13/11/2020 – Kann Spielzeug vor Verletzungen schützen?

Textile Protektoren aus Hüpfknete

Dilatantes Material - normalerwese flexibel und biegsam, bei Stößen aber fest und undurchdringlich - beste Voraussetzung für Schutzkleidung

Dilatante-Fluide-eigentlich.png

Dilatante Fluide: eigentlich flexibel wie Honig, aber fest bei Schlägen. © TITK

 
BMWi-Foerderlogo.png

© BMWi

 

Die Situation

Hüpfknete ist seit vielen Jahren ein beliebtes Spielzeug. Man kann sie in die Länge ziehen wie einen Gummi. Wirft man sie aber zu Boden, dann prallt sie elastisch hoch wie ein Flummi. Die Materialklasse, aus denen die Hüpfknete besteht, wird als dilatante Fluide bezeichnet. Bislang fristen diese Materialien als Spielzeug eher ein Nischendasein. Ihre Eigenart, sich bei abruptem Schlag oder Stoß zu verfestigen, macht sie aber als Material für Protektoren interessant.

Das Projekt

Im Projekt Protectortex des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) wurde jetzt eine Methode entwickelt, um das Material im Bikomponenten-Schmelzspinnprozess zu verarbeiten und in das Innere von Kern-Mantel-Fasern einzubringen. Im Rahmen der Forschungsarbeiten wurde eine stabile Syntheseroute zur Herstellung des dilatanten Basismaterials erfolgreich entwickelt und etabliert. Ferner wurden die Materialien untersucht, charakterisiert und in Bezug auf ihr Schockenergie-Absorptionsvermögen geprüft.

In Zusammenarbeit mit kleinen und mittelständischen Unternehmen gelang es, nachzuweisen, dass sich die neuen, dilatant gefüllten Fäden textil verarbeiten lassen. So wurden Gestricke, Gewebe und Gewirke im kleinen Maßstab unter industriellen Bedingungen produziert. Diese Materialien eignen sich für eine Verbesserung des Schutzes von Menschen – etwa in Form von Hochleistungs-Protektoren für Militär oder Berufsbekleidung sowie für den Sport-und Freizeitbereich. Denkbar sind Motorradkombis und Sportbekleidung mit Ellenbogen-, Schienbein-und Knieschonern. Bislang führen solche Protektoren aufgrund ihrer geringen mechanischen Verformbarkeit sowie ihrer Größe zu eingeschränkter Beweglichkeit und zu unzureichendem Tragekomfort. Die neuen Fasern wären eine willkommene Alternative.

Der Nutzen für den Mittelstand

Für KMU eröffnen sich neue Märkte im Bereich adaptiver textil-basierter Lösungen für unterschiedliche Aspekte von Schutzbekleidungen. Ob im Bereich „Automotive“, „Outdoor-Freizeit“, „Sportindustrie“, „Schutz- und Sicherheitstextilien“ und sogar in der „Bauindustrie“ - es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen die neuartigen Protektoren zum Einsatz kommen können.

Ansprechpartner

Dr. Lars Blankenburg

blankenburg@titk.de

+49 3672 379 558

Fördergeber

Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" 20109 BR.