Ziel der Entwicklung

In der Textil- und Bekleidungsindustrie ist es in den verschiedensten Anwendungsfällen notwendig, textile Flächen an exponierten Bereichen zusätzlich vor Abrieb und Verschleiß zu schützen, um die Langlebigkeit des Textils zu erhöhen. Für die Realisierung dieser Anforderung gibt es verschiedene Lösungen. Zum einen werden sehr strapazierfähige Grundmaterialien, wie Aramide oder Polyamide, verwendet. Zum anderen werden zusätzliche Strukturen in Form von vollflächigen Streichbeschichtungen oder partiellen Druckschichten mit verschiedenen Technologien aufgebracht. Die bestehenden Lösungen haben verschiedene Nachteile, wie zusätzliche Nähte, Verlust der Flexibilität und der Atmungsaktivität des Textils sowie fehlende Kompressibilität. Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von partiellen 3D-gedruckten abriebfesten und kompressiblen Strukturen für Textilien.

Vorteile und Lösungen

Für die Untersuchungen wurden Arbeits- und Schutztextilien aus Baumwolle und Polyester-Baumwoll-Mischung verwendet. Die äußere Geometrie der Druckstrukturen wird so variiert, dass die Strukturen eine hohe Abriebfestigkeit erhalten. Aus 52 untersuchten Parameterkombinationen haben 12 die maximale Leistungsstufe in der Abriebfestigkeit erreicht.
Die innere Geometrie ist, anders als bei herkömmlichen Beschichtungen und Drucken, nicht zu 100 Prozent gefüllt, sondern weist Hohlräume auf. Dadurch werden die Strukturen kompressibel und können je nach Druck, Material und innerer Geometrie bis zu 52,7 Prozent zusammengedrückt werden.
Die Kombination beider Ansätze führt zu abriebfesten und kompressiblen Schutzstrukturen, die durch die 3D-Drucktechnologie anforderungsgerecht auf die Textilien aufgebracht werden können.

Zielgruppe und Zielmarkt

Die Herstellung von Arbeits- und Berufsbekleidung ist einer der Zielmärkte für die Ergebnisse aus diesem Forschungsvorhaben. Daneben werden die Bereiche Textilveredlung, Freizeit- und Sporttextilien sowie Technische Textilien als weitere Zielmärkte angesehen.
Mithilfe der Ergebnisse können kundenindividuelle Produkte hergestellt werden, ohne auf die Herstellungskosten von Werkzeugen und Schablonen angewiesen zu sein. Somit ist die Technologie für die Anwenderunternehmen vor allem bei kleinen Losgrößen, aber auch komplexen, traditionell nicht herstellbaren Geometrien, wirtschaftlich.
Für den Transfer der FuE-Ergebnisse werden Veröffentlichungen in Form von Vorträgen, Publikationen und Messepräsentationen vorgenommen. Darüber hinaus steht die notwendige Anlagentechnik interessierten Unternehmen für Kundenversuche und Auftragsforschungen am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. zur Verfügung.