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Von der Idee zum Transfer

Funktionalisierung/Chemische Analytik

Anlagentechnik

Von der Rezepturentwicklung und Materialcharakterisierung, vom Handmuster bis hin zur Skalierung auf industrienahen Laboranlagen kann jeder Entwicklungsschritt am STFI durchgeführt werden. Ein Kurzüberblick zur Anlagentechnik zur Oberflächenfunktionalisierung und Verbundherstellung finden Sie hier.

 

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Ihr Ansprechpartner

Dr.-Ing.
Frank Siegel
Leiter Funktionalisierung/
Chem. Analytik

Tel.: +49 371 5274-265

Dispergieren & Compoundieren

  • noris-ZSC 25, Noris Plastic GmbH & Co. KG
Schneckenlänge
Schneckendurchmesser
Schneckendrehzahl
Schneckendrehmomente je Welle
Heiz- / Kühlzonen
Dosierung
Durchsatz
Strangkühlwanne, -trocknung und -granulator
Entlüftung über Vakuumpumpe möglich
(L/D) 36
25 mm
max. 800 min-1
82 Nm
8 (max. 300 °C)
3 x Feststoff- , 1 x Flüssig-
1 bis 40 kg/h
 

 

  • Einarbeitung von Additiven und Homogenisierung von Beschichtungssystemen
  • Reduzierung von Partikelgrößen
  • Präzise, steuerbare, enge Partikelverteilung
Vorhandene Anlagen:
  • Dispermill Vango 100, ATP Engineering B.V.
  • High speed disperser Ultra-Turrax T25, IKA®-Werke GmbH & CO. KG
  • Dreiwalzwerk, EXAKT 80, E Exakt Advanced Technologies GmbH
  • Hansa-Pico-Mix, Hansa Industrie-Mixer GmbH & Co. KG, Stuhr/Heiligenrode
Durchsatz
Schaumlitergewichte
Viskosität
1,2 – 12 kg/h
50 – 800 g/l
bis 4000 mPas

 

Materialcharakterisierung

  • MCR 502, Anton Paar GmbH, Graz, Österreich
Messung der dynamischen Viskosität, Verlustmodul, Speichermodul
Thermoplastische Materialien
Dispersionen und Suspensionen
Möglichkeit der UV-Vernetzung

bis 450 °C
bis 210 °C
  • BP100, Krüss GmbH, Hamburg
Ermittlung der dynamischen Oberflächenspannung
Betrachtung des Blasenalters
Temperierbarkeit
Charakterisierung und Optimierung von Tinten, Lacken,
Ausrüstungsflotten, Tensidlösungen
von 10 - 100 mN/m
von 5 – 200.000 ms
von -10 °C bis 130 °C
  •  DSC-60, SHIMADZU CORPORATION, Kyoto, JP
Temperatur
Heizraten
Heat flow range
bis 600 °C
0 – 99 K/min
± 40µW

 

  • DSA25 Expert, Krüss GmbH, Hamburg
Tropfenkonturanalyse mittels High-Speed Kamera
Softwaregesteuerte Dosiersysteme
Ermittlung der freien Oberflächenenergie von Festkörpern
Ermittlung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten (Pendant Drop)
bis zu 2300 fps
  • JetXpert, ImageXpert Inc., Nashua, USA
  • Tropfencharakterisierung und statistische Auswertung
  • Verdruckbarkeit von Inkjettinten
  • Entwicklung von Ansteuerungssignalen für Inkjetdruckkopf Ricoh MH 5420 (Gen 5)
  • Erweiterbar mit anderen Druckkopftypen
  • Partikelgrößenanalysator PSA 1190 LD, Anton Paar GmbH, Graz, Österreich

Bestimmung von Partikelgrößen mittels Multi-Laser-Technologie

Messbereich nassdispergierter Proben
Messbereich trockendispergierter Proben
0,04 µm bis 2500 µm
0,1 µm bis 2500 µm
Optionaler Einsatz einer Small Volume Unit für
minimale Mengen (z. B. kostspielige Proben)
 

