ThermallyConductiveYarn: Entwicklung eines neuen Polymers mit an/organischen, metallischen und keramischen Additiven

Um die erforderliche Wärmeleitfähigkeit von mindestens 0,4 W/mK zu erreichen, wurden unterschiedliche Füllgrade erprobt. Spritzgegossene Prüfkörper zeigten in Analysen, dass mehrere Compounds die anvisierte Wärmekennzahl überschritten. Anschließend lag der Fokus darauf, diese hochgefüllten Polymere mittels Schmelzspinnverfahren zu Filamenten zu verarbeiten. Hierfür kamen speziell angefertigte Düsenköpfe zum Einsatz, um Fadenbrüche zu vermeiden und die Verarbeitungsqualität zu sichern. Bei Abzugsgeschwindigkeiten zwischen 300 und 1.000 m/min ließen sich bis zu zwölf Fäden gleichzeitig herstellen, die im Anschluss zu Musterspulen aufgewickelt wurden.

Die so erzeugten Filamente wurden in einem weiteren Schritt auf einer Rundstrickmaschine zu Single-Jersey-Gestricken verarbeitet, wobei verschiedene Maschengrößen und Bindungen getestet wurden. Von insgesamt sieben produzierten Filamenten waren fünf verstrickbar und lieferten ein gleichmäßiges Textil, das sich in Hinblick auf thermische und mechanische Eigenschaften bewährte. Erste Tests zeigten, dass das neuartige Material effektiv Wärme ableitet, ohne den Tragekomfort einzuschränken. Darüber hinaus ließ es sich problemlos einfärben: Die Farbaufnahme erfolgte gleichmäßig, ohne das Filament zu beschädigen. Dank der positiven Eigenschaften des Prototypenmaterials konnte auf zusätzliche Trägermaterialien verzichtet werden, sodass das gesamte Textil aus dem wärmeleitfähigen Filament bestand.

Mit diesen Ergebnissen eröffnet das Projekt „ThermallyConductiveYarn“ neue Perspektiven für die Entwicklung leistungsstarker Funktionsbekleidung, die dank effizienter Wärmeabfuhr einen positiven Effekt auf die sportliche Leistungsfähigkeit haben kann. Gleichzeitig ist das Material durch seine gute Verarbeitbarkeit, Färbbarkeit und angenehme Haptik auch für weitere Anwendungen geeignet, in denen Wärmeableitung eine zentrale Rolle spielt.