrennten Mehrschichttextils besteht die Möglichkeit, vollständig auf flammkaschierte (mit Schaumstoff stabilisierte) textile Flächen zu verzichten. Die Herstellungstechnologie dieser Mehrschichttextilien nach dem neuartigen Wovenit Verfahren lässt eine sortenreine Trennung der eingesetzten Materialien zu. Damit ist die wesentliche Voraussetzung geschaffen, dass endlich ein geschlossenes Recyclingkonzept für diese Textilien umgesetzt werden kann.
Der weitere wesentliche Ansatzpunkt ergibt sich aus ökologischer Sicht durch die direkte Formung komplex geformter Körper, durch die vollständige Ausnutzen des eingesetzten Fadenmaterials entfällt jegli-cher Zuschnittverlust.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEin wesentlicher Schwerpunkt der Weiterentwicklung konzentrierte sich auf die kundenspezifische Optimierung unterschiedlicher Materialien und neuer Bindungen, die Integration von Zusatzelementen in die 3D konturierten Textilien. Hierbei war insbesondere die bisher entwickelte Bindungs- und Spickeltechnologie weiter zu optimieren und an die neuesten Strickmaschinen anzupassen.
Es wurde daher ein intelligentes Hybridmaterial entwickelt werden, das neben den wichtigen technischen, insbesondere auch die geforderten haptischen und optischen Eigenschaften erfüllt.
Zur Kaschierung der Spickellöcher musste ein optimiertes Spickelverfahren entwickelt werden, das für eine absolut homogene Spickelkontur sorgt.
Mit dem engen Nadelabstand der neuen 16er Teilung werden erstmals besonders steile Spickellinien als Grundvoraussetzung für extreme Konturierungen und äußerst komplexe Geometrien möglich. Hierfür waren auch geeignete Bindungen zu entwickeln.
In der neuen Konstellation können individuelle 3D Sitzbezüge nach den Idealvorstellungen der Kunden realisiert und die Einhaltung vorgegebener Normen garantiert werden.


Ergebnisse und Diskussion

Im Bereich der Maschinentechnologie konnte auf der Basis einer neuen Flachstrickmaschine der Firma Shima/Robotec die technologischen Voraussetzungen geschaffen werden und die weiteren Projektarbei-ten durchzuführen. Hier wurde speziell ein Nadelbett mit feiner Teilung eingesetzt, für das spezielle Nadeln entwickelt wurden, die eine höhere Fadenzugspannung ermöglichen.
Weitere Arbeiten mussten sich dann auch mit der Weiterentwicklung des Fasermaterials befassen, da sich zeigte, dass die Materialien in Verbindung mit den klimatischen Umgebungsbedingungen einen starken Einfluss auf die Verarbeitung des Fasermaterials haben. Die speziell entwickelte Polyamid-Hybrid-Faser bzw. das verwendete Herstellungsverfahren beeinflusst trotz der chemischen Ähnlichkeit die technologischen Eigenschaften nachhaltig. Auch nachgelagerte Prozesse wie das Färben oder die eingesetzten Avivagen, haben einen hohen Einfluss auf die Verarbeitbarkeit. Daher mussten alle Prozessschritte gemeinsam optimiert werden.
Einen Schwerpunkt der Arbeiten stellte dann die Optimierung des eigentlichen Strickverfahrens dar. Hier waren zwei Hauptzielrichtungen gegeben, die neuartige Bindungsentwicklung und die Optimierung der Spickelstrukturen. Im Rahmen der Optimierung der Spickelstrukturen konnten wichtige Ziele erreicht werden und es gelingt inzwischen bei nicht zu steilen Spickelverläufen, gute Ergebnisse zu erzielen. Die Spickellöcher können durch eine modifizierte Ansteuerung der Nadelbetten kaschiert werden.
Die Bindungsentwicklung musste in enger Abstimmung mit dem Fasermaterial und der Maschinenansteuerung durchgeführt werden. Gerade wenn unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Maschenverhältnissen in eine Gesamtstruktur zusammengeführt werden, müssen umfangreiche Probleme gelöst werden. Die technischen Ziele im Rahmen der Projektarbeiten konnten hier vollständig erreicht werden und es gelingt inzwischen, unterschiedlichste Materialien gemeinsam zu verarbeiten.
Die Erzeugung komplexer dreidimensional geformter Oberflächen oder Konturen konnte im Rahmen des Projektes deutlich vorangebracht werden. Hier gelingt es inzwischen, unterschiedlichste Konturen mit dem Wovenit-Verfahren herstellen zu können. Die technischen Grenzen sind hierbei im Wesentlichen durch die noch vorhandenen Begrenzungen in dem Spickelverfahren gegeben.
Es ist inzwischen auch möglich, Oberflächen gezielt zu strukturieren und eine Vielzahl von Formen mit dem Wovenit-Verfahren zu erzeugen.
Die Integration von Funktionselementen konnte im Rahmen der Projektarbeiten gut gelöst werden. Hier stehen inzwischen unterschiedlichste Schlaufen, Keder oder Taschen zur Verfügung. Darüber hinaus wurden speziell für Membranen auch Keder entwickelt, die eine Einspannung der Membranen auf 4 Sei-ten in den Rahmen ermöglichen.
Die einzelnen Elemente konnten als Bauteile im Rahmen der Projektarbeiten demonstriert werden. Auf der Basis dieser Vorarbeiten wurden dann mit Herstellern im Büromöbelbereich gezielt Stuhlelemente entwickelt und als Testmuster demonstriert. Mit der Firma Sedus gelang es darüber hinaus, bereits ein System in die Serie zu überführen, wo die Rückenlehne für den mit Abstand erfolgreichsten Bürostuhl Net-Win mit dem Wovenit-Verfahren gefertigt wird.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Öffentlichkeitsarbeit konzentriert sich für die Firma Visiotex insbesondere darauf, der Technologie am Markt besser zu etablieren und so die Projektergebnisse zu verbreiten. Hier wurde inzwischen ein Mar-kenname Wovenit angemeldet und unter diesen eine Internetpräsenz aufgebaut. Darüber hinaus wird durch den Erfolg des Bürostuhls Net-Win bei der Firma Sedus der Begriff Wovenit einem größeren Kundenkreis zugänglich gemacht. Die im Rahmen des Projektes entwickelten Technologien wurden darüber hinaus auch gezielt im Automobilbereich für textile Lösungen durch konkrete Ansprachen der großen Automobilhersteller weiter umgesetzt. Hier ergeben sich bisher sehr interessante Kontakte und ein großes Interesse, die Wovenit-Technologie dort zukünftig einzusetzen.


Fazit

Im Rahmen der Projektarbeiten gelang es auf der Basis der Wovenit-Technologie, das textile Fertigungsverfahren so weiterzuentwickeln, dass inzwischen eine Serienfertigung für anspruchsvolle Büromöbel möglich ist. Hierdurch ist es dem Unternehmen gelungen, eine eigenständige Technologie zur Erzeugung komplexer dreidimensionaler und funktionalisierter Textilien zu entwickeln und am Markt zu etablieren. Gemeinsam mit der Sedus AG konnte im Jahr 2007 jeweils erste Preise beim iF Material Award und De-sign Plus Materialvision gewonnen werden.