Stichhemmende Schutzkleidung aus Harz mittels 3D-Druck

Die Fachhochschule Bielefeld arbeitet in Zuge des Forschungsprojektes „StereoTex“ daran, ein stichfestes Material zu entwickeln. Dieses Material wird in einem weltweit bisher einzigartigen, innovatives Verfahren zur Kombination von Textil und Kunstharzen hergestellt. Das Material könnte in Zukunft dafür eingesetzt werden um stichhemmende Schutzkleidung von potentiell gefährdeten Berufsgruppen wie Polizei oder Sicherheitsunternehmen zu optimieren.

Das Projekt wurde vom Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik ins Leben gerufen. Die Grundlage für die Forschung stellt hierbei das stereolithografische 3D-Druckverfahren, ein Verfahren der additiven Fertigung, das flüssiges Kunstharz als Ausgangssubstanz verwendet.

Was steckt hinter der stichhemmenden Schutzkleidung?

Wie schon erwähnt wird zur Entwicklung der stichhemmenden Schutzkleidung SLS Technologie angewendet. Doch was unterscheidet diese im speziellen Anwendungsfall von herkömmlicher additiver Fertigung mittels selektivem Lasersintern? Das Besondere an dem Verfahren des FH-Projektes ist es, dass die 3D-Objekte unmittelbar auf Textilien gedruckt werden. Diese Textilien werden davor mit einer selbstentwickelten Halterung am Druckbett fixiert. Es handelt sich dabei um einen bislang einmaligen Vorgang, wie Timo Grothe, Projektleiter von StereoTex, erklärt:

„Nach unseren Literaturrecherchen sind wir weltweit das erste Wissenschaftsteam, das sich mit der Kombination von 3D-Druck nach dem stereolithografischen Fertigungsverfahren und Textilien beschäftigt – die Kombination aus Harz und Textil wurde zuvor noch nie untersucht.“

Das Ziel der Forschung besteht dabei darin, individuell anpassbaren Harz-Textil-Verbundstoffen zu entwickeln, welche eine stich- und schnitthemmende Wirkung aufweisen. Ganz konkret würden die Forschenden laut Grothe mithilfe der Harz-Textil-Komposite Schutzkleidung für zum Beispiel potentiell gefährdete Berufsgruppen wie die Polizei, Sicherheitsunternehmen oder Bus- und Taxifahrer herstellen wollen. Dafür müssten die so hergestellten Textilien jedoch auch einige Anforderungskriterien erfüllen. So sollten sowohl atmungsaktiv sein als auch eine Langzeitstabilität von mindestens zehn Jahren aufweisen, da es vor allem bei Schutzausrüstung, die mehrere Stunden am Tag sehr nah am Körper getragen werden muss, notwendig sei, dass sie leicht und bequem ist, und trotzdem einen guten sowie langfristigen Schutz biete, so der Experte.

Wie soll das Projekt umgesetzt werden?

Um all diese Anforderungen an das Material für die Entwicklung der stichhemmenden Schutzkleidung in die Realität umzusetzen bedarf es einer speziellen Beschaffenheit des Harzes. Die bisher auf dem Markt erhältlichen Kunstharze seien nicht für das neuartige Verfahren optimiert sind. Deshalb arbeite das Forscherteam gemeinsam mit einem Unternehmen für Gießharzsysteme, der ALWA GmbH, zusammen, um so ein innovatives, poröses Harz zu entwickeln, welches sich ohne Probleme auf Textilien drucken lasse und zugleich luft- und wasserdurchlässig sei. Dieses Harz existiere zwar bisher nur als Gießharz, soll aber im nächsten Schritt des Forschungsprojektes als druckbares Harz weiterentwickelt werden.

Es konnten jedoch auch schon erste Projekterfolge erzielt werden.Momentan werde so etwa untersucht, welche Textilien sich am besten für das Bedrucken mit dem Kunstharz eignen werden. Kriterien hierfür sind zum Beispiel eine gute Haftung des Harzes ebenso wie die Langzeitperformance als Textil-Harz-Verbundstoff. Der Druck auf die Materialen wurde unter der Verwendung von handelsüblichem Kunstharz und in verschiedenen Formen und Größen getestet. So sind etwa kleinere und größere Zylinder sowie auch längliche viereckige Strukturen, die sich wie Dachziegel überlappen und nach dem Vorbild historischer Rüstungen und Panzer aus dem Tierreich bereits erfolgreich ausprobiert worden. Zurzeit würde das Team an der Veröffentlichung der ersten Forschungsergebnisse, aufbauend auf der weltweit ersten Veröffentlichung unserer Arbeitsgruppe zu dem Thema arbeiten, so Timo Grothe und er fügt schmunzelnd hinzu: „So viel können wir schon mal verraten: Es funktioniert!“

Was halten Sie von dem Versuch, stichhemmende Schutzkleidung herzustellen? Lassen Sie uns dazu gerne einen Kommentar da oder teilen Sie es uns auf Facebook, Twitter, LinkedIN oder Xing mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter!

*Bildnachweise: FH Bielefeld