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Die Definitionen variieren
Die Nonwovens-Industrie ist bunt und heterogen. So gehen die Meinungen weit auseinander, wie „Smart Nonwovens" sich beschreiben und von anderen Vliesstoffen abgrenzen lassen. Auch die einheitliche und exakte Definition eines „intelligenten Materials" fällt schwer. Für viele muss das Nonwovens-Produkt einfach einen „smarten" oder cleveren Dienst erfüllen – ohne, dass sich das Produkt durch äußere Einflüsse in irgendeiner Form zwingend verändern muss.
Geotextilien – einfach intelligent
Ein recht einfaches Beispiel für Smart Nonwovens ist somit etwa ein vernadeltes Geotextil, wie es z.B. im Straßen- oder im Wasserbau verwendet wird. Es verhindert, dass sich unterschiedliche Materialien wie Sand und Kies vermischen. Dadurch kann das Bauwerk kostengünstiger erstellt werden, ist stabiler und hält länger. Der Wasserdurchfluss und die guten Filtrationseigenschaften des Materials werden von den mechanischen Eigenschaften des Geotextils unterstützt. Es wird sichergestellt, dass Wasser problemlos durchströmen kann, nicht aber feine Partikel – ziemlich clever!
Es gibt auch Geotextilien, die ihre Eigenschaft aufgrund von Umwelteinflüssen verändern. Diese Geotextilien sind in mehreren Lagen aufgebaut und miteinander vernadelt. In der Zwischenschicht ist ein Material eingearbeitet, das sich bei Berührung mit Feuchtigkeit ausdehnt. Das Geotextil wird dann wasserundurchlässig. Diese speziellen Geotextilien werden zum Beispiel zum Auslegen des Bodens beim Bau von Mülldeponien verwendet. Sie verhindern eine Verunreinigung von Boden und Grundwasser.
Nonwovens, die mitdenken – wirtschaftliche Vorteile
Smart Nonwovens beinhalten aber auch Nonwovens-Produkte, die „mitdenken". Sie verändern ihre Eigenschaften oder übermitteln Informationen durch integrierte Elektronik. Hier macht die Elektronik aus herkömmlichen Nonwovens-Produkten smarte, intelligente Endprodukte.
Ein Beispiel ist das Aufbringen von Leiterbahnen auf Nonwovens zur Überprüfung von Vitalfunktionen am Körper. Nonwovens mit sehr hoher Oberflächenqualität sind hier bestens geeignet. Im Vergleich zu gewebten oder gestrickten Textilien zeigt sich ihre Oberfläche besonders gleichmäßig. Durch die unebene Oberfläche ist es bei gewebten und gestrickten Produkten meistens erforderlich, eine Leiterbahn in Form eines Metallfadens in das Produkt zu integrieren. Das, bei Nonwovens mögliche, Aufdrucken der Leiterbahnen verläuft im Normalfall jedoch deutlich kostengünstiger als diese in ein Textil einzuarbeiten. So verwundert es wenig, dass Nonwovens häufig die erste Wahl sind!
Die genauen Herstellungsverfahren dieser innovativen Nonwovens-Produkte sind äußerst komplex und von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Sehr oft entstehen sie via Wasserstrahlverfestigung. Eine besondere Herausforderung beim Bedrucken der Leiterbahnen liegt darin, die leitende Tinte optimal auf das Nonwovens-Produkt aufzutragen. Die Tinte muss in den Vliesstoff eindringen, damit sie nicht beim ersten Waschgang wieder herausgelöst wird, darf aber nicht zerfließen. Die Materialeigenschaften der Tinte und der Nonwovens müssen sehr gut aufeinander abgestimmt sein.
Smart und maßgeschneidert – das Groz-Beckert Portfolio
Smarte Endprodukte sind ohne smarte Präzisionsteile undenkbar. Es muss gewährleistet sein, dass die Leiterbahn, bestehend aus der leitfähigen Tinte, nicht durch zu große Unebenheiten unterbrochen wird. An die Gleichmäßigkeit der Oberflächen stellen sich allerhöchste Ansprüche! Minderwertige Düsenstreifen oder Filznadeln sind keine Alternative. Die Qualität der Oberfläche wäre aufgrund mangelnder Präzision gefährdet.
Gut, dass es Groz-Beckert gibt. Das umfangreiche Portfolio an Produkten für die Nonwovens-Industrie bietet in jedem Fall passende Lösungen, die sich durch höchste Qualität und Prozesssicherheit auszeichnen:
Bei wasserstrahlverfestigten Nonwovens-Produkten ist der Düsenstreifen ausschlaggebend für die Oberflächenqualität. Groz-Beckert bietet neben den HyTec® Standard-Düsenstreifen zwei besonders innovative Modelle: HyTec® GEBEDUR® – mit spezieller Beschichtung für eine hohe Standzeit bei höchsten Qualitätsansprüchen – sowie die Neuentwicklung HyTec® D. Bezüglich Härte und Festigkeit wurde der neue Düsenstreifen optimal für den Einsatz in Spunlace-Anlagen angepasst.
Es kommt aber auch immer öfter vor, dass wasserstrahlverfestigte Produkte zuerst vernadelt und dann wasserstrahlverfestigt werden. In diesem Fall kommen gleich zwei verschiedene Präzisionsteile Groz-Beckerts zum Einsatz: neben Düsenstreifen leistungsstarke Filznadeln.
Filznadel Tri STAR®
Zur Produktion von Geotextilien wiederum sind die Filznadeln Tri STAR® und Cross STAR® prädestiniert. Durch konkav geformte Arbeitsteilflächen mit engeren Kantenwinkeln überzeugen Tri STAR®-Nadeln durch eine definierte Faserumschlingung und einen besseren Faserhalt in der Kerbe. Cross STAR®-Nadeln eignen sich besonders bei stark verdichteten Geofilzen, auch in hohen Flächengewichtsbereichen.
The Palm, Jumeirah, Dubai
Potenziale für Smart Nonwovens
Wie nun „intelligente Materialien" und „Smart Nonwovens" exakt definiert werden – am Ende sind die Ergebnisse entscheidend. Als weltweit bekanntes und attraktives Beispiel für das Thema künstliche Landgewinnung, wie sie mit Hilfe von Geotextilien möglich ist, präsentiert sich dabei natürlich „The Palm, Jumeirah". Die künstliche Insel erstreckt sich zwischen dem Hafen Jebel Ali und dem Zentrum von Dubai und hat sich inzwischen als einzigartige touristische Attraktion etabliert.
Nonwovens-Produkte, die „mitdenken", haben ihre Zukunft noch vor sich. Die rasant fortschreitende Entwicklung in der Mikroelektronik und bei der Herstellung neuer Fasern und textiler Produkte wird schon in naher Zukunft dafür sorgen, dass smarte Nonwovens-Produkte so normal sind wie das Elektroauto in der Garage.