Ziel der Entwicklung
Die Zielstellung des Projektes bestand in der Entwicklung eines energieeffizienten Trocknungssystems, bestehend aus einer geregelten Ultraschallentwässerung (zur mechanischen Vorentwässerung des Spunlace-Vliesstoffes) und der thermischen Haupttrocknung durch einen Durchströmtrockner. Für eine energieeffiziente Spunlace-Vor- und Haupttrocknung wurde erstmalig eine integrierte Vliesstoff-Restfeuchtemessung mit Trocknungstemperaturüberwachung eingesetzt. Dabei wurde der Mechanismus der mechanischen Entwässerung von Spunlace-Vliesstoffen mittels Ultraschallschwingungen mit integrierten Restfeuchtemessung wissenschaftlich untersucht und Schlussfolgerungen für eine energieeffiziente Auslegung des Gesamtsystems (Spunlace-Prozess) erarbeitet.
Vorteile und Lösungen
Der innovative Lösungsweg basiert auf der Beschreibung der Haupteinflussparameter und der Erarbeitung und Umsetzung eines verfahrenstechnischen Konzeptes für eine gezielte Regelung der Prozess- und Qualitätsüberwachung der Vorentwässerung und Haupttrocknung. Durch die Messung der Vliesstofffeuchte vor und nach den einzelnen Trocknungssystemen (Ultraschall-Entwässerung und Siebtrommeltrockner) wurden die optimalen Verfahrensparameter bezogen auf die unterschiedlichen Materialzusammensetzungen der Faservliese, Flächenmassen, Anlagengeschwindigkeiten und dem spezifischen Energieeintrag am AquaJet ermittelt. Für das Ultraschallentwässerungssystem war hierzu die Anpassung der Schwingungsamplitude durch Regelung der Ultraschall-Generatoren und für den Siebtrommeltrockner die Anpassung der Temperatur im Inline-Prozess vorgesehen. Das Ziel ist die Erhöhung von Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit durch eine energieeffizientere und/oder bauraumreduzierte Trocknung innerhalb von hochproduktiven Spunlace-Herstellungsprozessen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Mit den Herstellern des Ultraschallsystems und den Sensoren zur Restfeuchte-Profilmessung wird eine praxisgerechte und vor allem praxistaugliche Lösung zur schnellen Markteinführung angestrebt. Die positiven Projektergebnisse werden bei diesen Unternehmen zur Neuentwicklung von Ultraschall-Entwässerungssystemen mit Restfeuchte-Profilmessungen führen. Es zeigt sich schon jetzt ein ungeahntes Potential zur Einsparung an Energie bei Entwässerungs- bzw. Trocknungstechnologien in tangierenden Anwendungsprozessen. Mit diesen beiden Systemen sollte der energieintensive Siebtrommeltrockner bzw. die Vakuumabsaugung entlastet bzw. kontinuierlich überwacht und somit die Gesamtenergiebilanz verbessert werden. Dazu erfolgt ein intensiver Wissenstransfer. Es ist davon auszugehen, dass die Weiterentwicklung auf dem Gebiet der Entwässerungssysteme und Sensoren zur Restfeuchte-Profilmessung positiv beeinflusst wird und sich diese Systeme deutlich von den Wettbewerbern abheben. Die deutsche Vliesstoffindustrie und der Textilmaschinenbau gewinnen dadurch auf dem Weltmarkt einen Wettbewerbsvorteil.
Die Bearbeitung des Forschungsvorhabens und der Ergebnistransfer erfolgte und erfolgt im engen Zusammenwirken mit diesen interessierten Unternehmen:
- Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG, Karlsbad,
- PLEVA GmbH, Empfingen,
- Trützschler Nonwovens & Man-Made Fibers GmbH, Egelsbach,
- Norafin Industries (Germany) GmbH, Mildenau,
- Reifenhäuser REICOFIL GmbH & Co. KG, Troisdorf.
Es ist einzuschätzen, dass die Industrieüberführung durch die beteiligten Industriepartner und weitere Unternehmen zeitnah nach Berichtlegung erfolgen kann.
