Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Kontaktflächen-optimierte Strumpfwaren durch neuartige Paddingsysteme und Silikongarne

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung Kontaktflächen-optimierter Strumpfwaren durch neuartige Paddingsysteme und Silikongarne. Hierfür werden Paddingsysteme modifiziert und in ausgewählte Strumpfwaren integriert: 1. Schlingenorientierung, 2. Felderung (mit Feld-abhängiger Garnorientierung) und 3. Fasertype. Mit diesen Demonstratoren erfolgen vergleichende Untersuchungen zur Strumpfware-Haut-Interaktion. Als Messbasis dient eine technische 3D-Haut mit Mehrkomponenten-Schichtaufbau, welche über Druck- und Dehnsensoren verfügt und so den Einfluss der Elastizität und die Verschiebung der Hautschichten gegeneinander unter mechanischer Beanspruchung ermöglicht. Die realitätsnahe Scherkraftbestimmung an der 3D-Haut wird auch im 2. Teil des Projektes verfolgt, in welchem Silikongarnkonstruktionen optimiert werden. Dabei werden vergleichende Untersuchungen an langen Strumpfsystemen sowie BHs zur Textil-Haut-Interaktion zwischen verschiedenen Silikongarnen und –schichten durchgeführt und das Haftvermögen eingearbeiteter Silikongarne in den textilen Flächen ermittelt. Das Projekt stellt eine wichtige Datenmatrix zur Textil-Haut-Interaktion unter mechanischer Beanspruchung zur Verfügung.

Unternehmen, viele davon KMU, können sich die ermittelten Daten zu Nutze machen und werden in der Lage sein ihre Produkte zu optimieren und somit einen Technologievorsprung zu Mitbewerbern zu erhalten. Es profitieren Hersteller von Sportbekleidung, insbesondere Socken- und Schuhproduzenten, Hersteller von Prothesen und Produzenten medizinischer Kompressionsstrümpfe sowie Unterwäscheerzeuger. Die Datenmatrix dient ebenso Herstellern von Arbeitshandschuhen oder –socken. Mittelbar sind die Ergebnisse des Forschungsvorhabens auch für die Entwicklung textiler Therapiesysteme zur Dekubitusprophylaxe wichtig, bei denen Druck, Reibung und Scherkräfte an der Haut eine große Rolle spielen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Projektteil I wurde der Einfluss der Schlingenausrichtung verstärkter Sockenbereiche auf die Scherkraftentwicklung auf der Haut untersucht. Dazu wurde ein 3-achsialer Kraftaufnehmer eingesetzt, auf dem zusätzlich ein technisches Hautmodell angebracht wurde, um eine hautähnliche Oberflächenstruktur abzubilden. Im Projektteil II wurden halterlose Strümpfe hinsichtlich ihrer Haftung bzw. Halt am Oberschenkel untersucht. Durch Optimierungen silikonisierter Druckdesigns im Haftbandbereich konnten neue Ansätze zur Steigerung der Haftung aufgezeigt werden. Die Designs wurden dabei durch ein manuelles Siebdruckverfahren und Variation der Silikonschichtdicke hergestellt. Speziell bei halterlosen Strümpfen, bei denen der Halt über die Silikonstrukturen gewährleistet wird, muss ein bestimmtes Verhältnis von Silikonfläche zu Hautfläche gegeben sein. Eine zu hohe Silikonfläche kann zu unzureichendem Feuchtigkeitstransport und zur Begünstigung von Hautirritationen führen. Eine zu geringe Silikonfläche könnte sich wiederum nachteilig auf Halt/Haftung des Strumpfes auswirken. Um die selbst entwickelten Haftbandstrukturen zu charakterisieren, wurden drei spezielle Prüfkörper auf Grundlage mittlerer 3D-Körperdaten der DOB Konfektionsgrößen 38, 42 und 46 entwickelt. Über eine zusätzliche dynamische Messvorrichtung, welche eine Kraftmesseinheit mit einer Lineareinheit verbindet, lässt sich sowohl der Halt eines ganzen Strumpfes als auch der Halt des mit Silikon bedruckten Bereichs ermitteln. Zur Einordnung des Tragekomforts der Haftbänder an halterlosen Strümpfen wurden neben den objektiven Messmethoden auch subjektive Studien durch Probanden abgedeckt. Korrelationsstudien zum Halt konnten einen starken positiven Zusammenhang zwischen den Größen der dynamischen Messmethode am Oberschenkel-Prüfkörper und dem subjektiven Empfinden durch Probanden nachweisen. Folglich könnte die Messung als neue Prüfmethode etabliert werden und aufwendige Tragestudien im Strumpfwarenbereich ersetzen.