Page 29 - ITM Jahresbericht 2020

Kompetenzen – Professur für Textiltechnik

Abb. 2: Nassgesponnene poröse PAN-Blendfasern (links); REM-Aufnahme (Mitte) und AFM-Aufnahme einer porösen
Präkursorfaseroberfläche (rechts) / Wet-spun porous PAN blend fibers (left); SEM image (middle) and AFM image of a po-
rous precursor fiber surface (right)
menarbeit mit dem Institut für Leichtbau und Kunst- Entwicklung nano- bis mikrostrukturierter Fasern
stofftechnik (ILK) der TU Dresden im 2018 eröffneten zur Realisierung einer deutlich verbesserten Faser-
research center carbon Fibers (RCCF)-Technikum eine Matrix-Haftung und andererseits nachhaltiger Prä-
kontinuierliche Stabilisierungs- und eine Carbonisie- kursoren für CF auf Basis von modifizierten Lignin-
rungslinie im Pilotmaßstab sowie umfangreiche ins- bzw. Cellulosederivaten. Die daraus entwickelten CF
trumentelle Analytik zur Verfügung. Die erarbeite- erhalten eine spezielle dreidimensionale miteinan-
ten Erkenntnisse ermöglichen das Maßschneidern der verbundene mikroporöse Struktur, die ein viel-
und den anforderungsgerechten Einsatz von CF in versprechendes Potenzial für Kathoden in Lithium-
zukunftsweisenden Hochtechnologiefeldern, wie Schwefel (Li-S)-Batterien aufweisen. Der Einstieg in
dem textilen Bauen mit Carbonbeton oder dem Ein- CF-Forschung für Batterieanwendungen ist Teil der
satz von funktionellen Energiespeichersystemen mit Innovationsstrategie vom ITM.
erhöhter Elektrodenkapazität bei gleichbleibenden
werkstoffmechanischen Eigenschaften.

Darüber hinaus werden am ITM neuartige Hoch-
leistungsfilamentgarne mittels Schmelzspinnen
entwickelt und erforscht. Dazu steht eine modular
aufgebaute und flexible Bikomponenten-Schmelz-
spinnanlage (Biko-SSA) der Firma Dienes aPParate- a b
bau Gmbh zur Verfügung. Diese erlaubt die Verarbei- Abb. 3: Querschnittbilder der Biko-Splittfasern aus PLA/
tung einer Vielzahl von Polymeren, von klassischen PP (a) und PET/PA6 (b) / Cross-sectional images of bico split
Schmelzspinnpolymeren (PP, PE, PC, PET und PA) fibres made of PLA/PP (a) and PET/PA6 (b)
über bioabbaubare und biokompatible Polyme-
re (PLA, PVA, PCL und PHB) bis hin zu speziellen
Hochleistungspolymeren (PPS, PEEK und PAI) und
Polymerkompositen. Es werden thermoregulier-
te Biko-Fasern aus Phase Change Materials (PCM),
splittfähige Biko-Fasern (siehe Abb. 3) mit hoher
Oberfläche, großer Oberflächenrauheit und sehr
gutem Abrasionsverhalten und Sensorgarne aus
elektroaktiven Polymeren sowie Formgedächtnis-
garne aus thermoplastischem Polyurethan (TPU)
ersponnen und verarbeitet.
Abb. 4: Schmelzgesponnene Fasern mit skalierbarer
Aktueller Fokus der Forschung- und Entwicklungs- nano- bis mikrostrukturierter Oberfläche/ Melt-spun
arbeiten an der Biko-SSA liegen einerseits auf der fibers with scalable nano- to micro structured surface

Technische Ausstattung Ausgewählte Publikationen

• Bikomponenten-Schmelzspinnanlage, Onggar, T.; Kruppke, I.; Cherif, Ch.: Techniques and processes for the reali-
Lösungsmittelnassanlage, Kolbenspinnan- zation of electrically conducting textile materials from intrinsically conduc-
lage, Elektrospinnanlage ting polymers and their application potential (review). Polymers 12(2020)12,
2867, DOI: 10.3390/polym12122867 (online)
• Stabilisierungs- und Carbonisierungsanla- Tonndorf, R.; Aibibu, D.; Cherif, Ch.: Thermoresponsive shape memory
ge (RCCF) fibers for compression garments. Polymers 12(2020)12, 2989, DOI:10.3390/
• Rheometer sowie umfangreiche instrumen- polym12122989 (online)
telle chemisch/physikalische Analytik Probst, H.; Katzer, K.; Nocke, A.; Hickmann, R.; Zimmermann, M.; Cherif, Ch.:
• Syntheselabor Melt spinning of highly stretchable, electrically conductive filament yarns.
Polymers 13(2021)4, 590, DOI: 10.3390/polym13040590 (online)

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