Vliesstoffe und Nanofasern: Neue Herstellungs-Prozesse zur Verstärkung und Veredelung

Die Herstellung kleinster Strukturen von Micro- bis hin zu Nanofasern ermöglicht einen hocheffizienten Einsatz in Bereichen wie der Akustik und Filtration. Besonderer Wert wird zunehmend darauf gelegt, die Entwicklung umweltfreundlicher, lösungsmittelfreier und letztlich auch kosteneffizienter Herstellungsverfahren zu fördern. Moderne Verfahren für Nanofasern aus Polypropylen und andere Thermoplasten zu produzieren, ist das Ziel.

Harry Albusvon JX Nippon, bzw. der JXTG Nippon Group, zeigt in seinem Bericht in der Fachzeitschrift „Technische Textilien“ (3/18) einige aktuelle Beispiele auf: Cross Laminated Airy Fabric (CLAF), Milife sowie Nanofasern aus Multifilamenten.

CLAF wird zur Verstärkung von Vliesstoffen, Folien, Papier etc. eingesetzt. Hohe Zug- und Reißfestigkeit, Atmungsaktivität, Wasser-, Chemikalienresistenz und DimensionsstabiIität in der Weiterverarbeitung sind die „Kernkompetenzen“ des Verstärkungsgewebes. Ziel ist die Performance des Textils zu erhöhen und Produktionskosten zu senken. Der Verbund mit anderen Materialien kann thermisch erfolgen oder auch per Ultraschall, sowie durch alle anderen üblichen Laminierverfahren wie auch durch Nadel- oder Wasserstahlverfestigung.

Hohe Zug- und Reißfestigkeit, gute Atmungsaktivität, Färb- sowie Bedruckbarkeit und Dimensionsstabilität in der Weiterverarbeitung zeichnen den Polyester-Vliesstoff „Milife“ aus. Durch die molekulare Ausrichtung von Polyester-Meltblown-Endlosfilamenten werden diesem Meltblown-Vliesstoff hohe Zugfestigkeiten bei gleichzeitig geringen Flächengewichten und Materialstärken verliehen. Beim Prozess entsteht durch ein spezielles Verfahren eine seidenartige Oberfläche.

Ziel dieser Entwicklung ist neben der Verstärkung anderer Textilien besonders die optische und haptische Veredlung des entstehenden, finalen Textils. Einsatzgebiete finden sich zum Beispiel im Interior-Design (etwa bei Plissees und Wandbelägen), der Verpackung, in der Medizin, für Klebebänder und andere Stoffe.

Nanofasern, per Vakuum aufgefächert und durch Laser aufgeschmolzen

Lösungsmittelfreie Herstellung von Nanofasern aus Polypropylen ist ein weiterer Schwerpunkt der Entwicklung bei JXTG. Die Entwicklung der Laser-Supersonic-Stretching Methode ermöglicht es, Nanofasern Iösungsmittelfrei, homogener, produktiver, und neben vielen anderen Thermoplasten zudem auch aus Polypropylen herzustellen. Die Ausgangsprodukte aus denen die Nanofasern hergestellt werden, sind Multifilamente, die mittels Vakuum in eine Produktionskammer hineingezogen werden.

Durch das Vakuum werden die Multifilamente zur Vibration gebracht und sie fächern auf. Die nun freigestellten einzelnen Filamente werden – getroffen von einem CO2-Laser – aufgeschmolzen. Das permanente Vakuum zieht dabei die Nanofasern aus jedem einzelnen Filament, die dann homogen auf einen frei zu wählenden Vliesstoff-Träger abgelegt werden.