Jürgen Hanel, Leiter des Geschäftsbereichs Technische Textilien bei Monforts, skizziert die Entwicklung der Textilbeschichtungsindustrie

Mönchengladbach, Deutschland – 20. März 2020 – Der Mensch ist der einzige Primat ohne Fell, kann sich vor den Elementen schützen und nutzt zunächst die Haut und das Fell von Tieren, um sich vor Kälte oder ultravioletter Strahlung zu schützen. Die Auswirkungen hängen davon ab, wo auf der Welt sie sich befinden.
Vor mehr als 5.000 Jahren entwickelten die Menschen Stoffe aus Pflanzenfasern und Wolle, die viele Vorteile wie Wärme, Weichheit und Atmungsaktivität sowie UV-Schutz mit sich brachten. Die Entwicklung der Färberei führte nach und nach zum Begriff der Mode.
Allerdings besteht immer noch das Problem, Regenwasser für die Menschen in feuchten Klimagebieten und später für die Seefahrer bereitzustellen. Bis vor Kurzem wurden hierfür häufig Pelz und Leder verwendet.
Bis im 19. Jahrhundert schließlich der schottische Textilfabrikant und Erfinder Charles Macintosh eine praktikable Lösung entwickelte. Obwohl die Verwendung wasserdichter Gummikleidung keine neue Idee war, begannen die Azteken bereits in der Kolumbus-Ära, diese Methode anzuwenden.
Später machten französische Wissenschaftler den Ballon luftdicht und undurchlässig, indem sie den Stoff mit in Terpentin gelöstem Gummi imprägnierten. Mit diesem Lösungsmittel konnten jedoch Kleidungsstücke nicht zufriedenstellend hergestellt werden.
Macintosh imprägnierte außerdem erstmals dicke Wollstoffe mit Lösungen aus Naturkautschuk. Das Ergebnis ist wasserfest, riecht aber durch Wollfett ölig und klebrig.
Erst wenn eine Methode zum Beschichten einer Seite des Stoffes entwickelt wird und dem Trockner Schwefel zugesetzt wird, um den Gummi zu erhitzen (Vulkanisationsprozess), können mit Macintosh beschichtete Stoffe kommerzialisiert werden.
Leider ist die Beschichtungsmethode des Stoffes und der Trockenofen unbekannt, aber diese Entwicklung legte den Grundstein für die Stoffbeschichtung, wie wir sie heute kennen.
Es gibt zwei grundlegend unterschiedliche Grundbeschichtungsverfahren: die Luftrakelbeschichtung und die Rollrakelbeschichtung.
Bei der Luftrakelbeschichtung wird der Rakelstreifen über die Stoffoberfläche gestrichen und drückt dabei die hochviskose Farbe in den Raum zwischen den Materialien.
Das Auftragen niedrigviskoser Chemikalien ist bei dieser Methode nicht möglich, da sonst die Paste in den Maschen-/Gewebespalt tropft.
Verwenden Sie jedoch zuerst eine Luftmesserbeschichtung dort, wo der Stoff versiegelt werden muss, z. B. bei einem Regenschirm, um zu verhindern, dass Sprühnebel in den Innenraum eindringt. Weitere Beispiele sind Duschvorhänge, Regenmäntel, Gepäck- und Rucksackstoffe, Zelte usw.
Die Luftmesserbeschichtung wird auch für Matratzenbezugsstoffe und Polsterstoffe eingesetzt. In diesem Fall wird eine Rückseitenbeschichtung mit Doppelfunktion aufgebracht, die das Material flüssigkeitsundurchlässig macht und fixiert. Bei Möbelstoffen kann damit der Flor fixiert werden, es lassen sich aber auch technische Effekte, wie zum Beispiel Brandschutz, erzielen.
In Mode- und Dekorationsartikeln werden Luftrakelbeschichtungen auch zur einseitigen Färbung eingesetzt, während textile Materialien von Schuhen wasserfest beschichtet werden.
Luftmesserbeschichtungen für technische Textilien haben ein breites Anwendungsspektrum, vom Filtertuch über Textildichtungen bis hin zur Kohlefaserimprägnierung.
Neben der Beschichtung mit verdickten Pasten gibt es auch die Luftrakelschaumbeschichtung. Dabei wird der physikalische Schaum in einer speziellen Schaummaschine (ähnlich Schlagsahne) hergestellt und vor das Dragiermesser gelegt. Drücken Sie den Schaum mit einem Messer in den Stoff und zerstören Sie den Schaum.
