Geräteübersicht

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Für die Arbeit der Textilen Technologien AG sind nicht nur die Forscher von Bedeutung, sondern auch eine umfangreiche Ausstattung zum Erschaffen, Veredeln, Verstärken und Messen von verschiedensten Textilien und Textilverbindungen.

Herstellung von Textilgeweben und Textilverbundstoffen

3D Drucker
Der 3D Druck gehört zu einer der modernsten Arten der additiven Fertigung. Aufbauende Schichten verschiedenster möglicher Materialien erzeugen nach dem Druck ein vielseitiges Produkt. Diese Art der Fertigung begrenzt sich jedoch nicht nur auf den Druck an sich, sondern ist auch kombinierbar z.B. mit Textilien und Nanovliesen. Die verwendeten Drucker der AG Textile Technologien sind vor allem der Orcabot XXL (Prodim), sowie der MakerBot Replicator 2X Experimental 3D-Drucker (Stratasys GmbH). Neben den üblichen Druckern, die hauptsächlich mit Kunststoff Filamenten arbeiten, werden auch noch Lebensmitteldrucker (hier: Food-Printer von ByFlow) und Epoxidharz-Drucker für die Forschung mit Textilien genutzt.

Häkelmaschine
Die Häkelmaschine wurde nach einem erfolgreich abgeschlossenen Forschungsprojekt von der Hochschule Bielefeld patentiert. Aktuell arbeiten Studenten innerhalb von Studienprojekten an der Weiterentwicklung und Verbesserung der Maschine. Die Häkelmaschine arbeitet mit mehreren Motoren, welche im Zusammenspiel eine Schlossnadel bewegen. Diese wird an einer Reihe von linear beweglichen Schlossnadeln entlang Verfahren, sodass sich feste Maschen bilden. Die Ansteuerung der Motoren erfolgt über einen Arduino, welcher eingespeicherte Bewegungsmuster der vier Achsen als G-Code von einem Raspberry Pi empfängt. Dieser wiederum stellt eine Benutzeroberfläche und eine kabellose Verbindung zur Häkelmaschine zur Verfügung. Die Zungennadeln im Nadelbett sorgen für den passenden Maschenabstand, und die entgegengesetzt sitzende bewegliche Zungennadel führt den eigentlichen Häkelprozess durch.

Klimaschrank
Der Klimaschrank CTC256 von der Firma Memmert bietet die Möglichkeit, Proben verschiedener Klimavarianten auszusetzen. Bei einem Temperaturbereich von -42°C bis +190°C und einer einstellbaren Feuchtigkeit von 10% bis 98% ist nahezu jede Umweltsituation simulierbar. Besonders interessant ist hier auch die Nutzung für die Proben des Projekts Vertical Farming, bei dem Nutzpflanzen auf textilen Substraten gezogen werden. Um nicht nur das hiesige (Raum-)Klima miteinzubeziehen, könnten diese Proben auch bei sehr widrigen Umständen getestet werden.

Optische und mechanische Messungen

AFM
Das Rasterkraftmikroskop (engl. Atomic Force Microscope), der Nanosurf FlexAFM, bietet die Möglichkeit, im Nanometerbereich Oberflächen von Textilien zu untersuchen. Hierbei wird der Cantilever, durch den Impuls an einer mikroskopisch kleinen Nadel, die über die Oberfläche geführt wird, bewegt. Abhängig von der Oberflächenstruktur, bzw. Rauigkeit biegt sich diese Nadel. Ausgewertet durch optische oder kapazitive Sensoren wird so die Oberfläche mit einer sehr hohen Auflösung analysiert. Dank eines erfolgreich beendeten Forschungsprojekts ist es nun auch möglich, die Probe während der Messung zu magnetisieren und wieder zu entmagnetisieren. Dafür wurden in den Messaufbau zwei große Spulen eingebaut und entsprechend vernetzt.

Fluoreszenz-Mikroskop
Mit einem inversen Fluoreszenzmikroskop Axio Observer (Carl Zeiss Microscopy GmbH) werden Bilder von verschiedenen Proben im Auflicht oder Durchlicht aufgenommen. Während für die meisten Bilder, die mit Oberflächeneigenschaften zusammenhängen, eine Weißlichtquelle verwendet wird, ermöglicht die Fluoreszenzbildgebung mit verschiedenen Filterwürfeln den Nachweis biologischer Proben, die meist mit entsprechenden Fluoreszenzfarbstoffen gefärbt sind, sowie die Untersuchung verschiedener Phasen in Polymeren oder anderen Materialien, die Autofluoreszenz zeigen.

Scheuerprüfer
Die zwei in Studienprojekten entstandenen Scheuerprüfgeräte dienen dazu, die Abriebfestigkeit von Stoffen zu testen. Hierbei wird ein Prüfkopf, mit einem zuvor gewählten Stoff, durch ein Gewicht beschwert und linear oder in kreisförmigen Bewegungen auf der Stoffprobe bewegt. Einstellbar ist hier z.B. die Anzahl der Reibzyklen. Ein Beispiel für die Anwendung dieser Prüfgeräte ist unter anderem auch die Automobilindustrie. Hier wird getestet, wie lange beispielweise Jeansstoff auf dem Polsterstoff der Sitzbezüge reiben kann, ohne ihn sichtbar zu zerstören.