Page 33 - ITM Jahresbericht 2022

Kompetenzen – Professur für Textiltechnik

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Abb. 3: Am RCCF hergestellte Spulen von der PAN-Prä-
kursorfaser über mehrere Stabilisierungsstufen bis hin
zur Kohlenstofffaser (von links nach rechts) und Kohlen-
stofffasern eingebettet in Beton (rechts) / Spools of PAN
precursor fibre over several stabilizing steps to carbon fibre
(from left to right) and carbon fibre embedded in concrete
(right)

Für die Erforschung der Verarbeitung der neuartigen Aktueller Fokus der Forschung- und Entwicklungs-
Präkursoren zu Kohlenstofffasern stehen dem ITM arbeiten an der Biko-SSA liegen einerseits auf der
in Zusammenarbeit mit dem Institut für Leichtbau Entwicklung nano- bis mikrostrukturierter Fasern
und Kunststofftechnik (ILK) im 2016 neueröffneten zur Realisierung einer deutlich verbesserten Faser-
Research Center Carbon Fibers (RCCF)-Technikum eine Matrix-Haftung und andererseits im Bereich des
kontinuierliche Stabilisierungs-, Carbonisierungs- Lösungsmittelnassspinnens nachhaltiger Präkurs-
und Ultra-Hochtemperatur(UHT)-Linie im Pilotmaß- oren für Kohlenstofffasern auf Basis von modifi-
stab sowie umfangreiche instrumentelle Analytik, z.B. zierten Lignin- bzw. Cellulosederivaten. Die daraus
Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Spektros- entwickelten Kohlenstofffasern erhalten eine spe-
kopie, dynamischen Differenzkaloriemetrie (DDK), zielle dreidimensionale miteinander verbundene
Thermogravimetrische Analyse (TGA), etc., sowie mikroporöse Struktur, die ein vielversprechendes
das Netzwerk des Dresden Center for Nanoanalysis Potenzial für Kathoden in Lithium-Schwefel (Li-S)-
(DCN) zur Verfügung. Die erarbeiteten Erkenntnis- Batterien aufweisen. Der Einstieg in Kohlenstofffa-
se ermöglichen die molekular dynamische Modellie- serforschung für Batterieanwendungen ist Teil der
rung und somit das Maßschneidern und den anfor- Innovationsstrategie vom ITM.
derungsgerechten Einsatz von Kohlenstofffasern in
zukunftsweisenden Hochtechnologiefeldern, wie
dem textilen Bauen mit Carbonbeton oder dem Ein-
satz von funktionellen Energiespeichersystemen mit
erhöhter Elektrodenkapazität bei gleichbleibenden
werkstoffmechanischen Eigenschaften.

Darüber hinaus werden am ITM neuartige Hoch- Technische Ausstattung
leistungsfilamentgarne mittels Schmelzspinnen • Bikomponentenschmelzspinnanlage, Lösungsmittel-
entwickelt und erforscht. Dazu steht eine modular nassanlage, Kolbenspinnanlage, Elektrospinnanlage
aufgebaute und flexible Bikomponentenschmelz- • Stabilisierungs-, Carbonisierungs- und UHT-Linie (RCCF)
spinnanlage (Biko-SSA) der Firma Dienes Apparate- • Rheometer sowie umfangreiche instrumentelle che-
bau GmbH zur Verfügung. Diese erlaubt die Verarbei- misch/physikalische Analytik
tung einer Vielzahl von Polymeren, von klassischen • Syntheselabor
Schmelzspinnpolymeren (PP, PE, PC, PET und PA)
über bioabbaubare und biokompatible Polymere Ausgewählte Publikationen
(PLA, PVA, PCL und PHB) bis hin zu speziellen Hoch-
leistungspolymeren (PPS, PEEK und PAI) und Poly- Kuznik, I.; Kruppke, I.; Cherif, Ch.: Pure chitosan-based fibers manufactured
merkompositen. Es werden thermoregulierte Biko- by a wet spinning lab-scale process using ionic liquids. Polymers 14(2022)3,
Fasern aus Phase Change Material (PCM), splittfähige 477, DOI: 10.3390/polym14030477 (online)
Biko-Fasern mit goßer Oberfläche, großer Oberflä- Kuznik, I.; Kruppke. I.; Cherif, Ch.: Chitosan multifilament fibers made with
chenrauheit und sehr gutem Abrasionsverhalten ionic liquids. In: Proceedings. 61. Dornbirn-GFC 2022, (Dornbirn, Österreich),
und Sensorgarne aus elektroaktiven Polymeren 14.-16. September 2022
sowie Formgedächtnisgarne aus thermoplastischem
Polyurethan (TPU) ersponnen und verarbeitet. Des Lukoschek, S.; Frankenbach, L. A.; Kruppke, I.; Cherif, Ch.; Callhoff, C.: Post-
Weiteren werden am ITM rezyklierte PP (rPP) Fila- Consumer-Kunststoffe – Vom Joghurtbecher zum hochwertigen Textil. mel-
mentgarne aus post-consumer Kunststoffen aus dem liand Textilberichte 103(2022)6, S. 217-218
Grünen Punkt ersponnen (siehe Artikel S. 8 ff.).
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