Deutsche Forscher an der FH Bielefeld untersuchen im Rahmen des Projekts StereoTex die Verwendung von SLA-3D-Druck für Textilien. Damit wollen sie unter anderem stichhemmende Schutzbekleidung von potenziell gefährdeten Berufsgruppen optimieren. Derzeit arbeiten sie an einem Verfahren, das dies schon bald möglich machen soll.

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An der FH Bielefeld kombinieren Forscher aus Deutschland laut einer Pressemitteilung der Hochschule den SLA-3D-Druck und Textilien im Rahmen ihres Forschungsprojekts „StereoTex„. Dabei wird flüssiges Kunstharz in ein Becken gefüllt und mit einer Lichtquelle (Laser oder UV-Licht) schichtweise in die gewünschten Objekte ausgehärtet. Die dreidimensionalen Objekte werden direkt auf Textilien gedruckt und mit einer selbst entwickelten Halterung am Druckbett fixiert. Timo Grothe, Projektleiter von StereoTex, erzählt, dass sie ihren Recherchen nach die einzigen Wissenschaftler sind, die den SLA-3D-Druck und Textilien kombinieren.

Individuell anpassbare Harz-Textil-Verbundstoffe mit stich- und schnitthemmender Wirkung

Mitarbeiter betrachten Ergebnisse
Erste Versuche waren bereits erfolgreich (im Bild: Mitarbeiter betrachten gelungene Ergebnisse)(Bild © P. Pollmeier/FH Bielefeld).

Das Ziel der Forscher ist es, individuell anpassbare Harz-Textil-Verbundstoffe zu entwickeln, die eine stich- und schnitthemmende Wirkung aufweisen. Grothe erklärt, dass sie mithilfe der Harz-Textil-Komposite Schutzkleidung für zum Beispiel potenziell gefährdete Berufsgruppen wie die Polizei, Sicherheitsunternehmen oder Bus- und Taxifahrer herstellen wollen. Dabei ist ihm wichtig, dass die Verbundstoffe atmungsaktiv sind und eine Langzeitstabilität von mindestens zehn Jahren aufweisen.

Er ergänzt:

„Vor allem bei Schutzausrüstung, die mehrere Stunden am Tag sehr nah am Körper getragen werden muss, ist es notwendig, dass sie leicht und bequem ist und trotzdem einen guten sowie langfristigen Schutz bietet.“

Im Fokus der Arbeit steht die Entwicklung eines porösen, druckbaren Harzes. Laut Grothe sind die auf dem Markt erhältlichen Kunstharze nicht für das neuartige Verfahren der Forscher optimiert, weshalb sie mit einem Unternehmen für Gießharzsysteme, der ALWA GmbH zusammenarbeiten. Die ALWA GmbH hat ein innovatives, poröses Harz entwickelt, das sich ohne Probleme auf Textilien drucken lässt und zugleich luft- und wasserdurchlässig ist. Nachdem es derzeit nur als Gießharz verfügbar ist, soll es im nächsten Schritt zu druckbarem Harz weiterentwickelt werden.

Nächster Schritt: geeignete Textilien finden

Laut Elise Diestelhorst, einer wissenschaftlichen Mitarbeiterin von StereoTex, steht das Projekt noch am Anfang, weist aber schon einige Erfolge vor. Um nun herauszufinden, welche Textilien sich für das Szenario eignen, haben die Forscher verschiedene Textilien mit handelsüblichem UV-Harz bedruckt. Nun untersuchen die Forscher, welche Textileigenschaften für eine Haftung des Harzes ebenso wie in der Langzeitperformance als Textil-Harz-Verbundstoff am besten geeignet sind. Sie haben verschiedene Formen und Größen von 3D-Objekten auf den Textilien getestet, von kleineren und größeren Zylindern bis hin zu länglichen viereckigen Strukturen. Letztere überlappen sich wie Dachziegel und sind nach dem Vorbild historischer Rüstungen entstanden.

Die Forscher planen außerdem die Entwicklung eines hybriden Druckers, der analog zum SLA-Verfahren flüssiges Kunstharz sowie UV-Licht zum Aushärten nutzt. Das Kunstharz ist mit dem Fused Deposition Modeling vergleichbar, auf das Textil appliziert wird. Normalerweise geschmolzener Kunststoff wird mit einem Druckkopf Schicht für Schicht in der gewünschten Form auf eine Werkplattform aufgetragen, wo er abkühlt und aushärtet – fertig ist das 3D-Objekt.

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