UV-beständige Aramide

Garne, Gewebe, Gewirke, Vliesstoffe und Filze auf der Basis von Aramiden (z.B. Twaron®, Kevlar®, Nomex®, etc.) sowie durch Aramidfasern verstärkte Mischgewebe und Verbundwerkstoffe finden aufgrund der speziellen Fasereigenschaften (hohe Zugfestigkeit, hohes Elastizitätsmodul, gute Beständigkeit gegen Säuren und Laugen, etc.) eine breite Anwendung, insbesondere im Bereich der Schutzkleidung und der Technischen Textilien. Als Nachteile der Aramide sind vor allem die geringe UV-Beständigkeit sowie die schwierige Färbbarkeit zu nennen. Vor allem der Verlust der Festigkeit unter Sonnenlichteinstrahlung führt dazu, dass Aramidgewebe entweder durch zusätzliche Beschichtungen stabilisiert werden müssen oder in Schicht- bzw. Verbundsysteme eingebaut werden, um so den Einfluss der UV-Strahlung zu verringern. Die schwierige Färbbarkeit vor allem von para-Aramiden ist nicht nur aus ästhetischen Gründen problematisch, sondern führt auch zu eindeutigen Limitierungen hinsichtlich der Einsatzbreite entsprechender Gewebe.

 

Wir versuchen, sowohl die UV-Beständigkeit als auch die Färbbarkeit von Aramiden durch Verwendung eines Ausrüstungssystems zu optimieren, das einen möglichst flexiblen Einsatz ermöglicht und im Idealfall multifunktional sein kann. Der Ausrüstungsschritt soll eine permanente Verknüpfung eines kommerziell verfügbaren polymeren Amins mit der Aramidoberfläche (Garn oder Fläche) beinhalten und durch etablierte Verfahren möglich sein. Die vorhandenen Aminogruppen können als Anker für funktionelle Einheiten dienen, wobei die Verankerung mit dem Polyamin entweder vor oder nach dem Ausrüstungsschritt erfolgen kann. Primäres Ziel ist es, eine Verbesserung der UV-Stabilität zu erreichen. Nicht-modifizierte Aminogruppen auf der Faser können darüber hinaus beispielsweise zur Reaktivfärbung genutzt werden oder mit weiteren funktionellen Gruppen ausgerüstet werden. Darüber hinaus ist ein solches „Baukastensystem“ auch kompatibel zu bereits am DTNW entwickelten Ausrüstungen (z.B. Polyamin-verknüpfte Cyclodextrine) und ist somit äußerst flexibel und breit einsetzbar.

Angaben zum Forschungsvorhaben:

Forschungsthema:
Verbesserung der Eigenschaften (UV-Stabilität, Färbbarkeit) von Aramidgeweben durch Ausrüstung mit funktionalisierten Polyaminen
IGF-Projekt-Nr. 18348 N
Laufzeit: Juni 2015 – Februar 2018

Ansprechpartner: Dr. Markus Oberthür, Tel.: +49 2151-843-2017, Email: oberthuer@dntw.de