Jede der drei vom Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) vorgestellten Innovationen wurde von der internationalen Jury als „herausragende Leistung“ gewertet.

Bikomponenten-Filamente für den 3D-Druck

Eine Goldmedaille ging an das Team der Abteilung Funktionspolymersysteme, zu der auch die Forschergruppe Additive Fertigung gehört. Sie hatte neue Bikomponenten-Filamente für den 3D-Druck – hier speziell fürs Schmelzschichtverfahren FFF – entwickelt. Diese Filamente (Endlosfäden) bestehen aus thermoplastischen Polymeren und besitzen einen je nach Einsatzzweck variierenden Kern-Mantel-Aufbau. Durch individuell angepasste Rezepturen lassen sich damit wichtige Eigenschaften, wie mechanische Festigkeit, thermische Stabilität und Verzugsverhalten, der gedruckten Teile verbessern. Des Weiteren können Funktionspolymere, die beispielsweise elektrisch leitfähig oder antimikrobiell wirksam sind, im Kern oder im Mantel integriert werden.

Temperaturregulierende Lyocellfaser

Mit je einer Silbermedaille würdigte die iENA-Jury die temperaturregulierende Lyocellfaser „Cell Solution Clima“ und eine neue Idee zum verbesserten Thermomanagement von Elektromotoren. Bei der „Clima“-Faser handelt es sich um eine modifizierte Cellulose-Faser mit besonderer Funktion. Die umweltfreundliche und nachhaltige Faser kann überschüssige Körperwärme aufnehmen und bei sinkenden Temperaturen wieder abgeben. So sind Funktionstextilien möglich, die einen außergewöhnlichen Tragekomfort und ein ausgezeichnetes Mikroklima garantieren. „Cell Solution Clima“-Fasern bieten von Natur aus ein hervorragendes Feuchtigkeitsmanagement sowie zusätzlich eine hohe Energieabsorption von mehr als 80 Joule pro Gramm Faser für 6,7 dtex und mehr als 50 Joule pro Gramm für 2,3 dtex-Fasern. Die Fasern eignen sich speziell für den Einsatz in Textilien für Bekleidung, Bettfüllungen und -bezüge, technische Textilien, Freizeit und Medizin. Erreicht wird die Temperaturregulierung durch ein fest eingearbeitetes Phasenwechselmaterial (PCM).

Thermomanagement von Elektromotoren

Das gleiche Material steckt in der dritten Innovation: einem Kunststoffcompound, das Elektromotoren passiv kühlen kann. Als praktisches Anwendungsbeispiel zeigte das TITK auf der iENA hierzu einen elektrischen Wickelkörper, der in Transformatoren, Wandlern, Rotoren und Statoren von elektrischen Maschinen zum Einsatz kommt. In die Hohlräume zwischen den Wicklungen wurde das Kunststoffcompound eingearbeitet. Konkret: ein Komposit-Werkstoff mit einer Matrix aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) und einem Phasenwechselmaterial (PCM). Diese innovative Mischung sorgt für optimierte Gebrauchseigenschaften und einen integrierten Überhitzungsschutz. Damit verfügt der Wickelkörper über eine verbesserte Wärmeableitung, eine Vibrationsdämpfung und zugleich eine Fixierung der Wicklungen.