Beschichten & Ausrüsten

  • Fabrikat Werner Mathis AG
  • Luft-, Walzen-, Gummituchrakel
  • Schnellkaschiervorrichtung
  • Automatische Beschichtung
  • Geschwindigkeit von 0,1-4 m/min
  • Fabrikat Werner Mathis AG
Arbeitsbreite
Geschwindigkeit
Abquetschdruck
max. 500 mm
0,1 – 10 m/min
0,5 – 6 bar
Foulardieren im Trog und im Zwickel
Systeme: Wasserbasierte Systeme, Niedrig viskose Beschichtungen, Sol-Gel-Systeme, KKV-Färbeverfahren

BA 6792

  • Fabrikat Werner Mathis AG
Parameter:
Arbeitsbreite
Arbeitsgeschwindigkeit
Temperatur

max. 500 mm
0,1 – 5 m/min
max. 230 °C
Applikationsmodule:
Luft-, Walzen-, Gummituchrakel zur Direkt- oder Transferbeschichtung
2-Walzen Foulard
Nass-/Trockenkaschiervorrichtung
Substratdicke
Reverse Roll Coater
Breitschlitzdüse
(Bead-Coating-, Curtain-Coating-, Web-Tension-Mode)
Digitales Druck- und Beschichtungssystem




max. 30 mm
Optional:
Inline Coronavorbehandlung
Sprühaggregat

max. 1,6 kW
Trocknungs-/Vernetzungssysteme:
IR Vor-/Nachtrocknung
Spannrahmen mit Konvektionstrocknung über Düsenkästen
UV-Vernetzung mittels:
- Hg-Mitteldruckstrahler, Fe-dotierter Hg-Mitteldruckstrahler
(IST Metz GmbH)
- UV-LED (Integration Technologie)

> 3000 nm
max. 230°C



365 und 395 nm
Beschichtungssysteme:
Wasserbasierte Dispersionen, Kautschuke, Schäume, Plastisole, Sol-Gel-Systeme, High-Solid-Systeme, UV-Vernetzbare Systeme

 

  • Fabrikat Stentex GmbH
Parameter:
Arbeitsbreite
Arbeitsgeschwindigkeit
Trockentemperatur
Trockenkanallänge
4 Heizzonen

0,5 – 2 m
2,4 – 40 m/min
25 – 250 °C
6 m
Komponenten:
Foulard
 

 

  • Suchy Textilmaschinenbau GmbH, Korbußen
  • Schlitzdüse FKV Baureihe der Robatech GmbH, Bad Camberg
Beschichtungsbreite
Temperaturen
Geschwindigkeit im FuE-Betrieb
200 mm bis 800 mm
bis 230 °C
bis zu 5 m/min

 

  • Laborfärbeapparat Typ JFO, Fabrikat Werner Mathis AG
Mustermengen
HT-Behandlungen
Warenvor- und Nachbehandlung, Färbung
bis 1,2 kg
bis 140 °C
VerarbeitungsvariantenJetfärbesystem (mit Düse)
Trommelfärbesystem
Kreuzspulenfärbesystem
Laborbecherfärbeapparat
  • Laborjigger,Fabrikat Ernst Benz AG
Arbeitsbreite
Beheizbarer Trog, Temperatur
Geschwindigkeit
Automatischer Passagenablauf
max. 500 mm
max. 95 °C
0,5 – 11 m/min

 

Verbundherstellung

  • Fabrikat Anger
  • Kalanderprinzip durch 2 unabhängig voneinander beheizte Walzen:
    Teflonwalze/Gummiwalze
Arbeitsbreite
Temperatur
Geschwindigkeit
Spalteinstellung
Druck
max. 600 mm
max. 220 °C
max. 5 m/min
0 – 50 mm
max. 6 bar

