Ziel der Entwicklung

In verschiedenen Bereichen der Wirtschaft sind Textilstrukturen gefragt, die einen hohen Schutz vor Vandalismus und Diebstahl bieten, gleichzeitig ein niedriges Flächengewicht aufweisen und Überwachungsaufgaben übernehmen. Eine derartige Funktionskombination ist in am Markt verfügbaren schnittfesten Textilien bisher nicht vorhanden.
Deshalb wurden im vorliegenden Forschungsprojekt neuartige sensorisch aktive schnittfeste Textilverbünde für Applikationen in transportablen Behältern entwickelt, die sich durch die Kombination hochfester Fadenmaterialien mit textilintegrierten leitfähigen Sensorsystemen auszeichnen.

Vorteile und Lösungen

Im Forschungsprojekt wurden schnittfeste sensorisch aktive Textilverbünde entwickelt. Taschen und Behälter werden bisher nicht mit derartigen Textilstrukturen ausgerüstet. Im Ergebnis des Forschungsprojektes liegen textiltechnologisch adaptierbare Lösungen vor, die es den interessierten Firmen ermöglichen, ihr Produktionsprofil in Richtung schnittfester Sensortextilien zu erweitern. Mit dieser Entwicklung können Firmen über Flächengewichtsreduzierung und Materialeinsparung der Nachfrage nach leichteren multifunktionalen Mobiltextilien gerecht werden. Die neuartigen sensorisch aktiven schnittfesten Textilverbünde wurden für Applikationen in transportablen Behältern wie zum Beispiel Taschen Rucksäcke oder Koffer entwickelt.
Zur Prüfung und Bewertung der Textilien wurde eine Schnittkraftprüfmaschine genutzt, die neben den Schnittkraftmessungen die Erfassung der Leistungsfähigkeit der textilintegrierten Sensorik unter Prüfbedingungen ermöglicht.
Die entwickelten Musterstrukturen unterscheiden sich im Materialeinsatz (textiles Fadenmaterial), der Anordnungsdichte der Fäden, der Maschenlänge, der Sensormaterialien und Sensoranordnung sowie der genutzten Verbundgewirkegrundtextilien.
Alle geplanten Musterstrukturen konnten auf Kettenwirkmaschinen erzeugt werden. Die leitfähigen Sensoren sind nach der Textilintegration voll funktionstüchtig. Die Funktionskontrolle erfolgte mittels Widerstandsmessung (Multimeter).
Im Vergleich der Schnittfestigkeiten und Flächengewichte ist zu bemerken, dass Proben mit integrierten Edelstahldrähten und Gewebegrundstrukturen besonders hohe Schnittfestigkeitswerte von durchschnittlich 70 N und maximal 145 N, bei Flächengewichten von zirka 300 g/m² erzielen. Gewichtsoptimierte Verbundgewirke mit vergleichsweise niedrigen Flächengewichten von zirka 160 g/m² erreichen je nach Schnittrichtung Festigkeiten von zirka 35 N bis 45 N.
Im Vergleich zu den am Markt verfügbaren unbeschichteten schnittfesten Proben mit ähnlichen Flächengewichten (zirka 330 g/m²) aus Aramid, wurden mittlere Schnittfestigkeitswerte von ca. 25 N und maximale Schnittfestigkeiten von 34 N erfasst.
Schnittfeste Textilstrukturen mit integrierten leitfähigen Materialien können mit Hilfe von PVC- Beschichtungen schmutz- und wasserabweisend ausgerüstet werden, ohne dass die Leitfähigkeit der Sensoren beeinträchtigt wird. Der Auftrag einer leitfähigen Beschichtung auf Basis von Decrylan und Graphcond auf Verbundstrukturen wurde ebenfalls untersucht. Im Ergebnis liegen beschichtete Verbundgewirke mit zwei leitfähigen Schichten vor.
Als Resultat des gesamten Forschungsprojektes liegen Textilstrukturen vor, die sowohl durch Kombination von Sensorik als auch durch anforderungsgerecht angeordnete Textilmaterialien und Beschichtungen einen verbesserten Schutz gegen Diebstahl und Vandalismus bieten.
Der Funktionsnachweis der Strukturen wurde durch die Entwicklung einer Sensoreinheit mit Alarmfunktion und Signalweiterleitung an ein Mobilfunkgerät erbracht. Es waren Zuschnitt- und Nähschablonen zu entwickeln und Untersuchungen zu Behältervarianten durchzuführen. Im Ergebnis dieser Untersuchungen liegen folgende Behälter- Demonstratoren vor: Koffer, Seesack, Rucksack, wickelbarer Transportbehälter, Demosack mit geöffneten Sichtfenstern für Präsentationszwecke. Die wissenschaftlich-technischen Zielstellungen des Projektes wurden erreicht.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die Ergebnisse und Erfahrungen, welche in dem vorliegenden Forschungsprojekt gewonnen wurden, bilden die Basis für die Entwicklung neuer vandalismus- und diebstahlsicherer, flexibler Transportbehälter wie beispielsweise Wertfrachttaschen, Reisegepäcktaschen, Motorrad- und Fahrradtaschen. Darüber hinaus werden Untersuchungen zur Umsetzung der Ergebnisse im Planenbereich durchgeführt.