Ziel der Entwicklung

Aufbauend auf den bisherigen Forschungsergebnissen des STFI mit am TITK Rudolstadt entwickeltem MER-Meltblown-Vliesstoff zu
- Textilen Filtern zur Entstaubung für Anwendungstemperaturen > 150 °C (Heißgasfiltration),
- Thermoisolationsschichten in Baugruppen für Hitzeschutzkleidung,
- Reinigungstextilien
waren gezielte Untersuchungen zur Herstellung von Versuchsvarianten für den Einsatz als inherent flammresistenten Teppichrücken (Erst- beziehungsweise Zweitrücken) vorgesehen.
Die in der Teppichindustrie geforderten Warenbreiten von 5 m beziehungsweise mindestens 2,20 m für den Bereich der Flugzeuginnenausstattung sind derzeit mit der Meltblown-Technik aufgrund des bezüglich der Warenbreite eingeschränkten Technikumsmaßstabs der verfügbaren Meltblown-Laboranlage nicht umsetzbar. Daher sollte insbesondere eine Breitenvariation der Rohwarenbreite von 300 mm erreicht werden. Meltblown-Vliesstoffe aus duroplastischem Aminoplast sind nahezu nicht dehnbar und labil und mussten daher zusätzlich zur Breitenerhöhung weiter stabilisiert werden.
Ziel der durchgeführten Untersuchungen war die Variation des Eigenschaftsprofils neuartiger Meltblown-Vliesstoffe aus Melaminharz durch gezielte Vliesstoffverfestigungs- sowie Nachbehandlungsmöglichkeiten für die Anwendung als Bodenbelagskomponente im objekttechnischen Brandschutz.

Vorteile und Lösungen

Im Ergebnis wurde durch die gezielte Veränderung der Meltblown-Oberseite eine gute Abrollbarkeit der Ware für die Weiterverarbeitung ermöglicht. Orientierende Tests zur Laminiereignung im Labor führten zu ausreichenden Ergebnissen. Die durch das Teppichrücken-Referenzmaterial aus 100 Prozent PES vorgegebene Höchstzugkraft in Längesrichtung konnte für den MER-Vliesstoff durch mechanische Verfestigung mittels Vernadeln nicht realisiert werden. Auch mehrfaches Doublieren einzelner Lagen führte diesbezüglich nicht zum Ziel.
Erst durch eine Verbundbildung mit Hilfe von ein- sowie beidseitig aufgebrachtem PES-Spinnvlies wurde sowohl in Materiallängs- als auch in Querrichtung eine Erhöhung der Zugfestigkeit gegenüber gleichartiger Ware ohne Spinnvliesabdeckung erreicht. Für alle untersuchten Versuchsvarianten konnte so die Anforderung bezüglich der Höchstzugkraft in Längsrichtung erfüllt werden. Alle weiteren untersuchten mechanischen, chemischen sowie thermischen Verfestigungsvarianten bewirkten keine Festigkeitserhöhung auf das geforderte Niveau von 200 N/50 mm.
Die Zielwarenbreite von 2,20 m konnte durch Quertäfeln der MER-Meltblown-Rohware am Horizontalleger und anschließendes Fixieren der Lagen durch Vernadeln gewährleistet werden. Diese Versuchsmethode diente der exemplarischen Nachweisführung zur Realisierung der von der Teppichindustrie geforderten Warenbreite. Für die Umsetzung der Untersuchungsergebnisse in den Produktionsmaßstab ist eine Meltblown-Anlage dieser Warenbreite zu konzipieren.
Im Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen zur Erfüllung der Anforderungen der Teppichindustrie an die Zugfestigkeit in Längsrichtung sowie zur Gewährleistung der geforderten rückstandsfreien Ablösbarkeit nach dem Gebrauch der Ware ist eine Abdeckung mit einer zusätzlichen Verbundkomponente wie zum Beispiel einer Spinnvliesstoff-Lage und einem thermoplastischen Faserflor unerlässlich.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse dienen insbesondere den Meltblownanlagenbetreibern mit unterschiedlichen Möglichkeiten der Nachverfestigung und Nachbehandlung. Das spezielle Melaminharz erfordert einige Anpassungen innerhalb des Schmelzprozesses, die als Voraussetzung für die Verarbeitbarkeit geschaffen werden müssen. Direkte Nutznießer der Untersuchungsergebnisse sind Vliesstoffhersteller, die die Tuftingindustrie mit textilen Flächen für den Einsatz als Teppichrücken beliefern. Hauptzielgruppe für die wirtschaftliche Verwertung der FuE-Ergebnisse sind die Teppichhersteller, die spezielle Sortimente für die Objektausstattung und den Automotive/ Aviation-Bereich produzieren. Daran schließen sich als indirekte Verwerter die Unternehmen der Objektausstattung sowie die Zulieferer für den Automotive/ Aviation-Bereich an.