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Atmungsaktive Textilschmelzkleber

Projektleiter:                        Andreas Krypczyk
Projektnummer:                  BMWi / INNO-KOM, MF160059
Laufzeit:                               01. 02. 2017 – 31. 01. 2019

Aufgabenstellung

Eine der wichtigsten Produkteigenschaften moderner Funktionstextilien stellt die Atmungsaktivität dar. Atmungsaktive Textilverbunde, Membransysteme (z.B. in Outdoorjacken) übernehmen durch die spezielle molekulare Struktur und den hydrophilen Charakter gleichzeitig Wetterschutz und Klimaausgleich. An den Flächenverbund von textilem Basisgewebe und Membran werden also hohe Ansprüche gestellt: Der Klebstoff darf beispielsweise die funktionellen Eigenschaften der Membran nicht oder nur in geringem Maße negativ beeinflussen. Die Atmungsaktivität der Membran liegt allerdings heutzutage um ein Vielfaches oberhalb der des Klebstoffes. Eine Einschränkung durch den aufgetragenen Klebstoff ist somit nicht zu vermeiden. Um die Verringerung der Funktion so niedrig wie möglich zu halten steht die Verbesserung der Atmungsaktivität des Klebstoffes im Mittelpunkt der FuE-Aktivität. Das Ziel des Projektes war es, bevorzugt reaktive Textilschmelzkleber mit geeigneten Additiven bezüglich der Atmungsaktivität zu verbessern.

Ergebnisse

Es wurden dabei zwei Ansätze untersucht. Zum einen wurden Mikroporen in den Klebstoff eingearbeitet, welche den Wassertransport von der Innenseite zur Außenseite verbessen sollten. Der zweite Ansatz befasste sich mit der Diffusion der Wassermoleküle durch den Klebstoff. Dies wurde mit dem Einsatz von Weichmachern und gezielt ausgewählten Additiven mit einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit untersucht. Durch die Einarbeitung einer Mikroporosität konnte die Atmungsaktivität teilweise verbessert werden. Auch eine Modifizierung mit Weichmachern und Additiven führte zu einer Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit. Erwartungsgemäß konnten aber die Klebeeigenschaften des unbehandelten Referenzklebstoffes nicht erreicht werden. Insbesondere jedoch bei dem Einsatz von Weichmachern war die Atmungsaktivität deutlich erhöht bei ausreichend guten Klebeeigenschaften. Auch der praktische Versuch an einem kaschierten Material hat die Ergebnisse am Klebstoff bestätigt. Die Atmungsaktivität des gesamten Verbundes konnte durch die Zugabe von 5% Dibutylsebacat um bis zu 12% verbessert werden. Es ist zu erwarten, dass durch Zugabe von >5% Weichmacher auch die Atmungsaktivität des Verbundes weiter verbessert wird.

Anwendung

Die Forschungsergebnisse sind sowohl für das TITK als auch für Klebstoffhersteller, Verarbeiter von Funktionstextilien und den Endanwender interessant, da Wege gezeigt werden konnten, wie die Wasserdampfdurchlässigkeit im eingesetzten Polyurethan-Schmelzklebstoff verbessert werden kann.