Das Projekt "Teilvorhaben 2: Schmelzspinnen von Faeden auf Basis neuartiger, biologisch abbaubarer PLA-Homo- und Copolymerer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF) durchgeführt. Mit den im ersten Teilvorhaben (IKT Stuttgart, FKZ 99NR109) generierten innovativen Thermoplasten werden innerhalb dieses Teilvorhabens systematische Schmelzspinnexperimente im Schnellspinnbereich (vA grösser als 3000 m/min) praktiziert. Ziel dabei ist die Ermittlung stoffspezifischer Extrusions- und Spinnparameter sowie deren Rückwirkungen auf die Vorgänge in der Fadenbildungszone, auf die zu realisierenden Filamentfeinheitsgrade, auf die Spinnstabilität sowie auf die resultierenden Filamenteigenschaften. Die sich prozeßparameterabhängig einstellenden Eigenschaften der Fäden, charakterisiert durch den strukturellen Aufbau (Ordnungs- und Orientierungszustände) und ihre textilphysikalischen Kennwerte, sind zu bestimmen und zu quantifizieren. Diese Ergebnisse fließen in die Arbeiten des Teilvorhabens 3, STFI Chemnitz; FKZ 00NR013) ein.Es wurde die Fadenbildung von PLA-Homo- und Copolymeren und PLA-Blends beim Schmelzspinnen im Schnellspinnbereich bis zu 5500 m/min analysiert. Insgesamt wurden jeweils drei kommerzielle und im TV 1 per Reaktivextrusion generierte PLA-Homopolymere detailliert untersucht. Bei den Spinnversuchen kamen 5 von 6 der untersuchten PLA-Typen zum Einsatz. Eine PLA-Provenienz war nicht spinnfähig. Von den 5 spinnfähigen PLA-Typen ließen sich 4 PLA-Provinenzen oberhalb von 3000 m/min problemlos verspinnen. Von den Blockcopolymeren aus PLA und Polyethylenglycol (PEG) war nur ein Granulat im Schellspinnbereich bei 3000 m/min schmelzspinnfähig, aber mit diesem gelang es erstmalig, Fäden herzustellen, die sich gegenüber PLA-Homopolymeren durch eine höhere Flexibilität und ein höheres Feuchtigkeitsbindevermögen auszeichnen. Blends auf Basis PLA und TPS waren nicht spinnfähig. Außerdem wurden kommerzielle biologisch abbaubare Copolyester (EastarBio, Ecoflex, Bionolle) als Blends untersucht. Dabei gelang eine in-situ Kopplung der Blendbildung mit dem Schellspinnen Die Spinnfähigkeit der Polymerblends mit einem Mischungsanteil von 10 Prozent wurde im Geschwindigkeitsbereich von 2000-4000 m/min nachgewiesen. Es wurden die stoffspezifischen Spinnparameter ermittelt, die eine Übertragung auf den Spinnvliesprozess im TV 3 ermöglichten. Dabei zeigte sich, dass die Spinnfähigkeit und die Vliesgleichmäßigkeit noch nicht ausreichend waren. Die Ergebnisse werden Interessenten aus dem Bereich der Vliesstoffe und darüber hinaus auch Anderen über Fachtagungen und Transferstellen zugänglich gemacht. In Hinblick auf die Verwertung der Ergebnisse wurden bereits Kontakte mit verschiedenen Unternehmen aufgenommen. Von den Antragstellern des Verbundvorhabens ist eine Skizze für ein Folgevorhaben eingegangen. Diese wird zur Zeit geprüft. In eine notwendige nächste FuE-Phase sollten unbedingt industrielle Partner (z. B. die Fa. Reifenhäuser, BBV Nonwovens) einbezogen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung zur Herstellung von biologisch abbaubaren Spinnvliesstoffen auf der Basis von PLA-Homo- und Copolymeren/PLA-Blends" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Im Rahmen dieses Teilvorhabens werden experimentelle Untersuchungen zur Generierung von Spinnvliesstoffen aus Polylactiden (PLA), PLA-Copolymeren und PLA-Stärke-Blends durchgeführt. Zunächst erfolgen eine Maßstabsübertragung der Ergebnisse der Spinnversuche und eine Auswahl geeigneter Versuchsvarianten aus dem zweiten Teilvorhaben des IPF Dresden (FKZ 00NR012). Dabei gilt es, eine bestmögliche Abstimmung der Variablen des Spinnvliesprozesses zu finden, um gezielt Eigenschaften der Spinnvliesstoffe beeinflussen zu können. In experimentellen Studien sind anschließend die für jeden Vliestyp geeigneten Verfestigungsverfahren und die jeweils optimalen Prozeßparameter zu ermitteln. Als Verfestigungsverfahren werden die thermische Verfestigung, das Vernadeln und die Wasserstrahlanwendung untersucht. Den Maßstab bilden die textilphysikalischen Parameter der biologisch abbaubaren Spinnvliesstoffe im Zusammenhang mit dem angestrebten Einsatzfall. Auf der Grundlage eines beschleunigten Verfahrens ist dias biologische Abbauverhalten der Spinnvliesstoffe zu untersuchen.