Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e. V. – TITK


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Geförderte Projekte: 42


Reaktive Kompatibilisierung von Polyamid - Polyester - Mischungen


REM-Aufnahme PET/PA6 Kern-Mantel BiKo-Filament K/M 80/20 PET RT20/PA6 D27 (dKern ≈ 16,8 μm, dges ≈ 18,8 μm → V-Verhältnis ≈ 4)
REM-Aufnahme PET/PA6 Kern-Mantel BiKo-Filament K/M 80/20 PET RT20/PA6 D27 (dKern ≈ 16,8 μm, dges ≈ 18,8 μm → V-Verhältnis ≈ 4)

Projektidee

Die Kombination von zwei unterschiedlichen thermoplastischen und bereits auf dem Markt bestehenden Polymerwerkstoffen bietet die Möglichkeit, neue Materialien mit neuen maßgeschneiderten Eigenschaften ohne aufwendige Zulassungskriterien zu generieren. Polyamid 6 bzw. 66 und Polyester PET bzw. PBT als vielfältig angewendete und preislich attraktive Polymere sollen mittels Bikomponententechnologie in einem Kern-Mantel-Multifilament versponnen werden. Interessant sind solche Zusammensetzungen auf Grund deren unterschiedlichen Hydrophilie, wobei Polyamid mehr Feuchtigkeit aufzunehmen vermag als das hydrophobe Polyester oder deren Möglichkeiten zur Additivierung bezüglich deren chemischen Struktur, wie Aromateneinheiten im Polyester und somit Additivverträglichkeit. Sehr attraktiv ist es, das hohe Elastizitätsmodul von Polyester mit den sehr guten Zugfestigkeiten von Polyamid zu kombinieren. Außerdem können hohe Anteile an kostengünstigem PET den Preis der Faser um ein Vielfaches reduzieren.

Kundennutzen

Neben neuen, maßgeschneiderten Fasereigenschaften, wie der Kombination hoher Elastizitätsmodul mit hoher Festigkeit für den Bereich technische Textilien, ist es für den Kunden besonders erstrebenswert, an neue Werkstoffe zu gelangen, ohne kostenintensive und langwierige Zulassungskriterien durchlaufen zu müssen. Bei bestimmten Kombinationen ist ebenso eine Kostenreduzierung durch das Einsparen zusätzlich benötigter Additive, wie zur Verbesserung der Anfärbbarkeit, Hydrophilie oder Festigkeitsparameter zu erwarten. Eine weitere deutliche Kostensenkung bringt ein Bikomponentenfaden mit hohem PET-Anteil, da dieses preislich um die Hälfte niedriger als Polyamid liegt, was die Kosten bei bspw. einem PA6/PET-Filament (1:9), um das zehnfache reduziert.

Ausblick

Sowohl mit als auch ohne reaktive Kompatibilisierungsreagenzien konnten verschiedene Kombinationen Polyamid (PA6, PA66) / Polyester (PET, PBT) in Form von Bikomponentenfäden miteinander versponnen werden. Mit dem Erproben der richtigen Spinneinstellungen, wie Düsenpakete/-durchmesser, Temperatureinstellungen im Extruder-, Düsen- und Galettenbereich sowie mit den richtigen Poylmertypen, insbesondere bezüglich deren Schmelzeviskosität, gelang dies teilweise mit bis zu 3500 – 4000 m/min hohen Spinngeschwindigkeiten. Ebenso gelang es Filamente mit einem Kern/Mantel-Verhältnis von 9:1, d. h. sehr dünnem Mantel, zu erhalten. Somit ist es möglich, in vielfältgier Weise Kundenwünsche zu maßgeschneiderten Filamenteigenschaften zu bearbeiten sowie marktreife Produkte zu entwickeln.

Stand: 27.07.2015
Projektdaten aktualisiert: 08.12.2014

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