Neue Polyamide: Besserer Flammschutz und verbesserte physikalische Eigenschaften

Eine typische Textilprobe lodert nicht wie üblich plötzlich auf, sondern fängt nur zögerlich an zu schmelzen. Das Gewebe zieht sich dabei zuerst nur zusammen, erst sehr verspätet fallen dunkle Polymertropfen herunter … Ein hervorragendes Ergebnis beim Flammschutz, das durch eine Neuentwicklung der „Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung“ (DITF) möglich wurde. Wie das Fachmagazin „Melliand Textilberichte“ berichtet, gelang es damit erstmals eine Art intrinsischen Flammschutz zu erzielen, denn die Eigenschaften sind direkt Teil der Polymerketten des Materials.

Üblicherweise werden flammhemmende Phosphorverbindungen als Additive den Polymeren zugesetzt. Hierbei werden jedoch große Mengen an Phosphorverbindungen benötigt, um eine gute Brandschutzwirkung zuerzielen.Und das geschieht meist auf Kosten der physikalischen und physiologischen Eigenschaften der Textilien.

Entgegen der üblichen Verfahren Flammschutzeigenschaften durch Phosphorverbindungen als Zuschlagstoff dem Polymer beizugeben, konnten die Denkendorfer Forscher diese bei dem neuen Verfahren in geringen Konzentrationen direkt in die Polymerketten einbauen. Das geschieht direkt während der Polykondensation, also der Synthese des Kunststoffs in Reaktorkesseln.

Generell ist das Ziel möglichst langkettige Moleküle entstehen zu lassen, um so gute Eigenschaften für eine spätere Verspinnbarkeit des Polymergranulats zu textilen Fasern zu garantieren.

Weniger Phosphatverbindungen bei gleichen Eigenschaften

Ein Problempunkt traditioneller Herstellungsverfahren ist, dass wenn größere Mengen an Phosphorverbindungen als Additiv zugesetzt werden diese verhindern, dass lange Molekülketten entstehen – sie wirken somit als Kettenabbrecher. Der resultierende Kunststoff lässt sich nur sehr schwer zu Fasern verarbeiten und dazu tritt durch Alterung und Waschvorgänge das Additiv mit der Zeit aus der Faser heraus.

Das neue Verfahren lässt Verbindungen chemisch an die Molekülketten ankoppeln und erreicht damit, dass diese viel fester an das Polymer gebunden werden – mehr, als das bei Additivzumischungen überhaupt möglich wäre.

Durch die Reduzierung der benötigten Flammschutzmittel lässt sich das erzielbare Molekulargewicht wahrend der Synthese deutlich besser steuern, so das Fachmagazin. Es können auf diese Weise genau die Viskositäten eingestellt werden, die eine optimale Verspinnbarkeit des Polymers zu Fasern garantieren.

Außerdem verhindert die chemische Anbindung der Flammschutzmittel an die Polymere eine alterungsbedingte Migration und Auswaschung aus den Fasern, wie sie bei der Verwendung von Additiven üblich ist.

In ihrer Anwendung spielen solche Textilien ausintrinsisch flammgeschützten Polyamiden besonders da ihre Vorteile aus, wo hohe Flammschutzanforderungen an die Materialiengestelltwerden. Also üblicherweise im Heimtextilbereich mit Teppichen, Polster­ und Sitzbezügen sowie Gardinen.