DE102015218900A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat mit folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen einer Funktionspulvermischung aus einem Pulverlack und einer pulverigen Funktionskomponente, Auftragen der Funktionspulvermischung auf das textile Substrat, Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat, wobei ein Fixieren der Pulvermischung auf dem textilen Substrat entlang der eingebrachten Funktionsstrukturen erfolgt, Entfernen nicht fixierter Bestandteile der Funktionspulvermischung von dem textilen Substrat. Eine Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat in Form einer kontinuierlich geförderten Warenbahn umfasst eine kontinuierlich arbeitende Anlage aus einer Auftrageeinheit für eine Funktionspulvermischung auf die Warenbahn, einer sich daran anschließenden Fixiereinheit zum Einbringen der Funktionsstruktur auf die mit der Funktionspulvermischung bedeckte Warenbahn und einer unmittelbar daran anschließenden Saug- oder Gebläseeinrichtung zum Entfernen von nicht auf der Warenbahn fixierten Anteilen der Funktionspulvermischung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat nach den Ansprüchen 1 beziehungsweise 8.
  • Es ist bekannt, für funktionalisierte Textilien so genannte Funktionspigmente mit Hilfe geeigneter Bindersysteme auf textilen Oberflächen permanent zu applizieren. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise retroreflektierende, nachleuchtende und aktiv leuchtende textile Oberflächen realisieren. Weiterhin können auch leitfähige, magnetische bzw. sensorische und aktuatorische Oberflächenstrukturen auf Textilien geschaffen werden. Derzeit greift man zum Applizieren derartiger Funktionsstrukturen entweder auf eine direkte Applikation zurück, bei der die Funktionspigmente zusammen mit dem Binder auf die textile Oberfläche aufgetragen wird oder es wird zunächst ein unvernetzter Binderfilm auf die Oberfläche aufgebracht, auf den wiederum pulverförmige Funktionspigmente appliziert werden.
  • Für die direkte Applikation greift man insbesondere auf das Siebdruckverfahren zurück. Bei derartigen Verfahren muss der Feststoffgehalt in den Strukturen stark reduziert sein, um das Siebdruckverfahren ausführen zu können. Außerdem sind elektrolumineszente Drucke brüchig, während hochleitfähige Drucke auf Textilien keine hinreichende Knickbruchbeständigkeit aufweisen und vor allem magnetische Strukturen auf diese Weise nicht erzeugt werden können.
  • Bei dem Aufbringen eines zunächst unvernetzten Binderfilms lassen sich zwar höhere Pigmentbeladungen im klassischen Siebdruck erzeugen. Zurzeit existieren jedoch keine Bindersysteme, die mit anderen Druckverfahren, wie beispielsweise mithilfe von digitalen Inkjet- oder Chromojet-Druckern verdruckt werden können.
  • Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat anzugeben, mit denen sich die genannten Nachteile beseitigen lassen, sodass Funktionsstrukturen auf textilen Substraten in einer praktisch beliebigen Weise und außerdem mit einer hohen Genauigkeit und präzisen Ausrichtung realisiert werden können.
  • Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Die Unteransprüche beinhalten jeweils zweckmäßige bzw. vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung.
  • Das Verfahren zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat umfasst folgende Verfahrensschritte:
    Es erfolgt ein Bereitstellen einer Funktionspulvermischung aus einem Pulverlack und einer pulverigen Funktionskomponente. In einem zweiten Schritt wird Funktionspulvermischung auf das textile Substrat aufgetragen. Daraufhin erfolgt ein Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat, wobei dabei ein Fixieren der Pulvermischung auf dem textilen Substrat entlang der eingebrachten Funktionsstrukturen erfolgt. In einem nächsten Schritt erfolgt ein Entfernen nicht fixierter Bestandteile der Funktionspulvermischung von dem textilen Substrat.
