Entwicklung von ultraloften Melaminharz-Spinnvliese zur Wärme- und Akustikdämmung

Das Ziel des Projektes war es, eine Lösung zur Funktionalisierung von Aminoplast-Spinnvliesen zu entwickeln. Diese werden über ein angepasstes Meltblown-Verfahren erzeugt. Dabei soll sowohl durch Erforschung einer effektiven Katalysatoradsorption als auch durch Zugabe von vorzugsweise anorganischen Zuschlagstoffen in das Ausgangsmaterial und unter Verwendung oder Anpassung der bestehenden Technologie das Eigenschaftsprofil des Endprodukts verbessert werden. Insbesondere gilt es durch die Funktionalisierung Abbauvorgänge im Material bei konstanter, langandauernder und hoher thermischer Belastung zu minimieren oder vollständig zu verhindern.

Ergebnisse

Durch umfangreiche Untersuchungen während der Projektarbeit konnte gezeigt werden, dass es sowohl bei den verwendeten Vorkondensaten als auch im Prozess der Vliesherstellung einen Zusammenhang zwischen dem Katalysatoreinsatz und unerwünschten Abbauvorgängen bei thermischer Dauerbelastung besteht. Dies er­möglichte durch eine Neukonstruktion des Katalysator- Sorptionsmoduls eine bessere Kontrolle über die Kataly­satorzugabe zu erhalten. In Folge dessen konnte im Laufe der Projektarbeit der Katalysatorverbrauch auf die Hälfte verringert werden. Dies hatte unabhängig vom direkten Einsparpotential auch noch weitreichende Aus­wirkungen auf die Produkteigenschaften. So treten bei hoher thermischer Dauerbelastung Vergilbungen im Material erst deutlich verzögert auf. Weiterhin ist es gelungen Aminoplastvliese mit anorganischen Zuschlag­stoffen zu versehen, so konnten je nach Zuschlagstoff Füllgrade bis 10% erreicht werden. Hier konnten ebenfalls positive Synergieeffekte auf das ther­mische Alterungsverhalten des Materials erreicht werden.

Anwendung

Durch ein verbessertes Verhalten in der Wärmealterung wird ein Einsatz in wartungsarmen oder wartungsfreien Einsatzgebieten ermöglicht, da hier erwartet wird, dass die zugesicherten Eigenschaften über die Lebensdauer des Bauteiles erhalten bleiben. Bei Einsatzzwecken, bei denen die Dauereinsatztemperatur im Bereich von 200°C liegt, stehen im Bereich der organischen Materialien derzeit nur hochpreisige Kunststoffmaterialien zur Ver­fügung.  Eine hohe Dauertemperaturbeständigkeit stellt beispielsweise in den Einsatzbereichen Heizgasfiltration, Kapselung im motornahen Bereich oder andere Hitzeschutzisolationsmaterialien ein primäres Entscheidungskriterium dar.