Möglichkeiten und Grenzen der Metallisierung textiler Flächen mittels PVD-Technologien für multifunktionale Schutztextilien

Für leichte textile Flächengebilde zum Hitze- und Kälteschutz waren durch Applikation metallischer Schichten durch thermisches Verdampfen und Magnetron-Sputtern kombinierte Shielding-Funktionen zu entwickeln. Dabei richtete sich das Augenmerk auf die Haftungsproblematik der Metallschichten ohne merklichen Verlust der Oberflächenwiderstände. Zur Verbesserung der Schichthaftung wurden die Textilien verschiedenen Vorbehandlungen, einer Gasphasenfluorierung, einer 100 nm starken Hexamethyldisiloxan-Beschichtung (HMDSO) sowie einer Behandlung mit einem Haftvermittler der Firma Bolte unterzogen. Außerdem wurden die metallisierten Materialien mit verschiedenen Zweitausrüstungen aus Polyurethan-, Vinylacetat- und zwei Polysiloxanausrüstungen nach Herstellerangaben bzw. mit einer HMDSO-Schicht behandelt. Zur Bestimmung der Haftkräfte ausgewählter Schichten dienten der Peel-Test sowie ein Martindale-Schleudertest. Parallel dazu erfolgten bis zu vier Waschprüfungen je Probe. Zur Beurteilung der elektrischen Leitfähigkeiten der Muster wurden die Oberflächenwiderstände ausgewählter Proben nach DIN EN 1149-1 mit einer Ringelektrode gemessen. Die angestrebten Haftkräfte von 8 N/15mm wurden für bedampfte und besputterte Fallschirmseide, ohne Schichtpartikel mit dem Tape vom Substrat zu lösen, erreicht und übertroffen. Die Ergebnisse im Martindale-Scheuertest zeigen, dass mit dem thermischen Bedampfen und dem Magnetron-Sputtern auf textilen Substraten Schichten mit guten Hafteigenschaften gegenüber Scheuerbeanspruchung abgeschieden werden können. Vor allem die Sputter-Beschichtung ermöglicht die Generierung sehr haftfester Schichten. Eine zusätzliche Nachbehandlung der Metallschichten mit Polymerbeschichtungen und HMDSO ist empfehlenswert. Bei den Vliesstoffen kann die Verbundfestigkeit durch eine zusätzliche Polymerbeschichtung deutlich verbessert werden. Bei der parallel zum Abriebtest erfolgten Waschbehandlung mit bis zu 4 Wäschen je Probe wurde das anvisierte Ziel, Schichthaftungen bis zu 15 Wäschen ohne merklichen Verlust der funktionellen Eigenschaften wie die Leitfähigkeit zu erzielen, nicht erreicht.