Entwicklung von Kontaktierungs- und Energieversorgungskonzepten für Heiztextilien in Vorbereitung auf Pulverbeschichtungsprozesse
(ZIM KF 2244211 CJ3)

Abstract

Textilien haben sich in Technik und Industrie zu einem unverzichtbaren Material etabliert, das beispielsweise zur Herstellung von Airbags, Filtern, Netzen und Gurten dient. Ein spezielles Fachgebiet sind die Smart Textiles, welche durch die Integration von elektronischen Komponenten gekennzeichnet sind und beispielsweise den Aufbau von Heizsystemen zum Wärmen bestimmter Körperregionen ermöglichen. Durch das oft gegen äußere Einflüsse, wie Feuchtigkeit und mechanische Beschädigung, ungeschützte Leitermaterial textiler Heizungen ist deren Anwendung jedoch hauptsächlich auf den Indoorbereich beschränkt. Zur Erweiterung des Einsatzgebietes auf den Outdoor- und Hygienebereich ist deshalb eine partielle Beschichtung entwickelt worden, die, um den textilen Charakter zu erhalten, nur auf den Heizleitern aufgetragen wird. Die Beschichtung wird in Form eines Pulverlackes realisiert, welcher normalerweise als Korrosionsschutz für Metalle zum Einsatz kommt.

Aufgabenstellung

Smart Textiles können durch die Integration von elektronischen Komponenten beispielsweise zum Leuchten angeregt oder auch zum Heizen eingesetzt werden. Heiztextilien kommen derzeit hauptsächlich nur im Indoorbereich, z. B. als Matratzenheizung, Heizteppiche oder beheizbare Unterwäsche, zur Anwendung, da ein wirksamer Schutz vor äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeit, Flüssigkeiten, Salze und mechanische Beschädigung, fehlt. Um weitere Anwendungen von Heiztextilien im Outdoor- und Hygienebereich zu ermöglichen, ist ein zuverlässiger Schutz gegen äußere Einflüsse notwendig. Aufgabenstellung und Herausforderung sind, eine Schutzschicht zu entwickeln, die einen Einsatz von Heiztextilien im Outdoor- und Hygienebereich ermöglicht und gleichzeitig den textilen Charakter erhält.

Lösungsweg

Um einen zuverlässigen Schutz von Heiztextilien gegen äußere Einflüsse, wie Feuchtigkeit, Flüssigkeiten, Salze und mechanische Beschädigung, zu ermöglichen und gleichzeitig die Flexibilität zu erhalten, wird eine partielle Beschichtung realisiert. Die Schicht wird dazu nur auf den Heizleitern in Form eines Pulverlackes appliziert. Pulverlacke kommen konventionell bei elektrisch leitfähigen Materialien zum Einsatz, um beispielsweise Metalle vor Korrosion zu schützen. Da Heiztextilien im Unterschied zu Metallen nicht elektrisch leitfähig sind und somit das physikalische Prinzip der Elektrostatik, worauf die Pulverbeschichtung basiert, nicht anwendbar ist, muss das Verfahren für Heiztextilien angepasst werden. Der Pulverlack wird nach der Applikation mit einer Sprühpistole nicht durch elektrostatische Aufladung am Substrat fixiert, sondern durch Beheizen der Heizleiter und Aufschmelzen des Pulverlackes sowie anschließender Erstarrung durch Abkühlen. Der verwendete Pulverlack ist thermoplastisch und ausreichend flexibel, so dass der textile Charakter des Heiztextils erhalten bleibt. Das Verfahren ist umweltfreundlich, da für die Beschichtung keine Chemikalien eingesetzt werden und überschüssiger Pulverlack wiederverwendet werden kann.
 

Heiztextil mit partiell beschichteten Heizleitern
Abb. 1: Heiztextil mit partiell beschichteten Heizleitern
Detailansicht eines beschichteten Heizleiters
Abb. 2: Detailansicht eines beschichteten Heizleiters

Ergebnis/Anwendungen

Heiztextilien werden hauptsächlich im Indoorbereich eingesetzt, da ein wirksamer Schutz vor äußeren Einflüssen, wie Feuchtigkeit und mechanische Beschädigung, fehlt. Aus diesem Grund ist ein Verfahren entwickelt worden, mit dem Heiztextilien durch partielle Beschichtung der Heizleiter vor äußeren Einflüssen geschützt werden und gleichzeitig der textile Charakter erhalten bleibt. Die mit Pulverlack beschichteten Heiztextilien können nun auch für viele Anwendungen im Outdoor- und Hygienebereich eingesetzt werden. Beispielsweise sind die Heiztextilien in Unterwäsche einsetzbar und dabei optimal vor Körperschweiß geschützt. Ebenfalls vor Körperschweiß geschützt sind die Heiztextilien, wenn diese für Pferde- und Hundedecken eingesetzt werden. In diesen Fällen ist ein besonders zuverlässiger Schutz vor Kurzschlüssen notwendig, welche Stromschläge verursachen und die Heizung zerstören können. Weiterhin bietet der Pulverlack einen sehr guten Schutz gegen mechanischen Abrieb. Dies ermöglicht die Anwendung bei hohen Belastungen, wie beispielsweise bei beheizten Sitzen in öffentlichen Verkehrsmitteln und Personenkraftwagen.

Projektleiter

Dipl. Ing. (FH) André Modes

Ansprechpartner

Dr. Yvonne Zimmermann
Tel.: 03661 / 611-310
Öffnet ein Fenster zum Versenden der E-Maily.zimmermann(at)titv-greiz.de


 
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