Greiz/Frankfurt, 23.–26. April 2024. Auf der Techtextil 2024 präsentierte das Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V. (TITV Greiz) die Stärken, Vielseitigkeit und unterschiedlichen Integrationsmöglichkeiten von Smart Textiles anhand verschiedener Beispiele.
Zahlreiche Gäste der Messe besuchten den Stand des Instituts in Halle 11.1 am Stand E46 innerhalb des Thüringer Gemeinschaftsstandes ließen sich von den blinkenden, reaktiven, leuchtenden und heizenden textilintegrierten Elementen beeindrucken.
Optimierte leitfähige Fadenmaterialien
Die neuen leitfähigen Fadenmaterialien eignen sich für verschiedene Anwendungen und sind dauerhaft. Die Markteintrittsbarrieren für bisherige leitfähige Fadenmaterialien, die auf unzureichende oder unstabile Eigenschaften zurückzuführen sind, wie beispielsweise mangelnde Korrosionsbeständigkeit, Gleiteigenschaften sowie Wasch- und Abriebfestigkeit wurden damit beseitigt. Die Herstellung im großen Maßstab ist mittels Baukastensystem umsetzbar, sogar das Auftragsgewicht und die elektrische Leitfähigkeit können direkt bestimmt werden. Das TITV Greiz kann den elektrischen Widerstand des Fadens gezielt einstellen. Durch Beschichten des Fadens und das Aufbringen einer kohlenstoffhaltigen Polymerbeschichtung können elektrische Widerstände von 1-1000 kΩ/m erreicht werden. Die beschichteten Einzelfäden ermöglichen durch Zwirnvarianten und einem angepassten Schichtaufbau gute Reibungseigenschaften während der Verarbeitung.
Integrierte Leucht- und Heizanwendung
Die integrierten Fäden finden in der Weste Anwendung für textile Schaltungen der Leuchtmodule sowie als elektrische Zuleitung zur Stromversorgung für die Heizmodule. Zum Aufbringen und Kontaktieren der LEDs ist die FSD™-Technologie genutzt wurden. Die LEDs befinden sich auf Pailletten, welche frei per Stickmaschine platziert und gleichzeitig mit dem entwickelten leitfähigem Fadenmaterial aufgestickt und damit verschaltet werden. Der elektrische Wiederstand beträgt beim Einsatz von metallisierten Materialien wie Shieldex® 15-30 Ohm/m. Der hochohmige Faden hiTEX für die gestickte Heizung hat einen elektrischen Widerstand von 200-700kOhm/m mit gleichbleibenden Widerständen, auch über kurze Fadenabschnitte. Dadurch lassen sich textile Heizungen aus diesem Material frei zuschneiden, während die Wärmeverteilung gleichmäßig bleibt. Er eignet sich aufgrund dessen für nicht planare textile Heizungen – etwa in Lenkrädern oder Formbauteilen. Beide Fäden haben einen textilen flexiblen Charakter und sind verstickbar, kontaktierbar sowie waschbar. Die imbut GmbH kann genannte Eigenschaften auf jeden beliebigen Faden übertragen – unabhängig, ob Chemie- und Naturfaserstoff.
Flyer des AdaptStick-Projekts, der die optimierten leitfähigen Fadenmaterialien und ihre Verwendung widerspiegelt
Die Funktionsweste mit integrierter Heizung und beleuchteten Oberflächen, Demonstrator des AdaptStick-Projekts, wurde von 5 verschiedenen Partnern auf der Messe ausgestellt
Funktionstextil mit Näherungssensoren für den Einsatz in extremen Bedingungen
Der Mantarochen aus dem Projekt BionicRoboSkin war auf einer Sonderschau-Bühne der Techtextil unter dem Motto „Apparels on Stage“ zu bestaunen und hat viele Interessierte an den Stand gelockt. Dort konnte anhand einer einzelnen „Flosse“ beispielhaft die sticktechnische Integration der Sensoren und Leiterbahnen in die flexible textile bionische 3D-Außenhaut erklärt werden. Das Textil wurde speziell für den regelmäßigen Einsatz im Meereswasser und für die Beständigkeit der Einwirkung von UV-Strahlung sorgfältig ausgewählt. Die Sensoren erfassen z.B. den Abstand zu Objekten und geben über integrierte Leuchtmodule ein Signal ab. Der Mantarochen wird für die Unterwasser-Navigation im Meer eingesetzt, kommuniziert mit dem Taucher und detektiert gefährliche Gegenstände.
Projektleiterin Heidi Schaarschmidt mit dem Mantarochen aus dem Projekt BionicRoboSkin auf der Techtextil-Sonderschau "Apparels on Stage".
Einzelne "Flosse" des Mantarochens, zur Veranschaulichung der mittels Sticktechnik integrierten Sensoren und Leiterbahnen
Programmierbares textiles Display im XXL-Format
Das Display auf Basis mehrerer verschalteter LED-Bänder ist flexibel und individuell programmierbar.
Je nach textilem Oberstoff und wie weit dieser von der Lichtquelle entfernt liegt, erzielt die Streuung des Lichtes eine unterschiedliche Wirkung. In diesem Falle lässt das weiße Waffelgewebe die Farben der LEDs gleichmäßig leuchten, absorbiert kaum und bildet einen geringen Lichthof. Alternativ kann Textil auch mithilfe von LED-bestückten FSD™-Pailletten (Functional Sequin Device) als textilbasierte Lösung zum Leuchten gebracht werden. Mithilfe einer Mehrkopfstickmaschine automatisch oder auch einfach mit der Hand angestickt, lassen sie sich frei auf einem Textil platzieren und gleichzeitig mit einem leitfähigen Faden elektrisch verbinden und verschalten. Da die Pailletten bereits mit LEDs bestückt sind, müssen Anwender die LEDs nicht selbst auf die Textilien löten. Zudem lassen sich die Leucht-Pailletten leicht mit einem leitfähigen Garn verschalten, sodass Anwender keinen unflexiblen, harten Draht als Leiter in das Textil als Leiter einbringen müssen. Durch das Aufsticken der Leucht-Paillette bleibt das Leuchttextil flexibel und weich und behält somit den Tragekomfort.
Drehbares Textildisplay auf der dreiteiligen Säule auf dem Messestand des TITV e. V.
