Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gut isoliert statt eiskalt erwischt

21.02.2013
Hohenstein Institute entwickeln Textilausrüstung, die Mitarbeiter im eiskalten Tiefkühlhaus erwärmt

Wer in seine heimische Gefriertruhe greift, ahnt, dass es in einem Tiefkühlhaus extrem kalt sein muss. Genauer gesagt: Arktisch kalt. Bis zu -39 °C kann die Umgebungstemperatur in einem Kühlhaus betragen, der Wert in einem Gefrierhaus kann sogar auf bis zu -49 °C sinken. Kein Wunder, dass gute Kälteschutzkleidung für die Mitarbeiter dort Pflicht ist.

Ziel der Textilhersteller ist dabei eine gute Isolation: Die Kälte darf nicht über die Textilien zum Körper vordringen. Zudem sollte die vom Körper produzierte Wärme nicht nach außen gelangen. Dazu gehört auch die Infrarot- beziehungsweise Wärmestrahlung des menschlichen Körpers. Im Durchschnitt gibt der Mensch zwischen 150 und 200 Joule Wärmestrahlung pro Sekunde ab. Bislang haben Hightech-Textilien allerdings vorrangig die Infrarotstrahlung des Körpers im kurz- und mittelwelligen Bereich geblockt. Das langwellige Spektrum der IR-Strahlung jedoch kann durch die Schutzkleidung hindurch auf den Körpern treffen und ihn somit auskühlen. Deshalb entwickeln die Hohenstein Institute in Bönnigheim in einem Forschungsprojekt (AiF-Nr. 17565 N) nun eine Ausrüstung für Schutztextilien, die das gesamte Spektrum der Infrarotstrahlung abdeckt, wodurch ein besserer Kälteschutz gewährleistet wird.

„Wir wollen eine Ausrüstung für Textilien entwickeln, die deren Strahlungseigenschaften so modifiziert, dass die auftreffende langwellige IR-Strahlung absorbiert beziehungsweise reflektiert wird“, erklärt Projektleiter Stefan Gierling. „Die Möglichkeiten einer solchen textilen Ausrüstung sollen in Hinblick auf den Arbeitsschutz grundsätzlich untersucht werden. Vor allem die reflektierenden Eigenschaften bei wärmeren Temperaturen und die absorbierenden Eigenschaften bei kälteren Temperaturen sind von Bedeutung.“

Hierfür sollen Textilien gezielt mit einer geeigneten Beschichtung ausgerüstet werden: Um einen optimalen Schutz vor Auskühlung zu erzielen, soll auf dem körpernah getragenen Futterstoff eine Absorptionsschicht und auf dem körperfernen Oberstoff eine Reflexionsschicht appliziert werden.

Wesentlich ist für die Forscher, dass die neue Textilausrüstung nicht nur einen breiten Anwendungsbereich abdeckt, sondern auch gute Komforteigenschaften beim Tragen aufweist sowie mit wenig Aufwand und vertretbaren Kosten in die industrielle Produktion übertragbar ist.

„Wir wollen die Ausrüstung in Bezug auf ihre thermophysiologischen Eigenschaften dahin gehend optimieren, dass ein optimaler Tragekomfort gewährleistet werden kann“, sagt Gierling. Um der Gefahr des Hitzestaus entgegen zu wirken, werden die funktionalisierten Textilien während des Projekts auf ihre Thermoregulation hin untersucht und optimiert.

Damit die Produktion entsprechender Kleidung in Serie sowie mit geringen Modifikationen an bestehenden Anlagen realisierbar ist, wollen die Wissenschaftler unter Berücksichtigung der kommerziell erhältlichen Produkte geeignete textile Substrate wie Polyester und Baumwolle auswählen. Diese werden mittels üblicher Beschichtungsverfahren mit gezielt ausgewählten anorganischen Funktionsmaterialien ausgerüstet. Bevorzugt sollen hier nanoskalige Metalloxide wie zum Beispiel Aluminium-, Eisen- oder Zinkoxid appliziert werden.

„Je kleiner die Partikelgröße der eingesetzten Materialien ist, desto größer ist der Anteil der langwelligen Infrarot-Absorption im Vergleich zum Bulkmaterial“, so Gierling „Eine Kombination verschiedener Materialien und Partikelgrößen soll zum gewünschten Erfolg führen.“ Die Ergebnisse des Projekts stehen interessierten Herstellern ab Herbst 2014 zur Verfügung.

Unsichtbar dank langwelliger Infrarotstrahlen

Die im Rahmen des Forschungsprojektes entwickelten Textilien sind auch für den militärischen Einsatz interessant. Hier geht es darum, dass die Textilien durch die Abschirmung der langwelligen Infrarot-Strahlung in einem möglichst großen Temperaturbereich die Wärmesignatur eines Körpers verschleiern sollen, damit Personen nicht von Wärmebildkameras erfasst werden.

Die absorbierte Energie soll gegebenenfalls durch gezieltes Einbringen von speziellen Fasern in die Textilkonstruktion an andere Positionen transportiert werden, wo sie zum Teil wieder zum Maskieren der tatsächlichen Form des menschlichen Körpers genutzt werden kann.

Kontakt:
Stefan Gierling
Telefon: +49 7143 271-602
E-Mail: s.gierling@hohenstein.de

Rose-Marie Riedl | Hohenstein Institute
Weitere Informationen:
http://www.hohenstein.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Flammschutzmittel – Verborgene Lebensretter in Kunststoffen
20.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Wie man Stickstoff zwingt, sich zu binden
20.07.2017 | Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie