Integration von geschäumten Kunststoffen in mehrlagige Textil-Konstruktionen zur Schall- und Wärmedämmung
IGF 18217 BG

Forschungsstelle 1:  TITV Greiz
Forschungsstelle 2:  Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)

Abstract

Im gemeinsam von TITV Greiz und Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) bearbeiteten Projekt sind extrudierte geschäumte Polymer-Stränge aus Polypropylen entwickelt, mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt und webtechnisch sowohl in Schuss- als auch in Kettrichtung verarbeitet worden. Die Materialien zeichnen sich durch gute schall- und wärmeisolierende Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht aus. Funktionsmuster demonstrieren Einsatzmöglichkeiten im Heimtextil- und Objektbereich (Wand- und Deckenbereich), aber auch für Fahrzeuginnenausstattungen oder zur elektrischen Isolation in textilbasierten Kabeln.

Extruded, expanded threads of polypropylene were developed, manufactured with different properties, and processed as weft as well as warp materials on several weaving machines in a joint project of TITV Greiz and Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT). The materials are distinguished by good acoustic and thermal insulations at simultaneous low weigth. Evaluation models demonstrate possible applications in home texiles, textiles for buildings (walls and ceilings), but also for interior of automotives/vehicles, or as material for electrical isolation in textil based cables.

Aufgabenstellung

Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Technologieprozess für die endlose Fadenherstellung von aufgeschäumten Kunststoffsträngen aus Polypropylen soweit zu entwickeln, dass diese webtechnisch zu komplexen, mehrlagigen Verbundtextilien verarbeitet werden können.

Lösungsweg

Neben der Materialanpassung und Parameterevaluierung lag der Schwerpunkt des Projektes auf der Entwicklung und Bereitstellung einer weitestgehend synchronisierten Prozesskette, bestehend aus Extrusions-/Schäumprozess, Austrag durch die Düse und nachgeschalteter Abzugs-/Wickeleinrichtung, welche eine reproduzierbare Herstellung von geschäumten Fadenmaterialien gewährleisten soll.
Am Fraunhofer ICT (Forschungsstelle 2) wurden extrudierte geschäumte Polymer-Stränge entwickelt und mit verschiedenen Eigenschaften hergestellt. Diese wurden im Technikum des TITV Greiz (Forschungsstelle 1) auf verschiedenen Webmaschinen hinsichtlich deren Verhalten beim textilen Verarbeitungsprozess getestet und die Ergebnisse entsprechend ausgewertet und mit Optimierungshinweisen an das Fraunhofer ICT zurückzugegeben.
Aus textiltechnologischer Sicht lag der Schwerpunkt dabei auf der webtechnischen Integration der extrudierten Schaumstränge vor allem in Schussrichtung, wobei auch Versuche zur Einarbeitung in Kettrichtung erfolgreich durchgeführt werden konnten.
Parallel zu den eigenen Versuchen im TITV Greiz wurden textile Verarbeitungsversuche in den Firmen des projektbegleitenden Ausschusses, u. a. bei Weberei Elite GmbH, Carpet Concept Teppichfabrik GmbH & Co. KG und Staeubli Bayreuth GmbH erfolgreich realisiert.

Anwendungen

Im Ergebnis entstanden Funktionsmuster, die aufgrund ihrer guten schall- und wärmeisolierender Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht als Deko- und Zierelemente im Heimtextil und Objekt-Bereich (Wand- und Deckenelemente) als auch für Fahrzeuginnenausstattungen für PKW, LKW, Bus, Bahn und/oder Flugzeug Anwendung finden können.
Weiterhin können die extrudierten Schaumstränge zur elektrischen Isolierung von mehreren Leiterbahnen (textilbasierte Kabel) verwendet werden, welche wiederum als Kontaktierungslösungen für spezielle Anwendungen im Wachstumsmarkt der e-textiles interessant sind.
Weitere innovative Produkte wie

  • gemusterte Jacquardstoffe mit eingewebter, druckelastischer Polsterschicht für Sitze in PKW und Nutzfahrzeugen oder auch für Möbelkonstruktionen,
  • gewebte oder geflochtene Seilkonstruktionen als flexible, voluminöse Dichtungsschnüre,
  • selbsttragende, leichte textile Mehrlagenkonstruktionen als dekorative und funktionale Wandelemente für die textile Architektur,
  • Composit- bzw. Sandwich-Strukturen mit webtechnisch integriertem, energieabsorbierenden Füllmaterial oder
  • Akustikelemente mit schalldämmenden Eigenschaften für den Objektbereich

können für die KMU einen ähnlichen wichtigen Beitrag zur Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit im Wachstumsmarkt der technischen Textilien leisten.

Projektleiter: Dipl.-Ing. (FH) Samuel Bollmann
Tel.: 03661 611-312
Öffnet ein Fenster zum Versenden der E-Mails.bollmann(at)titv-greiz.de

Abb. 1: gewebte mehrlagige Struktur und einlagig verwebte EPP-Stränge
Abb. 1: links: blaue, gewebte mehrlagige Struktur als selbsttragendes Dekoelement, rechts: einlagig verwebte EPP-Stränge als bunt bedruckte Fläche

Der Schlussbericht ist über das TITV Greiz zu beziehen.

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