Funktionalisierung I Verbundwerkstoffe
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. rer. nat.
Ralf Lungwitz
Leiter Funktionalisierung I Verbundwerkstoffe
Tel.: +49 371 5274-248
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:
|
- 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 |
| Verarbeitungsvarianten | Jetfärbesystem (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
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
C6C8 turn GREEN – Ökologische Alternative zur Fluorcarbonausrüstung
Die Forderung nach permanenten wasser-, schmutz- und ölabweisenden Eigenschaften von Funktionstextilien wird nach dem gegenwärtigen Stand der Technik durch Applikation mit fluorierten Polymeren (FP) oder per- bzw. polyfluorierter niedermolekularer Chemikalien (PFC) erzielt.
Den vorteilhaften Eigenschaften, die mit FP auf Textilien erreicht werden, stehen ökologische und humanökologische Risiken gegenüber. Gegenwärtig befassen sich führende Hersteller von Textilhilfsmitteln mit der Entwicklung leistungsfähiger fluorfreier Produkte. Leider zeigen Studien, dass diese Produkte den Anforderungen im Bereich der Ölabweisung im Vergleich zur Fluorcarbonausrüstung nicht genügen. Das Projekt zielt mit der Entwicklung von fluorfreien Oberflächenmodifikatoren auf eine nachhaltige Ausrüstung von Textilien ohne Einschränkung ihrer funktionellen Eigenschaften ab. Es sollen ultrahydrophobe, ölabweisende und schmutzabweisende Textilausrüstungen nach einem neuartigen Konzept synthetisiert und appliziert werden. Die Entwicklungen richten sich an kleine oder mittlere Unternehmen im Bereich der technischen Textilien, HOMETECH, PORTTECH, MEDTECH, PROTECH, MOBILETCH. Mit der Verwendung funktionsgerechter Ausrüstungen sollen diese Unternehmen ihr Geschäft unter Nutzung ihrer Kernkompetenzen ausbauen.
Ihr Ansprechpartner zum Projekt
Dr. rer. nat. Ralf Lungwitz
+49 371 5274-248
E-Mail
Kooperationen & Netzwerke
