Ziel der Entwicklung
Da Reibungselektrizität oder auch triboelektrische Aufladbarkeit eine generelle Materialeigenschaft mit hohem Schadenspotential darstellt, wird unter ESD-, Schutz- und Sicherheitsexperten, aber auch unter den Textilfachleuten und Anwendern, intensiv die Frage nach einer aussagefähigen Prüfung jener Eigenschaft diskutiert. Es besteht ein dringender Bedarf an entsprechenden praxisgerechten und umsetzbaren Lösungen, zumal verfügbare Prüfmethoden ungenau, fehlerbehaftet und nicht übertragbar beziehungsweise allgemeingültig sind.
Das Ziel des Forschungsprojekts bestand in der Entwicklung eines standardisierungsfähigen Prüfverfahrens einschließlich der gerätetechnischen Umsetzung (Labordemonstrator) zur Bewertung der Reibungselektrizität und damit der triboelektrischen Aufladbarkeit textiler, polymerer und anderer dünner Flächenmaterialien. Die Hauptinnovation bestand in der direkten Erfassung der separierten probenspezifischen Ladungsmenge.
Vorteile und Lösungen
In folgenden exemplarischen Anwendungsfeldern sind Übertragungspotenziale der Projektergebnisse gegeben:
- Prüf- und Zertifizierungsstellen
- Gewebehersteller und Konfektionäre von ESD- und Schutzkleidung
- Hersteller und Verarbeiter von Bekleidung, Heimtextilien, technischer Textilien; Leasingunternehmen
- Hersteller von Folien, Kunststoffen, Papier und anderen Flächenmaterialien
- Anwendungen im Bereich vom Materialbeschichtungen
- Verpackungsmittelindustrie
- explosionsgefährdete und Elektronikbereiche
Die DIN-Arbeitsgruppe NA 062-05-26 AA: „Elektrostatische Aufladung von Textilien“ bildet eine direkte Basis für die normative Überführung der Forschungsergebnisse.
Zielgruppe und Zielmarkt
Für Schutzkleidung wird in Deutschland eine jährliche Umsatzsumme von etwa 600 Millionen Euro pro Jahr geschätzt. Etwa 20 Prozent der abgesetzten Kleidungseinheiten besitzen elektrostatisch ableitfähige Eigenschaften. Allein in Deutschland arbeiten beispielsweise in der Chemieindustrie etwa 450.000 Beschäftigte, wobei ein Großteil einen direkten Zugang zu explosionsgefährdeten Bereichen besitzt. Der Wirtschaftsstandort Deutschland ist dabei sowohl für die Entwicklung und Herstellung als auch für die Anwendung von Schutzkleidung ein richtungsweisender Markt.
Seit wenigen Jahren rückt die Bewertung der antistatischen Funktionalität von Alltags-, Heim- und technischen Textilien mit wachsender Bedeutung in den Blickwinkel von Herstellern und Konsumenten. Speziell bei wertintensiven Bekleidungstextilien ist der Qualitätsfaktor Antistatik ein entscheidendes Kauf- und Reklamationsargument. Aufgrund fehlender oder unzureichender Prüf- und Bewertungsmöglichkeiten werden dringend entsprechende Lösungen erwartet. Allein in Deutschland betrug 2011 der Gesamtumsatz der Bekleidungsindustrie (163 Betriebe, 28.000 Beschäftigte) zirka 7,1 Milliarde Euro.
Mit flexiblen Verpackungen (Folien, Tragetaschen, Beutel) aus Papier, Kunststoff und Verbunden wurde im Jahr 2011 in Deutschland ein Umsatz von 1,8 Milliarde Euro erzielt.
Die genannten Beispiele zeigen einerseits das Umsatzvolumen relevanter Produktgruppen, verdeutlichen aber auch andererseits das hohe Einflusspotential des im Projekt entwickelnten Prüfverfahrens. Da Reibungsaufladung immer eine Eigenschaft von Textilien, Folien oder Kunststoffen bleiben wird, behalten die Projektergebnisse und ableitbare neue Forschungsaktivitäten auch zukünftig ihre Aktualität.