  • Der Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht somit darin, auf Mischungen aus einem Pulverlack und einer pulverigen Funktionskomponente zurück zu greifen. Diese Mischungen können in einem praktisch beliebigen Verhältnis hergestellt werden. Als nächstes wird das textile Substrat mit der Mischung aus dem Pulverlack und der pulverigen Funktionskomponente bedeckt. In einem anschließenden Fixierschritt wird nun die so modifizierte Oberfläche mit den gewünschten Funktionsstrukturen versehen, indem die Funktionspulvermischung an ausgewählten Punkten, Linien, Flächen, Konturen oder ähnlichen Bereichen auf dem textilen Substrat fixiert wird und somit auf dem textilen Substrat haften bleibt. Nach diesem Schritt wird der nicht fixierte Teil der Funktionspulvermischung von dem textilen Substrat wieder entfernt, sodass nur die fixierten Bereiche übrig bleiben und somit die Funktionsstrukturen auf dem textilen Substrat realisiert sind.
  • Es wird somit weder zuerst ein Binder und dann ein Funktionspigment oder eine Mischung aus Binder und Funktionspigment aufgetragen. Stattdessen wird der bindende Effekt erst durch den Fixiervorgang auf der textilen Oberfläche, also quasi in situ realisiert, wobei sich insbesondere sehr feine Strukturen realisieren lassen, die unabhängig von den mechanischen Problemen eines Aufdruckens leitfähiger Pasten, Flüssigkeiten oder Gemischen erzeugt werden können.
  • Bei einer ersten Ausführungsform des Verfahrens wird der bei dem Bereitstellen der Funktionspulvermischung ein elastischer Pulverlack verwendet. Derartige Pulverlacke können durch eine äußere Einwirkungen geliert, d.h. in einen fließfähigen, vernetzten und dabei bindefähigen Zustand überführt werden, der sich insbesondere punktgenau realisieren lässt.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Auftragen der Funktionspulvermischung auf das textile Substrat mittels einer Pulversprüheinheit, wobei das textile Substrat in Form einer Warenbahn über eine elektrostatisch geladene Unterlage, insbesondere eine elektrostatisch geladene Walze, geführt wird. Dabei verteilt sich die aus der Pulversprüheinheit abgegebene Funktionspulvermischung infolge der von der Unterlage ausgeübten elektrostatischen Wechselwirkung gleichmäßig auf der Warenbahn. Es lassen sich hiermit sehr homogene Bedeckungen des textilen Substrats erreichen, die für den nachfolgenden Fixiervorgang von großem Vorteil sind.
  • Das Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat kann auf verschiedene Weise erfolgen. In einer ersten Ausführungsform wird dies durch ein Aufdrucken eines Druckmusters mittels eines Fixiermittels aus einer Druckvorrichtung erfolgt, wobei das Fixiermittel ein Anbinden des Pulverlacks an das textile Substrat bewirkt. Von großer Bedeutung ist hier, dass die Feinheit der erreichbaren Funktionsstruktur nur durch das verwendete Druckverfahren und die Viskosität des Fixiermittels bestimmt wird, nicht aber durch den Pulverlack oder die Funktionskomponente der Pulvermischung. Es können als sehr niedrigviskose Fixiermittel in einem sehr feinen Druckbild mittels digitaler Drucktechnik aufgedruckt werden, die dann zu entsprechend feinen und scharf begrenzten Funktionsstrukturen auf dem textilen Substrat führen.
  • Bei einer anderen Ausführungsform erfolgt das Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat durch ein Einschreiben eines Strukturmusters mittels konzentrierter elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels eines geführten Lasers. Hierbei ist die Feinheit und die Präzision der erreichbaren Funktionsstruktur auf dem textilen Substrat durch die optischen Eigenschaften des optischen Schreibsystems bestimmt, die bekanntlich mit einer sehr großen Genauigkeit ausgeführt werden kann. Das Einschreiben umfasst hier zum Einen eine Projektion von Licht über eine Maske auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat und zum Anderen das geführte Verstellen eines optisch hoch gebündelten Lichtstrahles oder eines Lasers, der mittels Ablenktechnik die Funktionsstruktur als Muster aus das textile Substrat aufschreibt.
