Das Projekt "ForschungsprämieZwei: Optimierung der Laborvliesanlage zur hydrodynamischen Faserstoffverwirbelung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Einen Forschungsschwerpunkt des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e.V. stellt die Weiterentwicklung des Verfahrens zur hydrodynamischen Faserstoffverwirbelung dar. Die Optimierung dieses jetzt unter dem Begriff Spunlace-Prozess bekannten Verfahrens umfasst Untersuchungen auf dem Gebiet des Vliesbildungsprozesses und weiterer Vliesverfestigungstechnologien. Geprägt werden die Forschungsarbeiten von Prozessoptimierungen hinsichtlich Energie- und Ressourceneinsparung und von der Erzeugnisentwicklung für Vliesstoffe speziell in Richtung technische Textilien. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der technischen und technologischen Basis für eine verstärkte FuE-Tätigkeit für breite wirtschaftliche Anwendungen soll zur Bearbeitung zukünftiger FuE-Vorhaben die vorhandene Vliesanlage technisch und technologisch auf den Stand der Technik aufgerüstet werden. Zur Herstellung von schweren technischen Verbundvliesstoffen aus Spezialfasern und höheren Liefergeschwindigkeiten, muss die vorhandene Vliesanlage auf einen wechselseitigen Betrieb von 200 bar und 500 bar umgerüstet werden. Dazu sind technische Umbauarbeiten und Neuinvestitionen notwendig. Zu den technischen Umbauarbeiten zählen die Projektierung, Demontage- und Montagearbeiten an der vorhandenen 200 bar Leitung, die Installation und Anschluss einer 500 bar Leitung, die Bereitstellung eines Spritzschutzes für die flexible Leitung vor dem 500 bar Düsenbalken und elektrische und elektronische Umbauarbeiten für den Pumpenanschluss zur Druckerhöhung. Die vorhandenen Düsenstreifen sind für den Einsatz mit 500 bar ungeeignet. Zur qualitätsgerechten Realisierung zukünftiger FuE-Vorhaben muss deshalb in 4 neue Düsenstreifen investiert werden. Die vorhandene Laborvliesanlage wird nur im Rahmen der FuE-Tätigkeit genutzt und gehört nicht zur Grundausstattung des STFI e. V. .
Das Projekt "Entwicklung von nanoadditivierten Polyamid-6 Vliesstoffverbünden zur Erhöhung der Laufzeit und Verbesserung der Energieeffizienz am Beispiel von abrasionsbeständigen Pressenfilzen (HighReF - High-Resistant-Nano-Felts)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heimbach GmbH & Co. KG durchgeführt. In diesem Forschungsprojekt sollen nanoadditivierte Polyamid-6 Vliesstoffverbünde mit dem Ziel der Verbesserung der Produktlebensdauer (Laufzeit) und der Energieeffizienz entwickelt werden. Aus der Verbesserung der Laufzeit leitet sich als Teilziel die Erhöhung der Abrasionsbeständigkeit ab. Aus der Verbesserung der Energieeffizienz leitet sich das Teilziel der Veränderung der tribologischen Eigenschaften zwischen dem Hochleistungsvliesstoffverbund und feststehenden Papiermaschinenaggregaten ab. Die Methodik des Lösungswegs besteht aus der Verbesserung der Ausspinnbarkeit und Reproduzierbarkeit von hochviskosen und abrasionsbeständigeren Fasermaterialien durch den Einsatz von Nanopartikeln. Nanoschichtsilikate können zudem die tribologischen Eigenschaften beeinflussen. Es werden unterschiedliche Kombinationen von Polymerviskositäten, Additiven, sowie Mono- und Bi-komponentenfilamentstrukturen untersucht. Es ist der Nachweis zu erbringen, ob sich aus den Fasern geeignete Vliesstoffe herstellen lassen. Analysemethoden überprüfen entlang der Wertschöpfungskette vom Garn bis zum fertigen Vliesstoffverbund die Projektziele. Zusätzlich wird die Exposition von Nanopartikeln untersucht. Das Projekt endet mit einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und dem Transfer in andere Vliesstoffbranchen und Faseranwendungen.
