Abteilungen und Gruppen > Verarbeitungsprozesse > Schmelzspinnen von thermo...

Schmelzspinnen von thermoplastischen Polymeren

Schmelzspinnen bedeutet die Herstellung von Endlos-Fäden bzw. -Filamenten aus der Polymerschmelze heraus. Dieser "Fadenbildungsprozess" vereint dabei  Form-, Struktur- und Eigenschaftsänderungen der verwendeten thermoplastischen Polymere.

Im Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden existiert bereits eine lange Tradition auf diesem Forschungsgebiet der Ingenieurwissenschaft.

Einführung für Studenten (pdf-Datei  "Schmelzspinnen von Thermoplasten")

 
Die Untersuchungen beinhalten sowohl theoretische als auch experimentelle Arbeiten zum Schmelzspinn- und Streckprozess unter materialwissenschaftlichen, technologischen und produktbezogenen Aspekten.

Spezialfilamente / Spezialtechnologien

Hohlfilamente, Durchm. innen: 5µm
Profilfilamente kreuzförmig
Profilfilamente triangular
Menschl. Haar mit superfeinem PEEK-Filament
Bi-Komponenten Filament

Schmelzspinngeschichte im Institut

Für die experimentellen Arbeiten stehen verschiedene Anlagen zur Verfügung:

Extruderbühne für Biomaterialien

Universal-Laborschnellspinnanlage

  • Hochtemperatur (Einschnecken) -Extruder
  • Doppelschneckenextruder
  • Verstreckanlage (3 heizbare Galettenduos, bis 7000 m/min)
  • Langsam-Wickler (bis 2500 m/min)
  • Schnell-Wickler (bis 6000 m/min)
Verstreckeinrichtung für Biomaterialien

 

 

Schmelzspinnanlage für Biomaterialien

     • Einschneckenextruder
     • Doppelschneckenextruder für Pulver, Blends und modifizierte Materialien
     • Verstreckeinrichtung (3 heizbare Galettenduos, bis 4500 m/min)
     • Automatik-Wickler (bis 4200 m/min)

 

104-Loch-Düse
Online Glass/Thermoplast Hybridfadenspinnen

 

 

 

  Online Hybrid-Spinnen von Glas/Thermoplast
  (DFG-Sonderforschungsbereich 639, Teilprojekt A1)
  siehe auch: Abt. Verbundwerkstoffe
 

 

Details
Biko-Kolbenspinnanlage

Eigenbau-Kolbenspinn/Biko-Kolbenspinnanlage

  • Polymermenge 5 ... 10 g
  • Spinntemperaturen bis 420 °C
  • Spinngeschwindigkeit: 5 bis 2000 m/min

Mehrstufige Labor-Streckeinrichtung

  • Geschwindigkeiten bis 2000 m/min
  • 3 Galetten (heizbar, 2 Streckzonen) und 2 Heizplatten

Messungen am Faden

  • Geschwindigkeit (Laserspeed System, Modell LS50M),
  • Temperatur (Infrarotkamerasystem, InfraTec)
  • Fadenzugkraft
  • Schalllaufzeit
  • Doppelbrechung
  • Kraft-Dehnungs-Verhalten

Schmelzspinnen und Verarbeiten von Poly-Hydroxybuttersäure (PHB) Fäden

Schmelzspinnen, Düse
Verstrecken von PHB-Fäden
Spulen mit PHB-Fäden
Elektrostatischer Flockprozess von PHB (Foto: Technische Universität Dresden, Institut für Textil- und Bekleidungstechnik)

Fadenbildung

Infrarot-Aufnahme eines Filamentbündels, Kühlluft von links

   • rheologisches Verhalten
   • Bestimmung der Filamentgeschwindigkeit
   • Filamenttemperatur

Entwicklung der Filamentgeschwindigkeit v in Abhängigkeit vom Düsenabstand x, Schmelzspinnen von PA 6, 4500 m/min Abzugsgeschwindigkeit

Modellierung des Schmelzspinnprozesses

Ziel ist die mathematische Beschreibung des technologischen Prozesses um die Beziehungen zwischen Prozessparametern, Materialeigenschaften und Produkteigenschaften (Fadeneigenschaften)  besser verstehen zu können. 

Computerprogramm zur Fadenbildung
Isothermem im Filamentbündel, berechnet
 
Melt Spinning of Thermoplastic Polymers
Schmelzspinnen von thermoplastischen Polymeren

Abteilungen und Gruppen

Verarbeitungsprozesse

Projekte

News