Erhöhung des Formfaktors in der Filamentextrusion durch die Entwicklung modifizierter Kapillaren

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In der Textilindustrie entfallen über 20 % des Umsatzes auf Produktneuheiten, bei denen zunehmend Profilfasern verwendet werden. Diese Fasern mit unrundem Querschnitt ermöglichen durch ihre höhere Oberfläche und spezielle Geometrien eine gezielte Funktionalisierung von Textilien. Die Entwicklung von Spinndüsen für neuartige Faserquerschnittsgeometrien erfordert mehrere Iterationsschritte, was den Innovationsgrad der Faser- und Textilhersteller limitiert. Ziel dieser Arbeit ist es, die Entwicklungszeit von Spinndüsen für solche Geometrien zu verkürzen. Dies wird durch die Herstellung von Kapillaren mit divergentem Ausgangsquerschnitt erreicht, wodurch die Relaxation des Polymers in die Kapillare verlagert wird, was den Spannungsabbau kontrolliert. Dadurch kann ein Rückschluss von dem resultierenden Faserquerschnitt auf die Kapillargeometrie erfolgen. Die Arbeit untersucht die Einflussfaktoren auf die Formbildung in der Extrusion profilierter Filamente unter Variation von Polymertypen und Prozessparametern. Modifizierte Kapillaren mit unterschiedlichen Aufweitungslängen und -winkeln werden entwickelt, um deren Effekte auf den Formfaktor zu bestimmen. Eine geometrieunabhängige, teilautomatisierte Methode zur Formfaktorbestimmung wird zur Quantifizierung der Ergebnisse entwickelt. Die Kapillarmodifikation, die Bestimmungsmethode sowie Gestricke aus kreuzförmigen Filamenten werden technologisch und wirtschaftlich bewertet.