Diese sogenannte instabile Schaumbeschichtung wird beispielsweise bei überfärbten Jeans verwendet. Bei der gefärbten/ungefärbten Variante wird der Vliesstoff auf diese Weise zusätzlich fixiert und abgedeckt.
Der Begriff „instabil“ bedeutet nicht, dass es sich um eine schlechte Blase handelt. Der instabile Schaum ist bei Raumtemperatur mindestens fünf Minuten stabil und zersetzt sich nicht, allerdings platzen die Bläschen dann unter einem Messer, spätestens aber beim anschließenden Erhitzen des Schaums im Trockner.
Die Luftschaumbeschichtung mit Luftmesser hat viele Vorteile: Durch die Verdünnung der Beschichtungschemikalien mit Luft ist weniger Trocknungskraft erforderlich und die Eindringtiefe ist geringer, während die Atmungsaktivität des Stoffes erhalten bleibt.
Bei der Rollmesserbeschichtung (auch Nip-Beschichtung genannt) erfolgt der Auftrag mit dem Messer tatsächlich im Flug, ohne die Stoffoberseite zu berühren.
Dies hat verschiedene Auswirkungen auf das Endprodukt. Beispielsweise wird durch den Auftrag im Walzenspalt die Oberfläche des Textils mit einer Beschichtungsmasse überzogen, so dass diese Seite des Gewebes eine kunststoffähnliche Oberfläche aufweist, die durch das verwendete chemische Verfahren bedingt ist.
Bekannte Beispiele für mit Rollmessern beschichtete Stoffe sind Planen, Schwimmwesten, Teppichrücken, Polsterstoffe, Kofferraumdeckel, Dichtungsmaterialien usw.
Im Vergleich zur Luftrakelbeschichtung stellt die Walzenrakelbeschichtung hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Maschine. Heute wird jedoch überwiegend eine Kombination dieser beiden Beschichtungsarten angeboten.
Aus diesem Grund ist der Beschichtungsbalken höhenverstellbar konstruiert und die erreichte Genauigkeit hängt vom Lieferanten der Beschichtungsmaschine ab.
Der Kocher kann mit einem Luftmesser oder mit einer Paste verwendet werden, beispielsweise bei der Beschichtung von PVC-Planen, Notrutschen, Schlauchbooten und Dichtungen.
Bei der Rollmesserbeschichtung wird instabiler und stabiler Schaum verwendet. Wenn eine instabile Schaumschicht aufgetragen wird, zersetzt sich dieser in der ersten Zone des Trockners.
Beispielsweise wird die Kochfeldbeschichtung aus instabilem Schaum (auch „flüchtiger Schaum“ genannt) bei der Herstellung von Jeans verwendet, um das Denimmaterial einseitig zu färben. Durch das Auftragen von farbigem Schaum auf die Oberfläche lässt sich ein guter Färbeeffekt erzielen, außerdem lässt er sich in der Industriewäsche leicht abwaschen, um den gewünschten „Stone-Washing“-Effekt zu erzielen.
Der stabile Schaum bleibt während des Trocknungsprozesses im Trockner (bei sehr milden Trocknungsbedingungen) bestehen und verbleibt als Schaumschicht im Trockner.
Ein gutes Beispiel für den Farbauftrag mit einer stabilen Schaumstoffrolle ist die Herstellung von Beschattungsstoffen für Jalousien oder Vorhänge. Diese Produkte erfordern eine spezielle Behandlung, um die Weichheit des Stoffes zu erhalten und sicherzustellen, dass der Vorhang weiterhin auf- und abgerollt werden kann.
Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine spezielle Beschichtung namens Black-Out etabliert, die eine dreistufige stabile Schaumbeschichtungsserie mithilfe eines Kochfelds umfasst.
Die erste Farbschicht ist normalerweise weiß, dann die schwarze Schicht und dann die weiße Schicht. Trocknen Sie diese drei Schichten und kalandrieren Sie sie nach dem Auftragen jeder Schicht mit einem Kalander. Anschließend härtet der vierte Trocknerkanal alle drei Schichten aus und trägt möglicherweise eine abschließende Deckschicht auf, um die Griffigkeit zu verbessern.
Dieser Prozess ist kompliziert und teuer, und Fehler können zur Ablehnung des gesamten Produktionslaufs führen. Daher ist erfahrenes und gut geschultes Personal erforderlich.
