Leister produziert Kunststoffschweißgeräte und Lasersysteme und kann auf viel Erfahrung im Verschweißen von thermoplastischen Kunststoffen zurückgreifen. Das Schweizer Unternehmen forscht seit vielen Jahren an der Laser-Technologie und hat nun eine textile Laserschweißmaschine entwickelt, die ähnlich wie eine normale Nähmaschine funktioniert. Dieses High-End-Gerät wird zurzeit für die Herstellung von Kleidungsstück-Prototypen eingesetzt.

Nahtlose Wirkung

Bei mit Laser geschweißten Textilien wird die Außenseite des Gewebes nicht beschädigt und eine nahtlose Wirkung erzielt. Lasergeschweißte Nähte sind extrem flach, elastisch und hautfreundlich. Weil zum Verschweißen auch keinerlei Klebstoff benötigt wird, ist das Laserschweißen auch in Bezug auf den Recyclingprozess besonders umweltverträglich. Und wie funktioniert das Laserschweißen? Frederike Lehmeier, Entwicklungsingenieurin bei Leister Technical Textiles & Industrial Fabrics: „Wir arbeiten mit IR-Lasersystemen. Dabei sind die optischen Eigenschaften des Gewebes im unsichtbaren Spektralbereich relevant. Für qualitativ hochstehende Nähte sind sowohl ein IR-absorbierendes Textil als auch ein nicht-IR-absorbierendes Textil erforderlich. Auch ist es möglich, mit zwei nicht-IR-absorbierenden Stoffen zu arbeiten. Aber in diesem Fall kommt teilweise ein IR-Absorber zur Anwendung, welcher entweder mit dem Inkjet-Druck-Verfahren oder manuell aufgetragen wird.“ Darüber hinaus müssten die beiden zu verschweißenen Thermoplaste gleich sein. Das bedeutet, dass sich PET nur mit PET zuverlässig verbindet, PP nur mit PP und so weiter. Gute Erfahrungen hat Leister mit PA6 gemacht. Darüber hinaus wurden auch zahlreiche Tests mit PA66 erfolgreich durchgeführt. Mischungen wie zum Beispiel aus 80% PES und 20% EL sind ebenfalls möglich. Was sich miteinander gut verschweißen lässt und was nicht, ist vor allem von den zugrundeliegenden physikalischen Gesetzen abhängig. Um diese innovative Technologie erfolgreich einzusetzen, ist ein out-of-the-box-Denken gefordert. Unternehmen mit Pioniergeist haben die einmalige Chance, ihr eigenes Know-How auf dem Gebiet aufbauen. Frederike Lehmeier: „Wir haben sehr viel geforscht, um dahin zu kommen, wo wir jetzt sind. Es war von Vorteil, dass wir auf unsere langjährige Laser-Erfahrung im Bereich Kunststoffschweißen zurückgreifen konnten. Wie wir mit Hilfe von Lasern feste Verbindungen herstellen können, wussten wir also schon. Jedoch kommen bei Textilien noch zahlreiche andere hohe Anforderungen hinzu.“

Hohe Anforderungen bei Textil

Diese sind abhängig von der konkreten Anwendung. Das bedeutet in der Bekleidungsindustrie zum Beispiel einen hoher Tragekomfort und die Waschbarkeit des Produkts. Auch das Textil selbst stellt eine Herausforderung dar, da dieses im Vergleich zu Kunststoff beweglich ist. Grosses Potential sieht Frederike Lehmeier vor allem im Sporttech-Bereich: „Sportkleidung, welche direkt auf der Haut aufliegt, ist Belastungen und Schweiß ausgesetzt. Atmungsaktivität, Hautfreundlichkeit sowie Haptik im Allgemeinen können dann noch zusätzlich im Fokus stehen.“

 Hinzu kommt noch die ästhetische Komponente. Das Kleidungsstück soll nicht nur zweckmäßig sein, sondern auch gut aussehen. Farbe und Struktur spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Bei der Auswahl der Materialien muss der Designer beachten, dass die Laser-Technologie die Schweißbarkeit der zu fügenden Materialien voraussetzt. das bedeutet, das Kleidungsstück muss bereits in der Planungsphase gedanklich mit dem Laser geschweißt werden, um zu erkennen, ob die Materialien dies erlauben. Der Herstellungsprozess beginnt daher mit der sorgfältigen Materialauswahl und und erfordert entsprechend viel Know-How. Ist die passende Materialkombination jedoch gefunden, kann der Hersteller erfolgreich seine Nische besetzen.

 Frederike Lehmeier: „Ich kann mir vorstellen, dass das Laserschweißen Klebeapplikationen ablösen und auch Bereiche des klassischen Nähens übernehmen wird. Wir sind überzeugt, dass das Laserschweißen als innovative Technik eine Bereicherung für die Textilindustrie darstellt. Designern eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten, welche vorher in der Form gar nicht umsetzbar waren. Diese gilt es zu finden und auf den Weg dahin unterstützen wir Unternehmen mit unserem Wissen.“

 Als Zielgruppe der Unternehmen könnten dies Athleten sein, bei denen Bequemlichkeit und Performance an erster Stelle steht, aber auch andere Kunden, die dank der glatten und sanften Lasernähte höchsten Tragekomfort genießen möchten. Unterwäsche wie BHs oder Bustiers werden durch das Laserschweißen noch bequemer. Die Möglichkeiten sind vielfältig. Neben der klassischen Bekleidungsindustrie, kann auch der Bereich Wearables in Zukunft ein wichtiges Thema sein. Gerade in diesem Marktsegment rückt bei der Herstellung von Hybriden eine sichere Verbindung mehr als denn je den Fokus, zum Beispiel wenn Sensoren oder anderen technischen Komponenten in die Kleidung eingearbeitet werden sollen.

Leister auf der Techtextil 2017 Halle 3.0 Stand H03

Links:

https://www.leister.com/de-ch/laser-plastic-welding/textilindustrie

https://www.leister.com/de-ch/plastic-welding/technische-textilien-industriegewebe