 

  • MPBL 800 CV, Fabrikat Lacom Vertriebs GmbH
Parameter:
Applikationsbreite
Applikationsmengen
Applikationsgeschwindigkeit
Klebstoffviskosität
Verarbeitungstemperatur
Vollflächiger, gravurmäßiger oder Rasterauftrag

max. 800 mm
5 – 350 g/m²
0,5 – 20 m/min
2000 – 80000 mPas
max. 230 °C
Komponenten:
Glattwalze, Gravurwalzen (CP96, CP103, Kegelstumpfpyramide)
Inline Coronavorbehandlung
Externer Aufwickler für Transferbeschichtungen


max. 1,6 kW
  • Thermofix® LP, Fabrikat Schott & Meissner Maschinen- und Anlagenbau GmbH
Parameter:
Kaschierbreite
Arbeitsgeschwindigkeit
Spaltabstand
Temperaturbereich
Druck (Kalanderwalzenpaar)

bis 800 mm
0,1 – 20 m/min
0 – 140 mm
25 – 235 °C
0 – 7 bar
Komponenten:
Pulverstreuer mit verschiedenen Streuwalzen (fein, mittel, grob)
für Schmelzklebepulver und Fasern
Verarbeitung thermoplastischer Schmelzklebevliese,
-folien, -netze und -pulver
 

 

Funktionsdruck

  • Fabrikat CVM GmbH

Applikationskomponenten zur partiellen Funktionalisierung von Textilien:

  • Filament-Extruder zur Applikation von thermoplastischen Filamenten im FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling)
  • Auftragskopf mit Nadelventil zum Applizieren thermoplastischer Polymere aus dem Tankschmelzer (unabhängig von handelsüblichen Filamenten)
  • Dispensersystem zum Auftrag von verschiedenen Beschichtungspasten (wässrige Dispersionen, Plastisole, High-solid-Systeme, UV-vernetzbare 100%-Systeme)
Parameter:
Druckfläche
Druckhöhe
Temperaturbereiche
UV-LED – Punktstrahler

700 mm x 1200 mm
max. 130 mm
max. 256°C, 220°C bzw. 230°C
385 nm Wellenlänge

 

3 verschiedene Druckkopfarten:
Filament
2K-Dispersionsdruckkopf für Pasten
Jetventil für Pasten und Reaktiv-Klebstoffe

Bearbeitungsraum
Beheiztes Druckbett
Druckraum beheizt

bis zu 350 °C



650 x 850 x 450 mm³
bis 100 °C
bis 60 °C

 

  • aQ-1212R, Fabrikat druckprozess GmbH & Co. KG
  • Druckköpfe: MH5420 (Gen5), Ricoh Printing Systems America Inc.
Bearbeitungsfläche
CMYK wasserbasierte Pigmenttinte Diamontex P
2 Druckköpfe für funktionale Flüssigkeiten mit Zirkulationsfähigkeit
Inline NIR-Trocknung Lambda Physics
(NIR-Powerheat PH MF U 5-1, Lambda Technology GmbH)
1200 x 1200 mm²


bis zu 2700 W
Mikroventildruckkopf, Drop-On-Demand
Max. Düsengröße

180 µm bzw. 350 µm
  • RP 2.2, Rokuprint GmbH, Dornstadt
Universelle Siebdruckmaschine für Flachdruck-Anwendungen
Pneumatisches Rakelwerk mit getrennt einstellbarem
Druck- und Vorrakel
Druckformat



bis 700 x 320 mm

Laserstrukturierung

  • Avia X355-10, Fabrikat Laser On Demand GmbH, Hannover
Parameter:
Wellenlänge
Bearbeitungsfläche

355 nm (10 W)
120 x 120 mm² (Scanner)

 

  • Fabrikat Laser On Demand GmbH, Hannover
Parameter:
Wellenlänge 1
Wellenlänge 2
Bearbeitungsbreite
Sheet-to-Sheet, Roll-to-Sheet und Roll-to-Roll

