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Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).
Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung.
Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.
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Prozess Thermobonding
Systematische Analyse des Thermobondingprozesses und Entwicklung eines Prognosetools zur ressourcenschonenden Prozessparameterfindung in Abhängigkeit von Materialkombination und Konstruktion getufteter textiler Strukturen
Projektdauer
Von: 01.09.2022 Bis: 28.02.2025Beschreibung
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde der Thermobondingprozess mess- und anwendungstechnisch untersucht, um dessen Potential als Ersatz für den kosten- und ressourcenintensiven Latexprozess bei der Herstellung textiler Bodenbeläge aufzuzeigen. Zu diesem Zweck wurde eine Thermobondinganlage mit umfassender Sensorik zur Erfassung von Prozesstemperaturen und elektrischer Leistungsaufnahme ausgestattet. So konnten grundlegende Erkenntnisse über das Verhalten dieser Messgrößen bei unterschiedlichen Prozesseinstellungen und Warenqualitäten gewonnen sowie das grundlegende Prozessverständnis verbessert werden. Dazu begleitend wurden in einem Ersatzprozess für kleine Proben mit Abmessungen von ca. 10 cm x 10 cm systematische zu Korrelationen zwischen Prozessparametern und Qualitätskriterien wie Schrumpf und Noppeneinbindung durchgeführt. In anwendungstechnischen Versuchen wurden in einem empirischen, durch statistische Versuchsplanung anhand einer repräsentativen Auswahl von Warenmustern geeignete Einstellungen für den Thermobondingprozess ermittelt. Dabei war das Hauptkriterium, praxisnahe Parameter zu finden, um zu gewährleisten, dass die verarbeiteten Muster zu anforderungsgerechten Produkten weiterverarbeitet werden können. Dies wurde durch Laboruntersuchungen bestätigt. Dabei lag der Fokus sowohl auf textilen Bodenbelägen für den Heim- und Objektbereich (Multimaterialkonzept) als auch auf der Anwendung Automotive (Monomaterialkonzept). Basierend auf dem gewonnenen Prozessverständnis wurde ein physikalisches Modell zur Beschreibung des Warenverhaltens beim Thermobonding entwickelt und anhand der Versuchsreihen des Ersatzprozesses validiert. Mit dem validierten Modell wurde der Zusammenhang zwischen der im Prozess erreichten Schmelzebildung des Totpols und der resultierenden Noppenauszugskraft quantitativ beschrieben. Damit ist das Modell geeignet, bei gegebenen Material- und Konstruktionsparametern geeignete Prozesseinstellungen für die Herstellung von textilen Bodenbelägen mittels Thermobonding vorherzusagen. In weiteren Untersuchungen wurde gezeigt, dass sich der Thermobondingprozess ebenfalls zur Aufbringung des textilen Rückens eignet. Hierfür können sowohl die Funktion der Faseraufschmelzung als auch zugefügte Hotmelt-Klebstoffe zum Einsatz kommen. In abschließenden Betrachtungen wurde die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sowie die ökologische Unbedenklichkeit nachgewiesen.
Der Schlussbericht zum Forschungsprojekt ist über die Website des TFI Aachen erhältlich: https://tfi-aachen.de/projekt/prozess-thermobonding/
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