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Erstmals als Endlosgarn: Mikro- und Supermikrofasern auf Cellulose-Basis

Kurzfassung

Am Denkendorfer Institut für Textilchemie- und Chemiefasern (ITCF) wurde ein neues einstufiges Direkt- bzw. Nassspinnverfahren entwickelt, das erstmals die Produktion von Mikro- bzw. Supermikrofasern von weniger als 0,1 - 0,5 dtex (Faseroberfläche von ca. 1 - 4 m²/g) aus Cellulose und Cellulose-2.5-Acetat ermöglicht. Die Fasern können als Endlosgarn auf Spulen aufgewickelt oder als Stapelfasern für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Industrielle Einsatzgebiete: Filter, Papier, Absorptionsmaterial, Kosmetik- und Hygieneartikel.

Hintergrund

Mikro- und Supermikrofasern auf synthetischer Polymerbasis sind heute weit verbreitet. Sie werden bislang in einem zweistufigen Prozess als Bikomponentenfasern hergestellt. Dabei wird das eigentliche Fasermaterial zunächst gemeinsam mit einer Matrixkomponente schmelzgesponnen, die im zweiten Prozessschritt chemisch wieder gelöst werden muss. 

Problemstellung

Die so gefertigten Supermikrofasern liegen ungeordnet in Form loser, kurzer Faserstücke vor und können dementsprechend nur zu Vliesstoffen mit ebenso zufälliger Textilstruktur verarbeitet werden.
Cellulose und ihre Derivate sind nicht schmelzbar und können deshalb nicht über das klassische Bikomponentenspinnverfahren zu Mikro- bzw. Supermikrofasern verarbeitet werden. Die Herstellung solch feiner Fasern und Gewebe ist daher bislang nicht möglich gewesen.

Lösung

Am Denkendorfer Institut für Textilchemie- und Chemiefasern (ITCF) wurde ein neues Direktspinnverfahren entwickelt und patentiert, mit dem es erstmals gelingt, Mikro- bzw. Supermikrofasern von weniger als 0,1 - 0,5 dtex auf der Basis von Cellulose und Cellulose-2,5-Acetat in einem einstufigen Prozess kosteneffizient als Endlosgarn herzustellen.
Das Besondere ist, dass diese superfeinen Fasern erstmals auf Spulen aufgewickelt und anschließend über Web- und Stricktechnologie weiterverarbeitet werden können. Dadurch werden diese vielfältig industriell einsetzbar, z. B. als Filtermaterial in Industrie und Haushalten (Teebeutel), Spezialpapier oder im Hygienebereich als Absorptionsmaterialien (Tampons, Wattestäbchen) für die Herstellung von Pflege-, Reinigungs- und Kosmetikartikeln (Feuchttücher, Wattepads, Reinigungstücher).
Die Fasern zeichnen sich durch eine besonders große Faseroberfläche (Faseroberfläche/g Fasermaterial) aus. Darüber hinaus können ihre textilphysikalischen Fasereigenschaften über die Prozessführung variiert und anwendungsgerecht optimiert werden. Somit sind neue superfeine Gewebe herstellbar, die innovative und verbesserte Produkteigenschaften erwarten lassen.

Supermikrofeine Cellulosefasern im Direktspinnverfahren aus ionischer Flüssigkeit hergestellt bzw. gesponnen.
Supermikrofeine Cellulosefasern im Direktspinnverfahren aus ionischer Flüssigkeit hergestellt bzw. gesponnen.
Schema Direktspinnverfahren Die in einer ionischen Spinnlösung aufgelöste Cellulose wird durch die Mikrolöcher einer speziellen Spinndüse gepresst und im Fällbad zur Faser koaguliert und gezogen. Die Fasern können als Stapelfasern oder aufgewickelt als Endlosgarn gelagert und verarbeitet werden.

Vorteile

  • Endlosgarn aus Mikro- und Supermikrofasern (< 0,1 – 0,5 dtex) auf Cellulose-Basis
  • Direktspinnverfahren: einstufig, kosteneffizient
  • Möglichkeit der Herstellung feinster Gewebe
  • Vergrößerte Faseroberfläche und verbesserte, einstellbare Fasereigenschaften

Anwendungsbereiche

Herstellung von Fasern, Geweben, Filtern, Spezialpapieren, Hygiene- und Kosmetikartikeln sowie Absorptionsmaterialien.

Exposé
Kontakt
Dr. Frank Schlotter
TLB GmbH
Ettlinger Straße 25
76137 Karlsruhe | Germany
Telefon +49 721-79004-0
schlotter(at)tlb.de | www.tlb.de
Entwicklungsstand
Funktionsnachweis / TRL3
Patentsituation
DE 102012005489 B4 erteilt
Referenznummer
11/095TLB
Service
Die Technologie-Lizenz-Büro GmbH ist mit der Verwer-tung der Technologie beauftragt und bietet Unternehmen die Möglichkeit der Lizenznahme.