Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung von 3D-Strukturen mit auxetischem Materialverhalten zur Fertigung neuartiger, schaum-freier und gekrümmter Textilien zur Energieabsorption – auxetische 3D-Textilien

Ziel des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung von innovativen und schaumfreien Textilien mit dreidimensionalem auxetischem Strukturverhalten, welches der Energieabsorption dienen soll. Auf Grund ihres einzigartigen Material- und Strukturverhaltens bei Druck- und Zugbelastung verfügen auxetische Strukturen über zahlreiche positive Eigenschaften. Besonders zu erwähnen sind dabei die gute Drapierbarkeit und die auszeichnete Energieabsorption, wodurch sie sich für den Einsatz als flächiger Prallschutz eignen. Nach aktuellen Kenntnissen kommen flächige auxetische Strukturen lediglich nur zweidimensional zum Einsatz, sodass der auxetische Effekt nur in zwei Ebenen (X- und Y-Achse) zum Tragen kommen kann. Hierdurch wird in der Regel nur die besondere Drapierbarkeit für den Einsatz als Designelement genutzt.

Um jedoch das gesamte Potenzial zur Energieabsorption ausnutzen zu können, wird die Übertragung des auxetischen Materialverhaltens in die dritte Ebene (Z-Achse) vorausgesetzt. Hierzu sollen gewirkte und gestrickte Abstandsstrukturen mit auxetischen Kraftverläufen (über abstandsbildende Monofilamentgarne) zwischen den beiden Deckflächen entwickelt werden. Gelingt die Integration des auxetischen Strukturverhaltens in die dritte Dimension eröffnen sich neue Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten, wie der Einsatz als Prallschutztextil. Solche Prallschutztextilen können als Protektoren in Schutzbekleidung oder als großflächige Prallschutzwände im Sportstättenbau Anwendung finden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Abstandstextilien zeichnet sich die angestrebte Entwicklung durch die Erhöhung der Drapierbarkeit sowie des Tragekomforts und durch die Verbesserung der Material- und Ressourcennutzung bei gleichbleibender Schutzwirkung aus.

Insbesondere KMU's aus dem Bereich Sport- Schutz- und Berufsbekleidung profitieren von den Ergebnissen mit erweiterten Produktportfolio, neuartigem Leistungspotential und hohem Vorfertigungsgrad. Das macht die Unternehmen wettbewerbsfähiger.