TPU für Stretchfasern und weitere textile Anwendungen
In der Textilindustrie hat sich in den vergangenen Jahren ein Werkstoff etabliert, der Haltbarkeit, Flexibilität und eine Eignung für nachhaltigere Produktkonzepte verbindet: thermoplastisches Polyurethan (TPU). TPU für Stretchfasern markiert dabei nur einen von mehreren Einsatzbereichen. Textile TPU-Typen gelten als biokompatibel, weisen niedrige VOC-Emissionen auf und können bei Bedarf eine Cradle-to-Cradle-Zertifizierung tragen, was den Hautkontakt unbedenklich macht. Hinzu kommen eine hohe Abriebfestigkeit, eine gute mechanische Festigkeit und eine weiche Haptik. Ein zentrales Merkmal ist die breite Formulierbarkeit: TPU lässt sich von sehr weich und flexibel bis extrem hart einstellen und in seiner chemischen Beständigkeit anpassen. Diese Variabilität ermöglicht Monomaterial-Lösungen, bei denen ein Produkt aus nur einem Werkstoff besteht – ein Ansatz, der die Recyclingfähigkeit verbessert und die Kreislaufwirtschaft unterstützt.
Vliesstoffe und extrudiertes Kunstleder aus TPU
Vliesstoffe werden klassisch aus Polyester oder Polypropylen hergestellt, lassen sich jedoch auch aus TPU fertigen. Dafür kommen zwei Verfahren infrage. Das Meltblown-Verfahren arbeitet mit kleinen Anlagen und erzeugt feine Filamente; anpassbare Prozessparameter führen zu weichen, strapazierfähigen Stoffen mit guter Atmungsaktivität. Der vergleichsweise niedrige Schmelzpunkt von TPU erlaubt zudem ein Heißpressen ohne Klebstoffe, sodass Laminierungen direkt möglich sind – relevant etwa für Jackenfutter und Spezialtextilien. Das Spunbond-Verfahren, bei dem endlose Filamente direkt aus der Schmelze zu einem Vlies abgelegt werden, ist auf hohe Durchsatzraten ausgelegt und nutzt hohe Dehnungsparameter, die die Elastizität des Materials unterstützen. Mit Härtegraden von 70 Shore A bis 75 Shore D, wobei Shore das Maß für die Eindringhärte eines Materials beschreibt, entstehen widerstandsfähige und zugleich angenehme Stoffe für Mode, Schuhe sowie Polsteranwendungen wie Autositze und Möbel. TPU-Vliesstoffe eignen sich für Anwendungen mit hohen elastischen Rückstellkräften und textiler Haptik; ein erster Ansatz für Shape-Memory-Effekte zeigt, dass verformte Textilien durch Hitze, etwa mittels eines herkömmlichen Föhns, ihre ursprüngliche Form wieder annehmen können.
Eine weitere Anwendung ist extrudiertes Kunstleder. Während echtes Leder eine energie- und wasserintensive Verarbeitung mit chemischen Behandlungen erfordert, bietet TPU gute Beständigkeiten gegen Abrieb, Öl, Fette und Chemikalien. Bei der Herstellung wird TPU in eine mehrschichtige Struktur extrudiert, wobei eine Lage ein lederähnliches Prägebild erhält. Eine dünne Schaumrückenlage aus expandiertem TPU (ETPU) erzeugt eine Haptik, die echtem Leder nahekommt. Das Material ist vollständig synthetisch und damit tierfrei, mechanisch recycelbar und bietet durch frei wählbare Farben, Strukturen und Prägungen Spielraum für unterschiedliche Oberflächen – etwa in Möbeln, Fahrzeuginnenräumen und Modeaccessoires.
Polsteranwendungen durch paralleles Strangablegen
Im Bereich der Polsterung dominierte über Jahrzehnte Polyurethan-Schaum. Mit dem wachsenden Bedarf an recycelbaren Produkten rücken TPU-Polstersysteme stärker in den Fokus. Ein paralleles Strangablege-Verfahren extrudiert TPU-Granulate zu atmungsaktiven, waschbaren Strängen, die anschließend zu maßgeschneiderten Polstern zusammengesetzt werden. Das Monomaterial-Design erleichtert das mechanische Recycling, während Elastizität, Zähigkeit und Thermostabilität auf dem Niveau herkömmlicher Schaumpolster bleiben. Geringe Investitionsvolumina und eine lokale Fertigung auf Abruf erlauben sowohl Kleinserien als auch industrielle Großproduktion. Die Eigenschaften einzelner Lagen lassen sich in Echtzeit anpassen, sodass lokale Variationen von Härte und Rückstellkraft möglich werden – beispielsweise für Krankenhausmatratzen, Hotelbetten oder Spezialsitze. Damit erweitert TPU das Spektrum textiler und polsternder Werkstoffe um Optionen, die sich an unterschiedlichen technischen und ökologischen Anforderungen ausrichten lassen.
Quelle: Fachzeitschrift „Technische Textilien“
Foto: DigitalSpace (KI)
