28.12.23 – Laserlabor des STFI bezieht neue Räume
Nachhaltige Oberflächenmodifikation als Chance für die Textilbranche
Wussten Sie, dass mittels Lasertechnologie eine nachhaltige Funktionalisierung von Textilien möglich ist? Im Laserlabor des STFI wird dazu unter dem neuen Dach des Zentrums für Textile Nachhaltigkeit geforscht. So entstand beispielsweise eine Designstudie für ein Raumdekorelement, die über eine Cyanotypiefärbung mittels UV-Laserstrahlung digital belichtet wurde. Damit gelingt der Färbeprozess fortan umweltschonend. Seit 2005 wird am STFI in diesem Bereich geforscht. Das Labor für textile Laserforschung des STFI bezog jüngst im Zentrum für textile Nachhaltigkeit seine neuen Arbeitsräume.
Oberflächenbearbeitung mittels gepulster UV-Laserstrahlung. © STFI
Dipl.-Ing. (FH) Dirk Wenzel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Textile Laseranwendungen. © STFI/Dirk Hanus
Innerhalb des Neubaus des Zentrums für textile Nachhaltigkeit konnte das Labor für textile Laserforschung seinen neuen Arbeitsraum beziehen. Nach umfangreichen Anpassungen nahm das Labor mit verschiedenen Laserquellen und Versuchsanlagen Mitte 2023 seine Arbeit am neuen Standort wieder auf.
Ausstattung des neu bezogenen Laserlabors
Es stehen Laserquellen mit verschiedenen Bearbeitungsparametern und Aufgabenfeldern zur Verfügung. Diese Aufgabenbereiche umfassen die Oberflächenbehandlung und Mikrostrukturierung und chemische Aktivierung mittels gepulster UV-Laserstrahlung mit 355 nm Wellenlänge im Nanosekundenbereich. Ein weiteres Feld umfasst eine Diodenlaser-Schweißanlage für Folien und für Membranschweißanwendungen. Diese Anlage arbeitet bei einer Wellenlänge von 900 nm und einer maximalen Laserleistung von 30 W.
Eine zweite baugleiche Anlage bietet die kombinierte Forschungsmöglichkeit mittels eines CO2-Lasersystems sowie eines Faserlaser, die beide mit einem Scankopf der Firma Scanlab ausgerüstet sind. Der CO2-Laser arbeitet hierbei bei einer Wellenlänge von 10.600 nm und einer maximalen Ausgangsleistung von 30 W. Der Faserlaser bietet die Wellenlänge von 1.080 nm und einer maximalen Leistung von 100 W. Diese wird für die gezielte Mikrobearbeitung von textilen Oberflächen genutzt, um Eigenschaften zu verändern.
Prüfung von Schutztextilien
Im Bereich der Schutztextilprüfung steht eine Testanlage zur Verfügung, die die Überprüfung der Lasersicherheit von Textilien mittel Faserlaser überprüfen kann. Dieser Laser arbeitet bei einer Wellenlänge von 1080 nm und einer maximalen Laserleistung von 100 W. Zur Prüfung wird hierbei ein kalorimetrischer Sensor zur Messung der Durchgangswärme sowie ein Durchstrahlleistungssensor zur Überprüfung der Bestrahlungsgrenzwerte eingesetzt.
Für zukünftige Laseranwendungen im textilen Anwendungsbereich rundet ein auf verschiedene Anwendungen konfigurierbarer Roboter der Firma Yaskawa das Anwendungsfeld ab. Mit Hilfe dieses Roboters können Messungen an Schutztextilien im breitbandigen UV-Gefährdungsbereich (UV-A, -B, -C) durchgeführt werden.
Der Arbeitsbereich im Laserlabor wird von einer anwendungsorientiert ausgestatteten Werkstatt ergänzt.
Gern möchte das STFI mit interessierten Anwendern ins Gespräch kommen, um in diesem Forschungsfeld zukünftige bilaterale Forschungsthemen zu eruieren.
„Wir sehen das große Potenzial in den Laseranwendungen für die Textilbranche, denn umfangreiche Forschungen zu Einsatzgebieten im Hinblick auf Energieeffizienz und selektiver Modifikation von textilen Oberflächeneigenschaften mittels Laserstrahlung sind zurzeit nur rudimentär vorhanden“, so Dipl.-Ing. (FH) Dirk Wenzel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Textile Laseranwendungen.
