Druckelastische Vliesstoffe. durch spezielle Vlieskonstruktionen und elastanhaltige Fasermischungen

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1 Druckelastische Vliesstoffe durch spezielle Vlieskonstruktionen und elastanhaltige Fasermischungen

2 Projektdaten AiF-Projekt Nr BR/1 Laufzeit: bis TITK, Rudolstadt Erfahrungen Material Sächsisches Textilforschungsinstitut e.v., Chemnitz Erfahrungen Flächenbildung

3 Zielstellung mit hohem Luft- und Feuchtekomfort hochwertige Wiederverwertung elastanhaltiger Produktionsabfälle Entwicklung geeigneter textiler Abfallaufbereitungstechnologien und techniken für die verschiedenen, stark elastanhaltigen Abfallarten Entwicklung von geeigneten Fasermischungen Auswahl und Optimierung von Vliesbildungs- und -verfestigungsverfahren Nachweis der Effekte durch prüftechnische Untersuchungen Nutzung der Ergebnisse für konkrete Produktentwicklungen in der Industrie

4 Materialauswahl Elastanhaltige Textilabfälle Elastanhaltige Textilabfälle Wickelschnitt Kompressionsstrümpfe Kombinationsgarne 44 dtex Spulenabfälle: PES 1,7 dtex/40 mm 3,3 dtex/60 mm 5,3 dtex/60 mm 6,7 dtex/60 mm Primärfasern PP 6,7 dtex/60 mm PA6 3,3 dtex/60 mm

5 Lösungsprinzipien Elastanhaltige Textilabfälle - kostengünstig - hochelastisch - Entsorgungsdruck Textile Aufbereitung Schneiden, Reißen, Mahlen, Zerfasern, Mischen - Einzelfasern > 20 mm Vliesbildung und Verfestigung Nadelvlies Malivlies Kunit Multiknit Napco mechanische Verfestigung thermische Verfestigung

6 Materialaufbereitung Wickelschnitt STFI Schneidmühle Sieb: 20 mm; 30 mm; 40 mm Krempelwolf Reißmaschine TITK Fallmesserschneide mm modifizierte Hammermühle

7 Prüfungen am Vliesstoff 1 mechanische Eigenschaften Zugversuch längs und quer Dicke, Flächenmasse, Dichte relative Zusammendrückbarkeit 2 druckelastische Eigenschaften bleibende Verformung druckelastisches Verhalten Druckspannungsverformungsverhalten (ehem. Stauchhärte) 3 Komfort Luftdurchlässigkeit Wasserdampfdurchlässigkeit 4 Einsatzspezifische Eigenschaften entsprechend Vorgaben der Industrie

8 Einfluss des Elastananteils an nicht thermisch verfestigten Varianten DIN Relative Zusammendrückbarkeit [%] [%] Kunit (PES) Kunit (PA) Nadelvlies (PES) Multiknit (PES) Multiknit (PA) Elastananteil [%]

9 Einfluss des Elastananteils an nicht thermisch verfestigten Varianten Automobilnorm Bleibende Verformung (22h, 70 C) [%] Kunit (PES) Nadelvlies (PES) Kunit (PA) Multiknit (PES) Multiknit (PA) Elastananteil [%]

10 Einfluss der Vlieskonstruktion 50%-Elastanmischungen DIN relative Zusammendrückbarkeit [%] 30 Ziel: niedrige Werte ,5 14,7 21,4 24,1 14,1 22,6 15,5 21, PUR- Schaum 10 8,3 15 % 5 0 T T T T T PES PES PA PES PA PES PA Nadelvlies Kunit Multiknit Napco

11 bleibende Verformung (22h, 70 C) Einfluss der Vlieskonstruktion 50%-Elastanmischungen Automobilnorm [%] Ziel: niedrige Werte 43 42,7 23,1 24,3 17,8 16,4 16,9 12,7 8,7 9,8 3,5 2,9 T T T T T PES PES PA PES PA PES PA Nadelvlies Kunit Multiknit Napco PUR- Schaum 13,2 %

12 Einfluss der Vlieskonstruktion 50%-Elastanmischungen DIN Prozentuale Dickenänderung bei der 5. Belastung mit 20 kpa (a30-5h) [%] ,9 57,5 58,5 58,3 40,2 41,5 33,6 Ziel: niedrige Werte 65,2 46, ,6 34,4 T T T T T PES PES PA PES PA PES PA Nadelvlies Kunit Multiknit Napco PUR- Schaum 14,1 %

13 Einfluss der Vlieskonstruktion 50%-Elastanmischungen DIN Prozentuale Dickenänderung nach 5 Belastungen (a30 5E) mit 20 kpa und nach 3 min Erholung [%] Ziel: hohe Werte ,9 PUR- Schaum ,2 79,4 85,9 83,6 90,2 85,9 86,9 79,7 81,5 80,4 90,4 94 % T T T T T PES PES PA PES PA PES PA Nadelvlies Kunit Multiknit Napco

14 [kpa] ,1 12,9 Einfluss der Vlieskonstruktion 2,2 2,3 50%-Elastanmischungen Druckspannungsverformungsverhalten (bei 40% Verformung) 8,3 7,5 8,9 T T T 7 Ziel: < 5 kpa 1,8 2 PES PES PA PES PA PES PA Nadelvlies Kunit Multiknit Napco DIN EN ISO ,5 5,3 T T PUR- Schaum 2,5 kpa

15 Zusammenfassung Aufbereitungsverfahren für Elastanproduktionsabfälle Beschreibung druckelastischer Eigenschaften mit unterschiedlichen Prüfmethoden Druckelastische Eigenschaften werden bestimmt von: den Faserstoffkomponenten den Vliesbildungsverfahren und Technologieparametern den Verfestigungsverfahren Empfehlung: Einsatz von mindestens 50% EL. Thermisch Verfestigung: Nadelvliese Vertikalvliese 0 EL Niveau von Vertikalvliesstrukturen druckelastischer

16 Zusammenfassung Die Kombination der Faktoren hochelastische Faserstoffanteile Vliesbildungstechnologie und Vliesverfestigung Vliesstoffe mit sehr hohen druckelastischen Eigenschaften, die in einem weiten Bereich gezielt eingestellt werden können Im Zusammenhang mit der hohen Luftdurchlässigkeit = Grundlage für ein breites Einsatzpotenzial