Die Situation
In den vergangenen Jahren sind die Anforderungen an Schutzkleidung mit Protektoren aufgrund von gesetzlichen Vorgaben sowie einem steigenden Sicherheitsbewusstsein so stark gestiegen, dass die bisherigen Systeme teilweise nicht mehr ausreichen. Das macht die Entwicklung von Protektoren mit einem verbesserten Druck-, Stoß- und Crash-Schutz erforderlich.
Das Projekt
An den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF) wurde deshalb ein neuer hoch effektiver Aufprallschutz entwickelt, der auf dem bionischen Aufprallschutz-Prinzip der Pomelo-Frucht basiert. Bei dieser wird der Aufprall durch eine Art Fruchtschaum gedämpft, der sich zwischen Schale und Fruchtfleisch befindet und bis zu drei Zentimeter dick sein kann.
Entsprechend bestehen die neu entwickelten Körperschutzelemente aus einem Abstandsgewebe, welches in ein Schaummedium eingebettet ist. Durch eine optimale Abstimmung der Druckstabilität des Abstandsgewebes auf die viskoelastischen Eigenschaften des Schaums wurde ein gutes Dämpfungsverhalten erreicht.
Untersucht wurden drei Belastungsfälle anhand von entsprechenden Demonstratoren: der schnelle Impact am Beispiel eines Skihelms, der mittlere Impact bei einem Rückenprotektor und die quasi statische Druckbelastung bei Schutzpolstern.
Bei Rückenprotektoren konnte durch die Integration eines Abstandsgewebes in den Schaum das Temperaturfenster, in dem der Protektor einen guten Schutz bietet, deutlich vergrößert werden. Durch das Abstandsgewebe erhält der Protektor zusätzlich einen Durchdringungsschutz.
Im Bereich Kopfschutz verbesserte sich das Dämpfungsverhalten des Helms durch die Verstärkung eines EPS-Hartschaums mit einem Abstandsgewebe um bis zu 30 Prozent.
Der Nutzen für den Mittelstand
Mit den Ergebnissen des Forschungsprojekts können die deutsche Textil-, Sicherheits- und Sportartikelindustrie neue wirtschaftliche Fertigungsverfahren für qualitativ hochwertige Produkte übernehmen, um sich auch in Zukunft als „Innovation Leader“ in einem globalen Markt erfolgreich zu positionieren.
Für Schaumhersteller werden branchenübergreifende Entwicklungen möglich, die entweder Allianzen zwischen den beiden Partnerbranchen schaffen oder eine Erweiterung der bestehenden Geschäftsfelder bieten.
Ansprechpartner
Dr. Hans-Jürgen Bauder
hans-juergen.bauder@ditf.de
+49 711 9340 254
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" 19398 N.