Virtuelles Textildesign für eine
Integrierte Produktpolitik

Chemiefaserbasierte technische Textilien (hier: Nonwovens) bieten
durch die Variation der Faser- und Herstellungs- sowie
Weiterverarbeitungsparameter unzählige Möglichkeiten, die
Eigenschaften des Endproduktes zu verbessern. Aus Sicht der
Wiederverwertbarkeit, etwa im Automobilsektor, ist es besonders
interessant, Eigenschaften durch gezielte Nutzung eines einzigen
Rohstoffs (hier am Beispiel Polyester) zu erreichen. Dazu muss man
allerdings das Nonwoven in seinem dreidimensionalen Aufbau zunächst
verstehen, und den Einfluss geometrischer Variationen (wie
Flächengewichte, Faserorientierung, Faserform, ...) auf die
Eigenschaften des Endproduktes kennen. Das Fraunhofer Institut für
Techno- und Wirtschaftsmathematik hat dazu mit geeigneten Partnern die
Techniken zur dreidimensionalen Bildaufnahme von Textilien, der
dreidimensionalen Bildanalyse zur Extraktion geeigneter Parameter, die
dreidimensionale Modellierung von Textilien bis hin zur Simulation der
Eigenschaften wie Strömungswiderstand, Tortuosität etc.  entwickelt
und an mehreren Projekten mit Industriepartnern erfolgreich
durchgeführt. Konkret ist es so beispielsweise möglich, die
Vliesstruktur für einen Autodachhimmel mit bestimmten akustischen
Absorptionseigenschaften per Simulation und automatischer Optimierung
zu bestimmen. Das Ergebnis ist ein Dachhimmel mit der gewünschten
akustischen Absorption, der durch sein geringes Gewicht hilft, Benzin
zu sparen, und dadurch, dass er nur aus einem einzigen Material
besteht auch gut zu recyceln ist. Um ihn zu designen waren extrem
wenige Prototypen und Messungen notwendig, und durch die
Simulationstechnik kann sehr schnell auf neue, abgewandelte
Anforderungen auf den Dachhimmel reagiert werden. Nonwovens stellen
aufgrund ihrer zufälligen Strukturen sozusagen den schwierigsten Fall
dar. Die Anwendung der entwickelten Technologie auf Gelege, Gewebe und
Gewirke bedeutet daher eine Vereinfachung der Vorgehensweise.