Das Projekt "NanoSolTex - Funktionalisierung von Technischen Textilien mit wasserbasierten nanoskaligen Beschichtungssolen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) durchgeführt. Technische Textilien mit maßgeschneiderten Eigenschaftsprofilen werden in den verschiedensten Bereichen wie Schutzausrüstung, Automobil, Medizin und Filter eingesetzt. Beispiele sind Schutz- und Outdoorkleidung (z. B. ESD-Schutzkleidung, Warnkleidung), Kfz-Innenraumtextilien wie Sitzbezüge, Verkleidungen, Medizintextilien (Atemschutzmasken, OP-Kleidung), Filtermedien für die Luft- und Partikelfiltration oder Sonnenschutz und Dekomaterialien für den Architekturbereich. Der Textilveredler steht oft vor der Aufgabe, verschiedene Produkteigenschaften/Chemien wie Hydrophobierung/Hydrophilierung, Pflegeleichtleichtigkeit, Antistatik, Flammschutz, Weichgriff und antimikrobielle Eigenschaften in möglichst einer multifunktionalen Ausrüstungsflotte zu kombinieren. Eine weitere Herausforderung stellt außerdem die oft unterschiedliche Chemie von Faserstoffmischungen in einem Textil dar, wodurch es schwierig ist, eine geeignete Rezeptur für die Ausrüstung zu finden. Außerdem können Ausrüstungen, z. B. Flammschutzmittel, zu erheblichen nicht akzeptablen Farbumschlägen führen. Neben der Optimierung von Faserstoffauswahl, textiler Konstruktion und klassischer Ausrüstung bietet vor allem die Nanotechnologie zahlreiche innovative Lösungsansätze zur nachhaltigen Verbesserung der Eigenschaftsprofile der textilen Materialien. Verbunden mit den Ansprüchen der Anwender nach immer kostengünstigeren Lösungen schafft diese Situation sowohl für die deutschen Gewebehersteller als auch für deren Partner in der Textilveredlungsindustrie immer neue Herausforderungen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von neuartigen multifunktionellen langzeitbeständigen Beschichtungssystemen auf Basis von wasserbasierten nanoskaligen anorganisch-organischen Funktionsschichten für die Ausrüstung von a) textilen Flächen und b) einzelnen Fäden für die Anwendungsbereiche Schutz- bzw. Outdoorkleidung, Objekttextilien (Bezugsstoffe), Filtermedien für die Luftfiltration sowie für metallisierte Vliesstoffe und Gewebe in der Architektur und Elektronik. Diese nanotechnologischen Materialsynthesen erlauben die Realisierung von Eigenschaftskombinationen wie z. B. Hydrophobie/Oleophobie mit Flammfestigkeit und antistatischer bzw. antimikrobieller Wirksamkeit innerhalb einer Funktionsmatrix. Für spezielle Applikationen ist eine PVD-Metallschicht ein Bestandteil einer multifunktionalen Funktionsmatrix. Die Funktionsschichten sollen bereits in sehr dünnen Schichtstärken (Feststoffauflagen bis 2 Prozent) ihr Eigenschaftspotenzial entfalten und über ausgezeichnete Haftungseigenschaften zu unterschiedlichen Fasermaterialien über einen langen Zeitraum verfügen. Dies führt zu Einsparungen zusätzlicher Prozessschritte sowie zu einer Reduzierung der Abwasserbelastung/Abwasseraufbereitung. Somit lassen sich hocheffiziente und kostengünstige Textilausrüstungen darstellen. Mit der verschiedenartigen Funktionalisierung einzelner Fäden und deren anschließenden Verarbeitung (kombiniert) zu Geweben wird ein
Das Projekt "NanoSolTex - Funktionalisierung von Technischen Textilien mit wasserbasierten nanoskaligen Beschichtungssolen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von neuartigen multifunktionellen langzeitbeständigen Beschichtungssystemen auf Basis von wasserbasierten nanoskaligen anorganisch-organischen Funktionsschichten für die Ausrüstung von a) textilen Flächen und b) einzelnen Fäden für die Anwendungsbereiche Schutz- bzw. Outdoorkleidung, Objekttextilien (Bezugsstoffe), Filtermedien für die Luftfiltration sowie metallisierte Vliesstoffe und Gewebe. Innerhalb einer Funktionsmatrix sollen unterschiedliche, z. T. im gegenseitigen Widerspruch zueinander stehende Eigenschaften wie Hydrophobie/Oleophobie, Flammfestigkeit und antistatische bzw. antimikrobielle Wirksamkeit miteinander kombiniert werden. Die neuen Beschichtungen sollen über ausgezeichnete Haftungseigenschaften zu unterschiedlichen Fasermaterialien verfügen und ihr Eigenschaftsspektrum in sehr dünnen Schichtstärken entfalten. 