20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

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trevira gmbh
abt. cc stapelfasern
max-Fischer-str. 11
86399 bobingen
Dr. blech
tel. 08234 / 9688-1255
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ProJeKtPartner
Friedrich-alexander-universität
erlangen-nürnberg
Lehrstuhl für Polymerwerkstoffe
62
SABKO:
Superabsorbierende Bikomponenten-Stapelfaser
gequollene
saP-Partikel
benetztes
wasser
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.01
Links: esem aufnahmen von Quellungsvorgängen an der oberfläche einer saP-haltigen bikomponentenfaser;
rechts: Partikelgrößenverteilung von gemahlenem saP gemessen in iso-Propanol
Ziel des Forschungsprojektes war die entwicklung einer superabsorbierenden
bikomponenten-stapelfaser, mit der neue Vliesstrukturen realisierbar sind und die
einen effizienten einsatz von superabsorbierenden Polymeren (saP) ermöglicht.
superabsorbierende Polymere (saP) besitzen
die eigenschaft, ein Vielfaches ihres eigengewichts
an wasser aufnehmen zu können, und
werden deshalb in zahlreichen Produkten wie
hygieneartikeln und Verpackungsmaterialien
zur aufnahme von wasser oder wässrigen
Lösungen eingesetzt. bei hygieneprodukten
erfolgt die Verarbeitung der saP zusammen
mit Fasern und/oder Zellstoff zu einer Vliesstruktur,
die auch durch schmelzklebefasern
verfestigt wird. Dabei handelt es sich um bikomponentenfasern,
die einen hochschmelzenden
Kern wie Polyester für die stabilität
und einen niedrigschmelzenden mantel wie
Polyethylen für das Klebevermögen enthalten.
Durch das einbauen der saP-Partikel in die
bikomponentenfaser soll vor allem die migration
der saP-Pulver im endprodukt,
welche bei der gemeinsamen Verarbeitung
von pulver- und faserförmigen stoffen auftreten,
reduziert werden.
im ersten schritt des Projektes wurden verfügbare
saP ausgewählt und charakterisiert.
Das saP musste auf compoundierfähige Korngrößen
(d -werte < 10 µm) gemahlen werden,
90
% Passing
0.1 1 10
size (microns)
100 1,000
0
10,000
um anschließend mit Pe zu masterbatchcompounds
weiterverarbeitet werden zu können.
Die compounds wurden physikalisch und
chemisch charakterisiert, ebenso wie deren
rheologische eigenschaften. anschließend
wurden die Pe/saP-compounds auf ihre Verspinnbarkeit
geprüft und auf der bandstraße
zu bikomponentenfasern verarbeitet. Durch
Variation der Kern/mantel-struktur und der
Dosage an saP im Fasermantel wurden optimale
bedingungen erarbeitet, um eine spätere
Übertragbarkeit in die Produktion zu erreichen.
Die bisherigen ergebnisse zeigen, dass es
möglich ist, einen superabsorber in eine
Polyethylenmatrix einzuarbeiten und die
compounds über eine masterbatch-route
in bikomponentenfasern einzubringen. Die
saP-haltigen bikomponentenfasern besitzen
z. b. ein wasserrückhaltevermögen nach
Din 53814 wt [gew.-%] von bis zu 20 % bei
einem saP-gehalt [gew.-%] von ca. 1,6.
20
10
% channel