Bei der Produktion von Werbebannern kommt ein ähnlicher Vorgang zum Einsatz, der als „Blocking“ bezeichnet wird. Hierbei handelt es sich um eine mehrschichtige Schaumfarbe, die verhindert, dass das Bild/der Text des Banners aus der Rückseite des Materials austritt.
Gehen wir zurück zum Macintosh und tragen die Gummibeschichtung auf, eine erstaunliche Anwendung für den Walzenbeschichter.
Die aufgebrachte Gummischicht ist so wasserdicht und undurchlässig, dass diese Art von Material auch für Leichtboote, Rettungsinseln, Schwimmwesten und Notrutschen in Flugzeugen verwendet werden kann.
Bei diesem einfachen wasserdichten Stoff gibt es jedoch ein Problem mit der Kleidung: Er lässt die vom Träger erzeugte Feuchtigkeit nicht entweichen.
Daher steht die Textilindustrie vor der Herausforderung, ein Material zu entwickeln, das Regen abhält, aber gleichzeitig den Träger atmen lässt.
Das vielleicht erste Produkt, das dieser Herausforderung gewachsen ist, wird (und wird immer noch) in Form von Gore-Tex® für Outdoor-Bekleidung verkauft. Allerdings handelt es sich bei Gore-Tex® nicht um einen beschichteten Stoff, sondern um eine laminierte wasserdichte und atmungsaktive Membran.
Die Verfügbarkeit wasserdampfdurchlässiger Polyurethan-Dispersionen ermöglicht auch eine direkte Beschichtung auf der Innenseite des Gewebes. Hier wird die Kochfeldbeschichtung aufgetragen. Je nach geforderter Beanspruchung kommen stabile Schaumbeschichtungen und Pastenbeschichtungen zum Einsatz.
Unter Laminieren versteht man üblicherweise das Zusammenfügen zweier oder mehrerer Lagen Textilien, Folien, Membranen oder Lagen aus Wolle, wobei zum Zusammenhalten der beiden Lagen ein Klebstoff erforderlich ist. Der Kleber kann durch Beschichten oder Siebdruck aufgetragen werden.
Beim Nasslaminieren wird zunächst der Klebstoff auf die erste Schicht aufgetragen, anschließend wird die zweite Schicht in den Nassauftrag eingelegt, bevor die beiden Materialien getrocknet und miteinander fixiert werden.
Beim Trockenlaminieren wird ein Klebstoff auf ein erstes Material aufgetragen und getrocknet, woraufhin mit hohem Druck, meist mit einem Kalander, eine zweite Schicht darauf aufgetragen wird.
Tragen Sie dabei mit einem Rollrakel eine Schaumschicht auf und trocknen Sie diese sorgfältig ab. Anschließend wird die zweite Schicht durch einen Kalander in den Trockenschaum eingebracht. Danach muss das Laminat jedoch noch wärmefixiert werden. Die Schaumstofflaminierung fühlt sich am weichsten an. Bei Polyurethanschaum weist die Laminierung zudem eine Hitzebeständigkeit auf, da der Kleber nach der Fixierung nicht thermoplastisch ist.
In diesem Artikel habe ich versucht, einen Überblick über die Textilbeschichtungstechnologie zu geben und hoffe, ein Fazit zu ziehen, indem ich nur einige der im täglichen Gebrauch vorkommenden Beschichtungsmaterialien aufführe.
Wir können mit Matratzenbezügen, Hausschuhen, Duschvorhängen und Badezimmermatten beginnen, dann einen Tisch mit einer beschichteten Tischdecke aufstellen und dann auf den Flur gehen, um eine Regenjacke und einen Regenschirm zu holen. In Automobilen, vom Sitzbezug bis zum Kofferraum, finden sich unzählige Arten beschichteter Stoffe. Pendler werden beim Fahren mit Zügen oder Bussen auf viele beschichtete Materialien stoßen.
Textilbeschichtung ist nach wie vor eine profitable Zukunftstechnologie. Mit der Zunahme von Leichtbaustrukturen gewinnen beispielsweise faserverstärkte Werkstoffe immer mehr an Bedeutung. Hier werden Textilien oder Fasergelege lediglich zur Verstärkung der Kunststoffmatrix eingesetzt, der Herstellungsprozess ist jedoch ähnlich und stellt daher ein weiteres Wachstumsfeld für textile Beschichtungen dar.