2. Arbeitsplanung: Die Arbeiten im Verbund umfassen die Entwicklung und Herstellung eines optimierten Vliesstoffverbundes für Filtermedien und von metallisierten Vliesstoffen/Geweben, die Entwicklung und Herstellung der neuartigen wasserbasierten funktionalisierten Beschichtungssole auf Basis von nanoskaligen Hybridpolymeren (nHP), die Applikation der Sole auf Technische Textilien und Fäden im Labor- und Pilotmaßstab einschließlich maschineller Anpassungen an den Ausrüstungsprozess, die Herstellung von Geweben aus den funktionalisierten Fäden, die Ermittlung der technologischen Prozessparameter sowie die Effektprüfung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Separatoren auf Vliesstoffbasis für Doppelschichtkondensatoren hoher Energiedichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freudenberg Vliesstoffe KG durchgeführt. Erarbeitung eines auf Vliesstoffen basierenden Separators für Doppelschichtkondensatoren, der erhöhte Trocknungstemperaturen, Lebensdauern bzw. Zellspannungen ermöglicht. Durch den quadratischen Einfluss der Zellspannung auf die Energie- und Leistungsdichte sind somit signifikant gesteigerte Energie- und Leistungsdichten des Bauelementes angezielt. Verständnis und Definition quantitativer Zielspezifikation. Aufbau Messmethoden und Durchführung eines Materialscreenings. Hierzu gehören u.a. cyclische Voltammetrie, Impedanzspektroskopie, Porenverteilungsanalyse, XPS, Chemolumineszenz, Randwinkelmessungen. Darauf aufbauend Erstellung Material- und Prozesskonzept für Vliesstoff Füllmaterial/Bindemittel. Herstellung Stützvliese und Separatormuster. Anschließende Charakterisierung und Erprobung im Kondensator. Post- mortem Analyse des Separators. Iterative Arbeitsweise bis Definition Materialien, Prozesse, Produkteigenschaften incl. Wareneingangsprüfungen und Prozesskontrollen möglich. Übertragung der Herstellung des Separators auf Pilotlinieneinrichtungen. Verifizierung Separatorperformance in Kondensator. Erarbeitung grundlegender Prozessparameter für spätere Fertigung und deren Konzepterstellung.
Das Projekt "Strukturanalyse von Vliesstoffen fuer Abreinigungsfilter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Brennstofftechnik und Umwelttechnik durchgeführt. Zu den bevorzugten Staubabscheidetechniken fuer Feinstaube zaehlen filternde Abscheider. Unter den filternden Abscheidern dienen Abreinigungsfilter zur Abscheidung von Partikeln aus Gasen bei hohen Staubgehalten von einigen g/m3. Bei der Beurteilung des Betriebsverhaltens von Abreinigungsfiltern ist u.a. die automatische Staubabreinigung und die damit verbundene Regeneration des Filtermittels bedeutsam. Das sich damit einstellende Langzeit- bzw. Verstopfungsverhalten des Filtermediums, das wesentlich die Standzeit- und Betriebskosten bedingt, und sich im Restdruckverlust des Filtermittels (Druckverlust jeweils nach den einzelnen Abreinigungen) manifestiert, ist bis dato keiner modellgestuetzten Berechnung zugaenglich. Da das Abreinigungsverhalten des eingesetzten Filtermediums ferner von der Oberflaechenstruktur des Filtermittels beeinflusst wird, ist es im Verlauf dieses Forschungsprojektes vorgesehen, nach entsprechender Oberflaechenbehandlung (Kalandrieren, Sengen,...) von textilen Filtermitteln ein oder bei Bedarf mehrere charakteristische Kennwerte fuer diese Filtermedien mit Hilfe einer auf der computerunterstuetzten Bildanalyse beruhenden Messtechnik zu finden, mit denen der Zustand ihrer Oberflaechenbeschaffenheit quantitativ beschrieben werden kann (Strukturparameter). Das Abreinigungsverhalten des Filtermediums soll anschliessend am modifizierten VDI-konformen Filtermittelpruefstand des Instituts beurteilt werden. Darueber hinaus sollen vor allem die mechanistischen Zusammenhaenge zwischen den neu formulierten Kennwerten, welche die Oberflaechenbeschaffenheit des Filtermediums beschreiben und jenen Kenngroessen, welche die thermische Oberflaechenbehandlung des Filtermediums beeinflussen (Kalandrierdruck, Kalandrierzeit, Absengtemperatur,...) eruiert werden. Durch diese Vorgangsweise, wird man erstmals in die Lage versetzt fuer spezielle Abreinigungsprobleme bei Abreinigungsfiltern durch gezielte oberflaechenbehandelnde Massnahmen massgeschneiderte Filtermittel zu konzipieren, die in ihrer Herstellung ueber die oberflaechenstrukturanalytischen Kennwerte ueberwacht und optimiert werden koennen. Die grundlegende, Aufklaerung der physikalisch mechanistischen Zusammenhaenge zwischen der Oberflaechenstruktur des Filtermediums, der Herstellung der Oberflaechenbeschaffenheit und dem Filtrations- bzw. Abreinigungsverhaltens des oberflaechenveranderten textilen Septums, die Verlaengerung der Filtrationsdauer bei gleichzeitiger Verringerung der Anzahl der Abreinigungszyklen durch den Einsatz speziell ausgeruesteter Filtermedien in Abreinigungsfiltern und die systematische Herstellung von optimal abreinigbaren Filtermedien sind angestrebte Ziele dieses Forschungsprojekts.
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