Funktionale Vliesstoffe – nachhaltig verfestigt

Stabilität ganz ohne Zusatzstoffe: Bei der mechanischen Verfestigung entsteht aus losem Faservlies ein belastbares Flächengebilde – allein durch physikalische Einwirkung. Ob durch Nadeln, Wasserstrahlen oder andere Verfahren – die Fasern werden gezielt miteinander verschlungen, verfestigt und dauerhaft verbunden.

Mechanische Verfestigung – reine Faserkraft für starke Vliesstoffe

Mechanische Verfestigungsverfahren kommen immer dann zum Einsatz, wenn thermische oder chemische Verfahren nicht möglich oder nicht gewünscht sind – beispielsweise aufgrund empfindlicher Fasermaterialien oder besonderer Anforderungen an das Endprodukt. Bei Freudenberg Performance Materials setzen wir mechanische Verfestigung gezielt ein, um strukturierte, robuste und bindemittelfreie Vliesstoffe zu erzeugen – ideal für technische und industrielle Anwendungen, bei denen Materialreinheit, Festigkeit und Nachhaltigkeit im Fokus stehen. Je nach Ihren individuellen Anforderungen stehen verschiedene Verfahrenstechniken zur Verfügung, etwa die Vernadelung oder das Hydroentanglement. Ganz ohne zusätzliche Bindemittel – dafür mit klarer Performance.

Vernadelung

Die Vernadelung ist ein mechanisches Verfestigungsverfahren, bei dem ein ungeordnetes Faservlies durch wiederholtes Einstechen tausender Nadeln mit feinen Widerhaken stabilisiert wird. Die Nadeln greifen die Fasern während der Auf- und Abwärtsbewegung und verhaken sie gezielt miteinander, wodurch ein robuster, dreidimensional verschlungener Faserverbund entsteht – ganz ohne chemische Hilfsmittel. Das Ergebnis sind leistungsstarke Vliesstoffe mit hoher mechanischer Festigkeit, textiler Haptik und vielfältiger Einsetzbarkeit. Freudenberg Performance Materials nutzt die Vernadelung gezielt dort, wo maximale Robustheit, textile Eigenschaften und Nachhaltigkeit gefordert sind – ganz gleich ob im Bau, in der Mobilität, der Filtration oder für technische Speziallösungen.

Schematischer Prozess

Beim Vernadelungsprozess werden mit Widerhaken versehene Nadeln vertikal durch das ungebundene Vlies gestochen. Die Fasern werden teilweise in die dritte Dimension umorientiert und miteinander verschlungen. Die Nadeln, die auf einem Nadelbrett fixiert sind, durchstoßen und verlassen das ungebundene Vlies, das zwischen zwei Lochplatten geführt wird. Die Geometrie der Nadeln, die Nadeldichte, die Geometrie der Nadelanordnung im Nadelbrett sowie Prozessparameter wie Durchstichtiefe und Stichanzahl pro m2 definieren die Produktqualität. Flächengewichte beim Vernadeln liegen üblicherweise über 50g/m2. Die Anlagengeschwindigkeit ist niedrig, da die Nadeln eine gewisse Zeit im Vlies bleiben.

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Wasserstrahlverfestigung

Beim Wasserstrahlverfestigen wird ein unverfestigtes Faservlies mithilfe von feinen, unter Hochdruck austretenden Wasserstrahlen mechanisch verfestigt. Diese Wasserstrahlen durchdringen das Vlies und verwirbeln die Fasern so intensiv, dass ein stabiles, gleichmäßig strukturiertes Flächengebilde entsteht – ganz ohne chemische Bindemittel. Das Ergebnis ist ein hoher Grad der Verfestigung. Der Prozess erfordert eine präzise Abstimmung von Wasserdruck, Düsengeometrie, Fasertyp und Vliesstruktur – und ermöglicht dadurch feinste Kontrolle über Griff, Festigkeit und Oberflächenoptik. Die textilen Eigenschaften des Vliesstoffs, z. B. Weichheit, sind vergleichbar mit denen konventionell hergestellter Textilien (Gewebe). Die Flächengewichte liegen zwischen 20 und 200 g/m2.

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Schematischer Prozess

Im Durchlauf wird das noch unverfestigte Vlies mit Hochdruckwasserstrahlen in alle drei Dimensionen umorientiert und miteinander verschlungen. Der Durchmesser der Löcher, aus denen die Wasserstrahlen kommen, beträgt in der Regel 0,1 mm, der Abstand zwischen zwei Löchern im Düsenstreifen 0,6 mm. Dabei werden Anordnungen mit ein- oder zweireihigen Düsenlöchern verwendet. Unter dem ungebundenen Vlies befindet sich eine Siebunterlage, durch die das Prozesswasser durchtritt. Diese Siebunterlage erhöht zugleich die Effizienz der Verwirbelung bzw. Verfestigung, indem die Wasserstrahlen teilweise reflektiert werden. Das Prozesswasser wird gefiltert und rezykliert, der Restwassergehalt im Vlies wird abgesaugt und getrocknet.

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Mehr zur
mechanischen
Verfestigung

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