Meltblowing

Das Meltblown-Verfahren (siehe Abb.) ist eine abgewandelte Form des Schmelzspinnens, bei der die Verstreckluft mit Kühlwirkung durch warme ersetzt wird. Der aus der Düse austretende Polymerstrang wird unmittelbar durch heiße, in Austrittsrichtung der Filamente strömende Luft verstreckt. Dieser Luftstrom führt dazu, dass die Fasern, im Vergleich zur normalen Schmelzspinnanlage, länger in einem schmelzflüssigen Zustand verbleiben. Die erzeugten Fasern weisen dementsprechend einen geringeren Faserdurchmesser von 1-30 µm auf, was beispielsweise für Anwendungen im Bereich der Filtration essentiell ist. Somit ergeben sich auf dem Gebiet dieses hochrelevanten Industrieverfahrens weit gefächerte Forschungsmöglichkeiten.

Ein weiterer Aspekt, der die Erforschung des Meltblown-Verfahrens industriell relevant macht, ist das Abkühlprofil und die daraus resultierende Kristallisation des Polymers. Die produzierten Fasern können, in Abhängigkeit von der Verarbeitungs- und Lufttemperatur, starke Abweichungen in ihren mechanischen Eigenschaften aufweisen, die anwendungsspezifisch relevant sein können.

Die Ablage der Fasern im Meltblown-Verfahren ist dem des Schmelzspinnens wiederum sehr ähnlich. In den meisten Fällen werden die durch den Luftstrom verwirbelten Fasern auf einem Siebband abgelegt, welches in diesem Fall mit einem Sauggebläse gekoppelt ist, um die heiße Luft abzuführen. Durch die Ablage kann ein feines Vlies aus verschlauften Polymerfasern erzeugt werden, welches anschließend aufgewickelt und falls benötigt, vor der Aufwicklung optional kalandriert werden kann. Weitere Arten der Ablage wurden bereits ebenfalls erprobt.

Im industriellen Einsatz und der Forschungsarbeit des Lehrstuhls finden besonders Polyolefine, Polyamide und thermoplastische Polyurethane Anwendung in diesem Prozess.