Ziel der Entwicklung

Im Gegensatz zu thermoplastischen Vliesen ist eine direkte Verformung zu einem drei dimensionalen Formteil durch den duromeren Charakter des Melamin Meltblown Vlieses nicht möglich und bedingt eine Nachbehandlung der Vliese. Neben der Realisierung der drei dimensionalen Verformung sollten die Auswirkungen auf die Eigenschaften der Melamin Meltblown Vliese ermittelt, unter anderem auf die Festigkeit, die Dicke, die Akustik und Wärmeleitfähigkeit sowie auf das Brandverhalten.

Vorteile und Lösungen

Im TITK ist es gelungen flammfeste Melaminharz Spinnvliese über eine Protonen initiierte thermische Vernetzungsreaktion direkt aus thermoplastisch verarbeitbaren Melamin Formaldehyd Harzen über ein angepasstes Meltblown Verfahren zu erzeugen. Somit wird ohne weitere Verarbeitungsschritte ein duromeres, nicht schmelzendes und selbstverlöschendes, textiles Flächengebilde, das ein Faser Spinnvlies, erhalten. Neben der inhärenten flammhemmenden Wirkung, der sehr guten Schall- und Wärmeisolation ist oftmals eine zusätzliche, einsatzspezifische Optimierung der Melamin Meltblown Vliese notwendig, um weitere Marktsegmente zu bedienen. Für Isolationsaufgaben wird oftmals neben der Flexibilität des textilen Flächengebildes auch die Passgenauigkeit in Form von stabilen, drei dimensionalen Gebilden gefordert. Durch den duromeren Charakter des Melamin Meltblown Vlieses ist eine nachträgliche Verformung durch Hitze und Druck nicht ohne zusätzliche Behandlungsschritte möglich. Im Projekt wurden Lösungen für diese nachträgliche Verformung aufgezeigt und für die verschiedenen Varianten Vorteile und Nachteile erarbeitet. Der einfachste Weg zur nachträglichen Verformung der Melamin Vliese kann die Kombination mit zusätzlichen, thermoplastischen Materialien genannt werden. So ist der Einsatz von thermoplastischen Klebevliesen möglich und kann zudem durch zusätzliche Verbundbildung mit weiteren Materialien oder zweier Melamin Meltblown Vliese für höhere Flächengewichte und Isolationswirkung überzeugen. Ein entscheidender Nachteil ist dabei allerdings die Zufuhr von Thermoplasten, welche die flammhemmenden Eigenschaften des Melamin Meltblown Vlieses herabsetzten können. Die vorteilhaftere Variante scheint deshalb die Nutzung eines Binders zu sein, welcher nach vollständiger Härtung ebenfalls duromer ist. Melapret und Acrodur konnten als geeignet identifiziert werden. Der Binderauftrag wurde durch Tränken und Besprühen erprobt. Je nach Auftragsmethode sind die Konzentrationen an Bindemittel anzupassen. Beim Tränken des Melamin Meltblown Vlieses hat man den Vorteil, dass eine Durchtränkung der Vliese erreicht wird, was sich wiederum durch deutliche Festigkeits- und Steifigkeitserhöhungen auszeichnet. Allerdings geht diese einher mit einem Dickenverlust, welcher die akustische und dämmende Isolationswirkung stark negativ beeinflusst. Das Besprühen des Binders kann einseitig oder auch beidseitig erfolgen. Die spezielle Imprägniereinrichtung im TITK ermöglicht zudem das Durchsaugen des Binders in die Vliesmitte, was durch die bessere Verteilung im sehr voluminösen Melamin Meltblown Vlies auch für ausreichend Stabilität der drei dimensionalen Formkörper sorgt und den Verbrauch an Bindemittel stark reduziert. Des Weiteren bleiben bei dieser Auftragsmethode die Dicke und somit auch die isolierenden Eigenschaften nahezu unverändert. Durch die projektgemäße Optimierung der Melaminharz Spinnvliese ist es möglich, inhärent flammfeste drei dimensionale Formkörper aus duromeren Melamin Meltblown Vliesen auf verschiedene Weisen zu erzeugen und gezielt für Isolationsanwendungen anzupassen und so das Einsatzspektrum zu erweitern, ohne die typischen Eigenschaften der Melamin Meltblown Vliese zu verschlechtern.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die Forschungsergebnisse sind sowohl für das TITK als auch für potentielle Hersteller, Anlagenbauer, Verarbeiter und Anwender interessant, da aufgezeigt werden konnte, dass es praxistaugliche Möglichkeiten gibt, duromere, voluminöse Melaminharz Meltblown Vliese durch verschiedene Auftragsmethoden mit Bindemittel zu versehen und entsprechend den spezifischen Anforderungen in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen zu drei dimensionalen Formteilen zu optimieren ohne dabei die herausragenden akustische und thermische Dämmwirkung sowie den Selbstverlöschungseffekt zu verringern. Die duromeren Melamin Meltblown Vliese können so durch angepasste Binderauftragsverfahren und Trocknung als Halbzeug nachträglich verformt werden. Der Verbrauch an Textilhilfsmitteln wird durch die gleichzeitige Besprühung und Durchsaugen deutlich verringert und begünstigt zusätzlich den Erhalt der Voluminösität und der damit verbundenen guten thermischen und akustischen Dämmwirkung. Die Zielmärkte der drei dimensionalen Vliesformteile auf Basis von Melaminfasern sind vorrangig in technischen Isolieranwendungen wie beispielsweise der Automobilbrache, Anlagen- und Gerätebau und Akustikbauteile zu sehen. Anwendungen der projektgemäßen verformten Melamin Meltblown Vliese können zum Beispiel in Bereichen erfolgen, wo sowohl Flammschutz und Wärmestabilität eine besonders wichtige Rolle spielen, als auch der Lärmschutz vor zum Beispiel Kompressoren und Motorräume. Bei dem Einsatz von Melamin Vlies wird ein preiswertes Material zum Einsatz kommen, bei dem die Flammschutzwirkung inhärent ist und je nach Anwendung angepasst, einen direkten Einsatz als Formteil ermöglicht. Während der Realisierung des Projektes und insbesondere nach Abschluss der positiven Verarbeitungs- und Eignungstestung wurde unter anderem von Herstellern von Motorraum-Dämmmaterialien Interesse bezüglich der Verwertung der Ergebnisse signalisiert.