  • Das Entfernen nicht fixierter Bestandteile der Funktionspulvermischung von dem textilen Substrat durch kann durch ein Absaugen oder ein Abblasen der Funktionspulvermischung erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass hier vollkommen trocken gearbeitet werden kann, ohne dass das textile Substrat nasschemischen oder anderen befeuchtenden Behandlungen mit nachfolgenden Trocknungsschritten unterzogen werden muss.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann sich nach dem Entfernen der nicht fixierten Bestandteile der Funktionspulvermischung ein abschließendes permanentes Fixieren der eingebrachten Funktionsstruktur mit einer dauerhaften Verbindung mit dem textilen Substrat anschließen, wobei durch eine Wärmebeaufschlagung eine Vernetzung des Pulverlacks mit der pulverförmigen Funktionskomponente und/oder ein mindestens teilweises Versintern der Funktionskomponente erfolgt. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird somit ein Fixierungsprozess in zwei Schritten verfolgt. Es wird zunächst ein temporäres Fixieren ausgeführt, bei dem die Funktionsstrukturen auf das textile Substrat eingebracht werden und der bewirkt, dass diese Funktionsstrukturen auf dem textilen Substrat haften bleiben und somit beim Entfernen der nicht fixierten Bereiche der Funktionspulvermischung nicht wieder mit vom Substrat gerissen werden. Bei dem abschließenden permanenten Fixieren werden die Funktionsstrukturen nun vernetzt. Das heißt insbesondere, dass hier der Pulverlack seine endgültige vernetzte Struktur erhält und dass gegebenenfalls die Funktionskomponente einen Vernetzungs- oder Sinterprozess durchläuft. Dieser zweite Fixierschritt erzeugt somit eine robuste Funktionsstruktur, sofern diese noch nicht im ersten Fixierschritt bereits erreicht worden ist.
  • Eine Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat in Form einer kontinuierlich geförderten Warenbahn, umfasst eine kontinuierlich arbeitende Anlage aus einer Auftrageeinheit für eine Funktionspulvermischung auf die Warenbahn, eine sich daran anschließende Fixiereinheit zum Einbringen der Funktionsstruktur auf die mit der Funktionspulvermischung bedeckte Warenbahn und eine unmittelbar daran anschließenden Saug- oder Gebläseeinrichtung zum Entfernen von nicht auf der Warenbahn fixierten Anteilen der Funktionspulvermischung.
  • Die Fixiereinheit kann als eine Druckvorrichtung für ein Fixiermittel und/oder als eine Schreibeinheit zum Einschreiben fixierter Funktionsstrukturen mittels konzentrierter Lichtbeaufschlagung, insbesondere mittels Laserstrahlung, ausgebildet sein.
  • Für die Vorrichtung kann außerdem eine nachgeschaltete terminale Fixiereinheit für ein permanentes Fixieren der Funktionsstrukturen auf der Warenbahn vorgesehen sein.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dient 1. Es werden für gleiche bzw. gleichwirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.
  • Die in der Figur gezeigte Vorrichtung ist als eine kontinuierlich arbeitende Anlage für eine geförderte Warenbahn aus einem textilen Substrat ausgebildet. Bei dem hier gezeigten Beispiel enthält die Anlage eine Auftragseinrichtung A zum Auftragen der Funktionspulvermischung, eine erste Fixiereinheit F zum Einbringen und Fixieren der Funktionsstrukturen auf der mit der Funktionspulvermischung bedeckten Warenbahn und eine sich daran anschließende Saug- oder Gebläsevorrichtung S zum Entfernender nicht fixierten Anteile der Funktionspulvermischung. Bei dem hier gegebenen Beispiel ist zusätzlich eine terminierende Fixiereinrichtung FT vorgesehen, mit der die Funktionsstrukturen auf der Warenbahn permanent und widerstandsfähig auf der Warenbahn fixiert werden.
  • Die Warenbahn 2 gelangt von einer Zuführrolle 2a in die Auftragseinrichtung A. Die Auftragseinrichtung A besteht aus einer Pulversprüheinheit 1, aus der die Funktionspulvermischung 1a auf die Warenbahn mittels einer Düse feinverteilt abgesprüht wird. Die Warenbahn läuft hierbei über eine elektrostatisch geladene Walze 3 oder eine Anordnung mehrerer elektrostatisch geladener Walzen und zieht dabei die Partikel der Funktionspulvermischung an. Es bildet sich hierbei eine homogene Schicht der Funktionspulvermischung auf der Warenbahn aus.