355 nm (14 W)
10600 nm (80 W)
700 mm
 
  • M-1200, Fabrikat eurolaser GmbH, Lüneburg
Parameter:
Wellenlänge
Bearbeitungsfläche
In Graustufen gravieren und schneiden

10600 nm (400 W)
1200 x 1200 mm²

Anwendungsfelder

 

 

Aktuelles aus der Forschung

MeInPak – Entwicklung von nachhaltiger, mehrlagiger und wiederaufbereitbarer PSA für ein „Mehrweg-Infektionsschutz-Paket“

Ziel dieses Verbundprojektes ist die Entwicklung eines mehrlagigen Materialverbundes aus mindestens einer filtrierenden Funktionslage (Meltblownvliesstoff, Schaumbeschichtung oder Nanomembran) in teilweiser Kombination miteinander oder in Verbindung mit einem Textil. Aus den entwickelten Verbunden sollen individuell angepasste Schutzmasken und Kittel konfektioniert werden, welche mehrfach waschbar sind und die PSA-Verordnung bzw. darüber hinaus eine duale Verwendung als Medizinprodukt erfüllen.

 

Ihr Ansprechpartner zum Projekt

Dr.-Ing. Frank Siegel
+49 371 5274-265
E-Mail

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Kunst und Technik

Lumotypie – Drucken mit Licht

„Einzigartig ist die Kombination digitaler Fertigungstechnik mit Handwerk, denn durch den entwickelten Prozess gibt es die Möglichkeit manuell veränderbar, dreidimensional drapierte Textilflächen digital zu bearbeiten. Die fertigen Drucke haben dadurch eine einzigartige Wirkung, die sich in Abhängigkeit von der Betrachtungsperspektive und dem Lichteinfall verändert.“

Dr.-Ing. Frank Siegel, Leiter Funktionalisierung I Chemische Analytik am STFI

Unter dem Titel „Lumotypie – Drucken mit Licht“ verknüpft Madeleine Marquardt modernste UV-Laser-Technologie mit einer aus dem 19. Jahrhundert stammenden Fotogrammtechnik Cyanotypie und entwickelte dadurch eine innovative Methode zur digitalen Textilveredlung.

(Bild: Textildesigns erstellt mit der Lumotypie-Technik; Ausstellung an der weißensee kunsthochschule berlin)

Weitere Projekte

CarboCopTex

Die Zielstellungen des Projektes liegen in der Entwicklung von Leitruß (Carbon) und Kupfer (Copper) basierten Formulierungen, die eine Erzeugung elektrisch leitfähiger, ableitfähiger und sensorischer Strukturen auf textilen Substraten ermöglichen und eine deutlich kostengünstigere Alternative zu Silber basierten Systemen darstellen. Zudem steht die Entwicklung von einschichtigen und mehrschichtigen Strukturen unter Berücksichtigung der Textil-Tinten-Interaktion und der Filmbildung zwischen Kupfer- und Rußschichten im Mittelpunkt.

 

Ihr Ansprechpartner zum Projekt

Tobias Richter, M. Sc
+49 371 5274-285
E-Mail

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Abgeschlossene Projekte

Projekttitel

Laufzeit

Bearbeiter

NanoHyb – Hybrid Textile Structures
based on Nanofibres with Barrier Effects
against Bacteria and Viruses

07/2020–12/2022

Dr. M. Gültner

Schutzkleidungsmaterial für
Einsatzkräfte – Molotowcocktailschutz

12/2019–11/2022

Dr. M. Gültner

UV-vernetztes Kunstleder

10/2020–07/2022

Dr. R. Lungwitz

Multifunktions-3D-Druck

10/2019–03/2022

T. Richter

UV-Laserbelichtung

10/2019–03/2022

D. Wenzel

Kooperationen & Netzwerke


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