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Oberflächenfunktionalisierung All in One: Funktionen in der Textilbeschichtung

| Autor / Redakteur: Marie-Luise Righi / M.A. Frauke Finus

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg haben gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern eine neue Veredlungslösung auf Wasserbasis für Textilien entwickelt. Das Inno Sol Tex Beschichtungssystem ermöglicht bis zu sechs Funktionen in nur einem Arbeitsschritt miteinander zu kombinieren.

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Hydrophobe Wirkung der Veredlungslösung.
Hydrophobe Wirkung der Veredlungslösung.
(Bild: K. Dobberke / Fraunhofer-ISC)

Textilien sind heute weit mehr als nur Bekleidung, Taschen, Säcke oder Seile. Textile Flächengebilde für technische Bereiche bestehen oft aus High-Tech-Materialien, werden als Geotextilien eingesetzt oder sind als Funktions- und Schutzkleidung allseits präsent. Durch die vielfältigen Einsatzbereiche dieser Textilien werden an die Ausgangsmaterialien neben Anforderungen wie mechanische Beständigkeit und physiologische Eigenschaften weitere Funktionalitäten wie Flammschutz, Antistatik oder Hydrophobie gestellt. Weil nicht alle verlangten Eigenschaften über die Faserstoffe und die textile Struktur erfüllt werden können, werden die Textilien entsprechend veredelt. Bisher war es nicht möglich, Textilien in einem Veredlungsvorgang mit nur einem Produkt, das mehrere unterschiedliche Funktionalitäten vereint, auszurüsten. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg haben gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern eine neue Veredlungslösung auf Wasserbasis entwickelt. Das Inno Sol Tex Beschichtungssystem ermöglicht bis zu sechs Funktionen in nur einem Arbeitsschritt miteinander zu kombinieren.

Chemische Eigenschaften der Textilhilfsmittel aufeinander abstimmen

Die Lohnveredler stehen oft vor der Aufgabe, Textilien mit verschiedenen Produkteigenschaften wie Hydrophobierung/Hydrophilierung, Pflegeleichtleichtigkeit, Antistatik, Flammschutz und antimikrobielle Eigenschaften auszurüsten. Herausforderung bei der Rezepturzusammenstellung ist es, die sich oft nicht vertragenden chemischen Eigenschaften der Textilhilfsmittel (Ionitäten) aufeinander abzustimmen sowie die unterschiedlichen Eigenschaften der Faserstoffe im Textil zu berücksichtigen. Dadurch werden oft mehrere Arbeitsschritte erforderlich. Das zieht einen höheren Arbeitsaufwand und höhere Energie- und Entsorgungskosten nach sich.

Das Fraunhofer-ISC setzte sich im vom BMBF geförderten Verbundprojekt Nano Sol Tex gemeinsam mit dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), der TOP Oberflächen GmbH sowie den Industriepartnern Schneider Textilveredlung GmbH, Alterfil Nähfaden GmbH, Rowo Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH das ehrgeizige Ziel, die bisher inkompatiblen Funktionen abriebfest, flammhemmend, hydrophob, antimikrobiell, antistatisch und waschbeständig in einer Veredlungslösung zu vereinen. Basis für die neue Veredlungslösung ist die am Fraunhofer-ISC entwickelte Stoffklasse der Ormocere. Deren Eigenschaftsprofile lassen sich aufgrund der vielfältigen Funktionalisierbarkeit entsprechend der Anforderungen sehr präzise und einfach steuern. Das wasserbasierte Beschichtungssystem Inno Sol Tex erlaubt Textilien in einem Beschichtungsvorgang mit hydrophoben, flammhemmenden, waschbeständigen, antistatischen, abriebbeständigen sowie antimikrobiellen Eigenschaften auszurüsten. Konzipiert als modulares System können individuell zugeschnittene Funktions- und Eigenschaftsprofile konfiguriert werden. Die Textilindustrie erhält damit ein Veredlungssystem im Baukasten-Prinzip, das mit bis zu sechs Funktionen in einer Beschichtungslösung vielfältigen Anforderungen gerecht wird.

Ein Arbeitsschritt in der Produktion und niedrige Kosten

Die entwickelte Beschichtung kann sowohl auf Bahnware wie Gewebe oder Vliesstoff als auch auf Fäden appliziert werden. Ein weiteres Plus: Die Ausrüstung der Textilien ist auf bestehenden Produktionsanlagen und noch dazu in einem einzigen Arbeitsschritt möglich. Unterschiedliche Eigenschaften lassen sich darin je nach Bedarf miteinander kombinieren. Inno Sol Tex lässt sich genauso gut verarbeiten wie klassische Textilhilfsmittel und ist mit Wasser verdünnbar. Es kann bei einer Temperatur von 6 ºC einige Wochen gelagert werden, ohne dass sich Veränderungen am Produkt einstellen. Tests bei der Fadenbeschichtung haben gezeigt, dass sich die beschichteten Fäden gut zu Flächengebilden verarbeiten lassen. Sie kleben und reißen nicht und lassen sich auch gut bei höheren Maschinengeschwindigkeiten von der Spule abziehen. Am STFI wurden Proben mit dem neuen Beschichtungsmaterial funktionalisiert und sowohl bei 110 ºC getrocknet als auch bei 170 ºC getempert. Die mit Inno Sol Tex veredelten Textilien sind bei maximal 60 ºC Pflegeleichtwäsche waschbar. Ein Weißbruch oder Pilling trat bei der Wäsche nicht auf. Auch nach mehreren Waschgängen bleiben die Textilien beständig und zeigen weiterhin antimikrobielle Aktivitäten.

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