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Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts

Reaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten.

Ressourceneffiziente Nutzung von Über- und Ausschüssen der Textilindustrie durch die regionale Schaffung von Kreisläufen, TP: Anforderungen und Spezifikationen

'Grünalgen als Faserstoff der Zukunft?' - Machbarkeitsphase für den Einsatz fädiger Süßwasseralgen als potenzieller Rohstoff für die Textilindustrie, IBÖM08: Algatex - 'Grünalgen als Faserstoff der Zukunft?'- Machbarkeitsphase für den Einsatz fädiger Süsswasseralgen als potentieller Rohstoff für die Textilindustrie

Vielfältige bilaterale Forschungsprojekte mit der Industrie

Neben öffentlich geförderten Projekten werden am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden auch vielfältige bilaterale Forschungsprojekte/Industrieaufträge, die unmittelbar von der Industrie finanziert werden. Dazu gehören u. a. - Textile Verfahrensentwicklung und maschinenbautechnische Umsetzung in Prototypen - Maschinenbautechnische Lösungen für Technische Textilien, insbesondere Schutztextilien, Medizintextilen, Verstärkungstextilien für den Leichtbau und die Betonbewehrung sowie Mobiltextilien - Prozessinnovation und neue Maschinenkonzepte sowie mechatronische Lösungen für Textil- und Konfektionsmaschinen - Beanspruchungsgerechte Auslegung von Textil- und Konfektionsmaschinen sowie -- Modellierung und Simulation von Prozessen - Experimentelle Maschinenuntersuchungen und Entwicklung von anwendungsspezifischen Sensoren und Messsystemen - Modellierung und Simulation von Textilhalbzeugen und Textilprodukten - Entwicklung und Fertigung von innovativen Textilprodukten (Kleinserie) - Durchführung von Trend- und Machbarkeitsanalysen - CAE-Lehrgänge für Anwendungen in der Textil- und Konfektionstechnik - Weiterbildungslehrgänge in der gesamten Wertschöpfungskette textiler Produkte - Durchführung von Textilprüfungen - Anfertigung von Gutachten.

Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien, Teilvorhaben 2: Phosphonsäuren und Biopolyacrylate

Polyurethane (PUs) und Polyacrylate (PAC) haben für die Beschichtung von Textilien eine herausragende Bedeutung erlangt. Im Zuge nachhaltiger Produktentwicklungen - was u.a. auch eine Abkehr von petrochemisch basierten Einsatzstoffen bedeutet -, tritt bei diesen beiden Polymerklassen mehr und mehr die Suche nach Alternativen in Richtung biogener Rohstoffquellen in den Vordergrund. Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität 'Flammschutz' (FR) zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den chemischen Industriepartnern (CHT, Covestro) bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: - FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel) - FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo)

Mechanisches Recycling neu gedacht - Entwicklung hochwertiger Wiederaufbereitungskonzepte durch die Methodik des Recyclingateliers

Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts, Teilvorhaben 1: Entwicklung und Erprobung von NCO freien biobasierten Prepolymeren

Reaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten.

Ressourceneffiziente Nutzung von Über- und Ausschüssen der Textilindustrie durch die regionale Schaffung von Kreisläufen, TP: TEXTIL- UND BEKLEIDUNG

'Grünalgen als Faserstoff der Zukunft?' - Machbarkeitsphase für den Einsatz fädiger Süßwasseralgen als potenzieller Rohstoff für die Textilindustrie

Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien

Das Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter Ormocere für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie Steigerung der Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie spezifischer Eigenschaften wie zum Beispiel Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz. Durch die Kombination von technischen Textilien und biogenen Beschichtungen wird es möglich, auch im Techtextilbereich zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus dem Bereich Objekttextilien der Firma Vowalon und Naturfasercomposite der SachsenLeinen GmbH (z.B.für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit und Übertragbarkeit auf weitere techtextile Anwendungen auf. Die Ausstattung mit den genannten Funktionen soll durch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5 Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte Anwendungsbeding höher gewählt und werden im Bereich von ca. 10 Masse-%, liegen. Im Vergleich von bis zu 30 Masse-% Feststoffauflagen bei der klassischen Textilausrüstung kann dadurch zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden.

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