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