  • Die während des Auftragsvorgangs kontinuierlich weiterbewegte Warenbahn gelangt nun in eine Fixiereinheit F. Diese besteht im hier vorliegenden Beispiel aus einer Druckvorrichtung 4. Anstelle der Druckvorrichtung 4 oder zusammen mit dieser kombiniert kann auch eine Laserschreibeinrichtung 4a oder eine hier nicht angedeutete optische Belichtungseinrichtung in der Fixiereinheit vorgesehen sein.
  • Die Druckvorrichtung 4 ist als eine digitale Druckeinrichtung in Form eines Inkjet- bzw. Chromojet-Druckers ausgebildet. Diese drucken ein Druckbild eines Fixiermittels auf die mit der Funktionspulvermischung bedeckte Warenbahn aus. Das Fixiermittel bewirkt ein mindestens temporäres Fixieren der Funktionspulvermischung auf dem textilen Substrat der Warenbahn. Das temporäre Fixieren bewirkt ein Anbinden der Partikel des Pulverlacks der Funktionspulvermischung auf dem textilen Substrat, wobei hierbei die Partikel der Funktionskomponente mit eingeschlossen und somit ebenfalls auf dem textilen Substrat angebunden werden.
  • Bei der Verwendung einer Laserschreibeinrichtung 4a wird ein lokaler Energieeintrag im Auftreffpunkt des Lasers auf der Warenbahn ausgeführt. Dies bewirkt ein lokales Aufschmelzen der Partikel des Pulverlacks, ein so genanntes „Gelieren“, wobei die Partikel des Pulverlacks an das textile Substrat anbinden und die Partikel der Funktionskomponente in der Funktionspulvermischung mit einschließen und auf dem textilen Substrat anbinden. Je nach der Stärke er eingetragenen Laserenergie bindet hier die Funktionspulvermischung nur temporär oder terminal, d.h. abschließend, an dem textilen Substrat an.
  • Bei dem Betrieb der Laserschreibeinrichtung werden die Funktionsstrukturen auf dem textilen Substrat der Warenbahn eingeschrieben. Das Betreiben der Laserschreibeinrichtung erfolgt beispielsweise über einen zeilenweisen Bildaufbau der Funktionsstrukturen auf der Warenbahn oder durch das Einzeichnen von Bildstrukturen und Konturen mittels einer entsprechend geführten Spiegeleinrichtung.
  • Bei der Verwendung einer Belichtungseinrichtung wird ein Maskenbild einer Funktionsstruktur auf die Pulverbedeckung der Warenbahn projiziert. Der dabei eintretende Energieeintrag kann hier in Form von UV-Strahlung oder auch in Form von Wärmestrahlung erfolgen. Hierdurch wird ein photochemisches Vernetzen und Gelieren der Pulverlackkomponente erreicht oder es werden die Pulverllackpartikel aufgeschmolzen, wobei das erwähnte mindestens temporäre Fixieren der Funktionsstrukturen auf der Warenbahn erfolgt.
  • Nach dem Durchlaufen der Fixiereinheit F gelangt die Warenbahn in eine Saug- und/oder Gebläseeinheit S. Diese besteht im hier vorliegenden Beispiel aus einem unter der Warenbahn angeordneten Gebläse 5 und einer über der Warenbahn angeordneten Auffangeinrichtung 6, die als Absaugeinrichtung ausgebildet ist. Die von dem Gebläse abgegebene Druckluft durchtritt das textile Substrat der Warenbahn von unten und wirbelt dabei die nicht in der Fixiereinheit auf der Warenbahn fixierten Bestandteile der Funktionspulvermischung auf. Die aufgewirbelten Partikel werden von der Auffangeinrichtung aufgesaugt und einer erneuten Verwendung zugeführt. Die auf der Warenbahn zumindest temporär fixierten Funktionsstrukturen verbleiben auf der Warenbahn.
