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Dünne Hochleistungsisolierung mit Aerogel

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(Source: Outlast)
(Source: Outlast)

Mit einem Luftanteil von bis zu 99,8 % ist Aerogel der leichteste Feststoff der Welt. Das Material hat eine außerordentlich geringe Wärmeleitfähigkeit, die andere Isolierungen um ein Vielfaches übertrifft. Die NASA nutzt Aerogel daher bereits seit vielen Jahren für Raumfahrt-Projekte.
Die Outlast Technologies GmbH, Heidenheim/Brenz, hat ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem sich große Mengen Aerogel dauerhaft an unterschiedliche Träger wie Vliesstoffe, Filze und Verbundmaterialien binden lassen. Deren ursprüngliche Eigenschaften bleiben dabei erhalten, sodass sie sich in herkömmlichen Fertigungsprozessen problemlos weiterverarbeiten lassen. Das Besondere daran ist, dass die unter dem Namen Aersulate vertriebenen Textilien nur 1-3 mm dick sind und sehr hohe Isolationswerte erreichen, die selbst unter Druck und Feuchtigkeit weitestgehend erhalten bleiben. Trotz ihrer hohen Leistungsfähigkeit sind sie weich und können besonders für Schuhe, Bekleidung und Arbeitsschutzprodukte, aber auch für Schlafsäcke oder technische Anwendungen verwendet werden. Das von Outlast entwickelte Verfahren ist bereits zum Patent angemeldet.

Die Konsistenz von Aerogel lässt sich am besten als flüssige Staubkörner beschreiben, die sich aufgrund ihrer geringen Dichte innerhalb von Sekunden unkontrollierbar im Raum verteilen. Daher ist die Verarbeitung eine große Herausforderung. Beim neuartigen Aersulate-Verfahren wird Aerogel zwischen mehreren Stofflagen eingeklebt.

Als Feststoff auf Silicatbasis wird Aerogel aus natürlichem Quarzsand gewonnen, verfügt jedoch über eine 1.000 Mal geringere Dichte als aus demselben Rohstoff hergestellte Gläser. Die außerordentliche Isolierungsleistung verdankt das Material seiner extrem porigen Struktur, die einen Luftanteil von bis zu 99,8 % ermöglicht. Ein Liter Aerogel wiegt gerade einmal 50 g, schon 10 g davon verfügen allerdings über die Oberfläche eines Fußballfelds. Dank dieser Eigenschaften übertreffen die Aersulate-Textilien sämtliche bisher bekannte Isolierungsmaterialien in ihrer Performance – und das bei einer deutlich geringeren Dicke von nur 1-3 mm. So haben Tests der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) mithilfe des Alambeta-Verfahrens ergeben, dass sich der Wärmedurchgangswiderstand eines Aersulate-Vliesstoffs im Vergleich zu einem herkömmlichen Vliesstoff mit identischer Dicke mehr als verdoppelt. Hinzukommt, dass die Isolierungsleistung von Aersulate-Produkten trotz Druck und Nässe hoch bleibt, während sie bei anderen gebräuchlichen Stoffen wie Filzen oder Polyurethan-Schäumen (PU) unter diesen Bedingungen massiv abnimmt.

Arbeitsschutz und Funktionskleidung
Dank des textilen Trägers eignen sich die dünnen Aersulate-Produkte besonders für die Schuh- und Bekleidungsindustrie sowie sämtliche Bereiche des Arbeitsschutzes. Je nach Einsatzzweck kommen dem Anwender die unterschiedlichen Eigenschaften zugute: Mit einem Handschuh aus nur 1 mm dickem Aersulate kann man z.B. problemlos in kochendes Wasser greifen, ohne sich zu verbrühen. Auch die extrem hydrophoben Eigenschaften sind bei dieser Anwendung von Vorteil. Beim Kniebesatz von Arbeits- sowie Funktionshosen oder bei Schuhen bzw. Schuhsohlen werden dagegen auch die Materialeigenschaften bei Kompression relevant. Denn die Isolierungsleistung anderer Stoffe würde einerseits durch die Feuchtigkeit – von außen sowie als Schweiß von innen – und andererseits durch die permanente Einwirkung des Körpergewichts nach und nach abnehmen.

Mit Aersulate lassen sich auch Gepäck oder technische Geräte vor extremen Temperaturen sowie Witterungseinflüssen schützen. Zu diesem Zweck können z.B. entsprechende Handy- oder Equipmenttaschen in Kleidungsstücke eingenäht werden, um die Akkulaufzeit auch bei sehr kalten Außentemperaturen zu erhalten oder die Geräte bei starker Wärmeeinwirkung vor Überhitzen zu bewahren.

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