Innovative Nassvliestechnologie

Unsere Pilotanlage bietet die Möglichkeit zur Verarbeitung diskontinuierlicher Stapelfasern in homogene Vliesstoff-Rollenware. Das genutzte Verfahrensprinzip der Nassvliestechnologie verläuft grundsätzlich analog zur klassischen Papierherstellung, jedoch ist die hier vorliegende Anlagentechnik umfangreich für den gegebenen Einsatzzweck entlang des gesamten Prozesses modifiziert worden.

Als Nassvliesstoff bezeichnet man im Wesentlichen eine Flächenbahn, welche durch Entwässerung einer Fasersuspension auf einer Siebunterlage gebildet wird. Im Kontext der Papierherstellung, d.h. unter Nutzung von Zellstoff als Ausgangsmaterial, gilt die zugehörige Nassvliestechnologie als eines der ältesten Vliesbildungsverfahren. Erste Funde gehen je nach Quelle auf die Zeit um 140 v.Chr. – 100 n.Chr. zurück. Auf dieser Basis ist inzwischen ein bedeutender Industriezweig mit weitreichenden Einsatzfeldern in hoher Symbiose zwischen Tradition und Innovation erwachsen. Die heutige moderne Anlagentechnik ist material- und prozessseitig hochspezialisiert und arbeitet mit enorm hohen Durchsatzraten. Nassvliesstoffe sind somit längst nicht mehr nur in klassischem Papier zu finden. Die Anwendungsfelder erstrecken von z.B. Klebstoff-Trägerfilmen, über Verpackungsmaterial, bis hin zu Banknoten mit direkt im Prozess integrierten Wasserzeichen und Sicherheitsmerkmalen. Im Bereich technischer Nassvliesstoffe sind insbesondere die Technologiefelder rund um Batteriekomponenten, Brennstoffzellenelemente, Filtrations-Schichten, bis hin zu funktionsintegrierten Werkstofflösungen z.B. mit EMI-Abschirmfunktion.

Die Pilot-Linie wurde gezielt im kleinen Technikums-Maßstab ausgelegt. Somit ist einerseits eine ausreichend hohe Produktivität gewährleistet, um nachfolgend skalierte Verarbeitungsversuche (z.B. Demonstrator-Fertigung) zu ermöglichen. Andererseits ist dennoch noch eine höchstmögliche Flexibilität gegeben bzw. ein schneller Wechsel untersuchter Materialvarianten und Prozessparameter sichergestellt.

Der Hauptarbeitsbereich der Pilot-Linie bezieht sich auf folgende Kenngrößen:

• Prozessgeschwindigkeit bis zu 30 m/min
• Rollenbreite von 610 mm
• Flächengewichte realisierbar zwischen 20 und 300 gsm
• Gesamtanlage in der Schutzklasse ≥ IP65 für die Verarbeitung z.B. leitfähiger Faserwerkstoffe
• Anlagen-Design auf Basis einer Schrägsieb-Anordnung mit hoher Entwässerungsleistung u.a. für die Verarbeitung stark verdünnter Fasersuspensionen oder für Materialvarianten mit hohem Wasserrückhaltevermögen.
• Modulares Anlagendesign mit höchstmöglicher Flexibilität für schnellen Wechsel der Materialvariante oder der Prozessparameter. Das Setup erlaubt kurzfristige Hardware-Anpassungen sowie projektspezifische Modifikationen.

Der Forschungsschwerpunkt des Fraunhofer IGCV liegt vor allem im Bereich technischer Stapelfasern. Dabei liegt insbesondere die Verarbeitung recycelter Carbonfasern im Fokus. 

Aktuelle Forschungsinhalte in diesem Zusammenhang beinhalten:

• Erforschung, Optimierung und Weiterentwicklung von wichtigen Einflussfaktoren wie
  • Vliesstoffhomogenität
  • Bindemittelsysteme
  • unterschiedliche Faserlängen bzw. Faserlängenverteilung
  • Faserorientierung
    
• Synergie zwischen Halbzeug- und Faserverbundwerkstoffebene
• Herstellung von sehr variablen Flächengewichten
• Integration von Online-Prozessüberwachung
• Identifikation von robusten Prozessfenstern mit hoher Produktreproduzierbarkeit

Weitere aktuelle Forschungsthemen sowie derzeit im Aufbau befindliche Themenfelder beinhalten:

• Brennstoffzellenkomponenten, insbesondere Gasdiffusionsschichten
• Batteriekomponenten, insbesondere Elektroden- und Separator-Schichten
• Filtrationsanwendungen, u.a. im Bereich Medizintechnik
• und vielleicht Ihre Anwendung

Für Ideen und Anregungen auf Basis dieser innovativen Technologie kommen sie gerne jederzeit auf uns zu. Wir stehen gerne für jegliche Rückfragen zur Verfügung