  • Das textile Substrat der Warenbahn weist somit nach dem Durchlaufen der Saug- und/oder Gebläseeinheit S eine mindestens temporär applizierte Funktionsstruktur auf.
  • In dem hier gezeigten Beispiel beinhaltet die Anlage eine terminale Fixiereinheit FT, die hier in Form einer Heizstrecke 7 ausgebildet ist. Die terminale Fixiereinheit bewirkt ein festes, abschließendes und widerstandsfähiges Anbinden der temporären Funktionsstrukturen auf dem textilen Substrat der Warenbahn. Eine derartige terminale Fixiereinheit kann insbesondere nach dem vorwiegend temporaren Fixieren mittels aufgedrucktem Fixiermittel erforderlich sein. Die terminale Fixiereinheit kann entfallen, wenn der in der Fixiereinheit bewirkte Fixiervorgang bereits zu robusten und funktionsfähigen Funktionsstrukturen geführt hat. Auf sie kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn in der Fixiereinheit ein Fixieren mittels der Laserschreibeinrichtung ausgeführt worden ist.
  • Die terminale Fixiereinheit bewirkt insbesondere in ihrer Ausbildung als Heizstrecke ein zumindest teilweises Versintern der Partikel der Funktionskomponente innerhalb der Funktionsstrukturen, wobei sich beispielsweise durchgehend elektrisch leitfähige Funktionsstrukturen auf dem textilen Substrat ausbilden, die von dem abgebundenen und vernetzten Pulverlack auf dem textilen Substrat fest verankert sind.
  • Nach dem Durchlaufen der terminalen Fixiereinheit FT bzw. je nach Ausführungsform der Anlage bereits nach dem Verlassen der Saug- und/oder Gebläseeinheit S wird die nun fertig modifizierte Warenbahn in einer Sammelrolle 8 aufgerollt.
  • Nachfolgend sollen einige Ausführungsformen modifizierter textiler Substrate und der darauf mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbarer Funktionsstrukturen beschrieben werden:
  • Beispiel 1. Funktionsstrukturen auf textilem Substrat mit hoher Nachleuchtdauer
  • Zur Schaffung eines Textils mit hoher Nachleuchtdauer werden zunächst Nachleuchtpigmente in Pulverform und Pulverlack in einer Pulvermischung miteinander vermischt und vollflächig auf einer textilen Warenbahn appliziert. Als geeignete Applikationstechnologie können wie erwähnt die Pulversprüheinheit sowie eine elektrostatisch geladene Walze auf der Gegenseite der textilen Warenbahn eingesetzt werden, um die Schicht möglichst gleichmäßig auf dem textilen Substrat zu gestalten. Der verwendete Pulverlack ist bevorzugt ein Thermoplast, weil dieser wie die textile Warenbahn eine entsprechende Flexibilität aufweist.
  • Das Gemisch aus den Nachleuchtpigmenten und dem Pulverlack wird im Digitaldruck, insbesondere mittels Inkjet- oder Chromojet-Druckverfahren oder durch Strahlung, insbesondere mittels Laserlicht oder UV-Strahlung, partiell und temporär entsprechend des gewünschten Druckbildes vorfixiert. Unfixierte Bestandteile des Gemisches werden anschließend durch Absaugen und/oder Abblasen entfernt, zurückgewonnen und wiederverwendet. Zur permanenten Fixierung auf der textilen Warenbahn wird durch thermische Einwirkung beispielsweise in der als Durchlaufofen ausgebildeten Heizstrecke der Pulverlack mit den Pigmenten vernetzt.
  • Kennzeichnend hierfür ist, dass mit hohen Feststoffgehalten gearbeitet werden kann. Dies ist insbesondere für Funktionen wie dem beabsichtigten Nachleuchten von besonderer Bedeutung, da diese Eigenschaft durch eine hohe Beladung ihre volle Wirkung entfaltet. Die Größe der Partikel der Funktionspigmente ist beliebig und kann beispielsweise im Bereich von etwa 1 bis 60 µm liegen.
