Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Innovative Tuftingkonstruktion mit gestütztem Pol, neuartiger Struktur und Haptik

Für Bodenbelagshersteller sind Designinnovationen notwendig, um sich im Markt zu positionieren und sich von ihren Wettbewerbern abzuheben. Ein neuer Ansatz liefert die Integration von Stehfäden in Tuftingteppichböden. Für Beläge, die Backstich-Seite als Nutzschicht einsetzen, würden durch das Übertuften eines dicken in Produktionsrichtung mitlaufenden Stützfadens sich folgende Vorteile bieten:

• neue Designoptionen durch die Stützfäden als gestaltende Elemente

• strapazierfähige Konstruktion durch das Abstützen der Polnoppen auf den Stützfäden

• Potential für den Einsatz alternativer Garnmaterialien

• Basis für die Entwicklung technischer Textilien bei denen die Stützfäden eine weitere Funktion haben.

Ziel des Projektes ist es, die theoretischen und praktischen Voraussetzungen für eine innovative Tuftingkonstruktion mit gestütztem Pol zu schaffen, die für Teppichböden und technische Textilien genutzt werden können.

Der Lösungsweg umfasst die Modellierung von Größen die das Verständnis für den Tuftingprozess verbessern und zudem die Materialauswahl und die Einstellungen an der Tuftingmaschine unterstützen. Es werden die technischen Voraussetzungen geschaffen um Proben herzustellen und zu prüfen. Abschließend werden die Proben hinsichtlich der Gebrauchseigenschaften, der ökonomischen und ökologischen Eigenschaften bewertet.

Die Projektergebnisse stärken

• die Marktposition von Teppichbodenherstellern - darunter viele KMU -

durch neue Designoptionen,

durch neue, hoch strapazierfähige Konstruktionen für Tuftingwaren und

durch die Erweiterung des Materialspektrums bei Tuftingbelägen (Reduktion von Materialkosten

und Ressourcenverbrauch).

• die Marktposition von Herstellern technischer Textilien

durch die Nutzung der Tuftingtechnologie in neuen Einsatzgebieten aufgrund der zusätzlichen

Funktionalisierung der Tuftingkonstruktion mittels Stützfäden.

• den Textilmaschinenbau

durch die erforderlichen Umbaumaßnahmen an den Tuftingmaschinen zum Einsatz von Stützfäden.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel war es, die Voraussetzungen für eine innovative Tuftingkonstruktion (iT) mit gestütztem Pol für textile Bodenbeläge und technische Textilien zu schaffen. Bei der iT werden auf der Rückseite einer Tuftingware in Produktionsrichtung mitlaufende Stehfäden durch Übertuften mit einem Versatz der Nadelbarre integriert. Die Rückseite einer Tuftingware wird bei der iT somit zur Oberseite. Die Stehfäden könnten funktionalisiert werden (z. B. Leitfähigkeit, Heizung, Beleuchtung).

Die Einbindung der Polnoppen in den Träger zur Fixierung des Stehfadens bestimmt die Produktionssicherheit (Fehlerhäufigkeit) beim Tuften der iT. Die Kombination der Polgarne und Tuftingträger beeinflusst diese Einbindung signifikant.

Es war u. a. ein Umbau der Tuftingmaschine erforderlich, um die Stehfäden präzise vor die Tuftingnadeln zu führen. Die Erweiterung eines Berechnungsmodells zur Ermittlung des diskontinuierlichen Garnbedarfs ergab, dass die größten Änderungen gegenüber herkömmlichen Tuftingwaren aus dem Versatz der Nadelbarre resultiert.

Die Proben der iT wurden beschichtet, ein Textilrücken appliziert und Gebrauchsprüfungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen konstruktionsbedingte Unterschiede zwischen der iT und Referenzen. Es bestehen erhöhte Anforderungen an die Struktur der Polgarne, um ein Herauslösen der Fasern zu vermeiden. Ausschließlich Heatset-Garne erfüllten die Anforderungen der Filament- und Noppeneinbindung. Die iT hatten eine geringere Zusammendrückbarkeit als Referenzen aus dem gleichen Polgarn.

Die ökonomische und ökologische Bilanzierung im Vergleich einer Referenz und einer iT mit gleicher Einstufung gemäß DIN EN 1307 und identischem Polgarn zeigte, dass die Kosten der iT in hohem Maße von den Kosten des Stehfadens bestimmt sind, während die erhöhten Maschinenkosten aufgrund des Umbaus für die Integration der Stehfäden eine untergeordnete Rolle spielen. Der CO2-Fußabdruck der iT ist gegenüber der Referenz deutlich geringer.