  • Beispiel 2. Elektrolumineszierende Funktionsstrukturen auf textilem Substrat
  • Für die Realisierung elektrolumineszierender Textilien wird analog zu der Konstruktion von Textilien mit hoher Nachleuchtdauer verfahren. Lediglich an Stelle des einfachen textilen Trägers kommt als textiles Substrat eine gewebte textile Interdigitalstruktur zum Einsatz. Anstelle der Nachleuchtpigmente werden elektrolumineszierende Pigmente eingesetzt, die wiederum mit einem Pulverlack als Bindemittel gemischt, in Pulverform auf das Interdigitalgewebe aufgebracht und per Digitaldruck oder mittels LASER mit geringer Leistung lokal temporär fixiert werden. Das überschüssige Pulver wird abgesaugt und anschließend werden die verbliebenen elektrolumineszierenden Pigmente über den beigemischten Pulverlack bei ca. 130°C permanent auf dem Interdigitalgewebe fixiert. Anschließend wird das entstandene elektrolumineszierende Gewebe kontaktiert und mit PU-Folien und einem blickdichten aber transluzenten Oberstoff auf beiden Seiten laminiert.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel der elektrolumineszierenden Textilien wird an Stelle des Interdigitalgewebes ein einfacher leitfähiger textiler Träger mit einem Gemisch aus elektrolumineszierenden Pigmenten und einem Pulverlack bedeckt. Dieser wird per Digitaldruck oder LASER-Strukturierung temporär fixiert, wobei anschließend das überschüssige Pulver abgesaugt wird. Wenn das fertige Leuchttextil nach beiden Seiten leuchten soll, kommt bereits hier ein transluzentes leitfähiges Textil zum Einsatz.
  • Der so behandelte Träger wird vor dem abschließenden thermischen Fixieren mit einem Dielektrikum komplett beschichtet. Dies kann über eine Dielektrikumspaste oder wiederum durch den Pulverauftrag eines Gemisches aus einem Dielektrikum z.B. BaTiO4 und einem Pulverlack mit guten Dehnungseigenschaften erfolgen. In die aufgebrachte Dielektrikumsschicht wird vor der endgültigen thermischen Fixierung ein transluzentes leitfähiges Textil aufgebracht, und auf beiden Seiten eine PU-Folie und eine Deckschicht so auflaminiert, dass für die spätere elektrische Kontaktierung die leitfähige Trägergewebe an unterschiedlichen Stellen überstehen und die elektrolumineszierenden und dielektrischen Pigmente mit dem Pulverlack im Inneren thermisch fixiert werden.
  • Beispiel 3. Funktionsstrukturen zum Realisieren einer textilen Leiterplatte oder einer textilen Spule
  • Der Pulverlack wird je nach der erforderlichen Leitfähigkeit mit leitfähigen pulverförmigen Pigmenten gemischt, auf einen einfachen textilen Träger appliziert, das Pulver entsprechend dem Platinen- bzw. Spulendesign im Digitaldruck oder über einen LASER temporär vorfixiert, die überschüssigen Pigmente abgeblasen und abschließend thermisch vollständig und permanent vernetzt.
  • Beispiel 4. Magnetische Funktionsstrukturen auf textilem Substrat
  • Anstelle der leitfähigen Pigmente im Beispiel 3 werden wird Pulverlack je nach der erforderlichen Magnetfeldstärke mit magnetischen Pigmenten gemischt, auf einen einfachen textilen Träger appliziert, das Pulver entsprechend dem gewünschten Design im Digitaldruck oder über einen LASER temporär vorfixiert, die überschüssigen Pigmente abgeblasen und abschließend thermisch vollständig und permanent vernetzt.
  • Beispiel 5. Funktionsstrukturen für einen Transformator auf textilem Substrat
  • Durch die Kombination des vorgenannten Ausführungsbeispiels der textilen Spule gemäß Beispiel 3 und den magnetischen Textilien gemäß Beispiel 4 lassen sich nach dem in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Verfahren die Spulen in Kombination mit isolierenden und magnetischen Schichten so erzeugen, dass ein Transformator oder aber Spulen für eine drahtlose Energieübertragung hergestellt werden können. Durch die magnetische Komponente sind letztere deutlich effizienter und können mit geringeren Frequenzen betrieben werden.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung wurden anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie im Rahmen fachmännischen Handelns.
  • Bezugszeichenliste
  • A
    Auftragseinrichtung
    F
    erste Fixiereinheit
    S
    Saug- und/oder Gebläsevorrichtung
    FT
    terminierende Fixiereinheit
    1
    Pulversprüheinheit
    1a
    Funktionspulvermischung
    2
    Textile Warenbahn
    2a
    Zuführrolle
    3
    elektrostatisch geladene Walze
    4
    Druckvorrichtung
    4a
    Laserschreibeinrichtung
    5
    Gebläse
    6
    Auffangeinrichtung
    7
    Heizstrecke
    8
    Sammelrolle

Claims (10)

  1. Verfahren zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat, mit folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen einer Funktionspulvermischung aus einem Pulverlack und einer pulverigen Funktionskomponente, – Auftragen der Funktionspulvermischung auf das textile Substrat, – Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat, wobei ein Fixieren der Pulvermischung auf dem textilen Substrat entlang der eingebrachten Funktionsstrukturen erfolgt, – Entfernen nicht fixierter Bestandteile der Funktionspulvermischung von dem textilen Substrat
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bei dem Bereitstellen der Funktionspulvermischung ein elastischer Pulverlack verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen der Funktionspulvermischung auf das textile Substrat mittels einer Pulversprüheinheit (1) erfolgt, wobei das textile Substrat in Form einer Warenbahn (2) über eine elektrostatisch geladene Unterlage, insbesondere eine elektrostatisch geladene Walze (3), geführt wird, wobei die aus der Pulversprüheinheit (1) abgegebene Funktionspulvermischung sich infolge der von der Unterlage ausgeübten elektrostatischen Wechselwirkung gleichmäßig auf der Warenbahn verteilt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat durch ein Aufdrucken eines Druckmusters mittels eines Fixiermittels aus einer Druckvorrichtung (4) erfolgt, wobei das Fixiermittel ein Anbinden des Pulverlacks an das textile Substrat bewirkt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Funktionsstruktur auf das mit der Funktionspulvermischung bedeckte textile Substrat durch ein Einschreiben und/oder oder Aufprojizieren eines Strukturmusters mittels konzentrierter elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels eines Lasers (4a), erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen nicht fixierter Bestandteile der Funktionspulvermischung von dem textilen Substrat durch ein Absaugen oder ein Abblasen der Funktionspulvermischung erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen der nicht fixierten Bestandteile der Funktionspulvermischung ein abschließendes permanentes Fixieren der eingebrachten Funktionsstruktur mit einer dauerhaften Verbindung mit dem textilen Substrat erfolgt, wobei durch eine Wärmebeaufschlagung eine Vernetzung des Pulverlacks mit der pulverförmigen Funktionskomponente und/oder ein mindestens teilweises Versintern der Funktionskomponente erfolgt.
  8. Vorrichtung zum Applizieren einer Funktionsstruktur auf einem textilen Substrat in Form einer kontinuierlich geförderten Warenbahn (2), umfassend eine kontinuierlich arbeitende Anlage aus einer Auftrageeinheit (A) für eine Funktionspulvermischung auf die Warenbahn, einer sich daran anschließenden Fixiereinheit (F) zum Einbringen der Funktionsstruktur auf die mit der Funktionspulvermischung bedeckte Warenbahn und einer unmittelbar daran anschließenden Saug- oder Gebläseeinrichtung (S) zum Entfernen von nicht auf der Warenbahn fixierten Anteilen der Funktionspulvermischung.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinheit (F) eine Druckvorrichtung (4) für ein Fixiermittel und/oder als eine Schreib- oder Projektionseinheit (4a) zum Einschreiben fixierter Funktionsstrukturen mittels konzentrierter Lichtbeaufschlagung, insbesondere mittels Laserstrahlung, ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine nachgeschaltete terminale Fixiereinheit (FT) für ein permanentes Fixieren der Funktionsstrukturen auf der Warenbahn (2) vorgesehen ist.
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