Nanofaser

Nanofasern unter dem Rasterelektronenmikroskop

Nanofasern sind die Fasern mit einem Faserdurchmesser kleiner als 500 Nanometer (nm). In einem modernen Feinstaubfilter beispielsweise beträgt dieser idealerweise 200nm, aber kann bis zu 800nm sein. Nach Angaben der Firma Hills Inc. variiert der Faserdurchmesser zwischen 50 und 300nm.

Anwendung

Die Anwendung von Nanofasern konzentriert sich momentan auf die Luftfilterbranche. Hier wird zwischen zwei Materialien unterschieden, die standardmäßig in Luftfiltervliesen Verwendung finden, Glas- und Synthesefasern. Die Hersteller von Glasfasern für Luftfilter haben bereits langjährige Erfahrung mit integrierten Nanofasern. Dagegen ist die Verarbeitung von integrierten Nanofasern in Synthesefaservliesen etwas jünger.

Der Nutzen der Integration dieser ultradünnen Fasern in ein Luftfiltervlies wird durch den Slip-Flow-Effekt deutlich. Sie scheiden effektiv feine und ultrafeine Partikel ab und haben gleichzeitig so geringe Reibungskoeffizienten, dass sie energetisch in Hinblick auf die Druckdifferenz sehr interessant sind.

Herstellungsverfahren

Nanofasern werden immer in einem Verbundvlies verarbeitet. Für Synthesefaservliese bedeutet dies, dass Sie bereits bei der Herstellung, z.B. durch Elektrospinnen, mit anderen Verfahren, wie Schmelzspinnen u.a., kombiniert werden und so einen Verbund mit Mikrofasern eingehen. Darüber hinaus können auch noch Stütz- oder Schutzvliese additiv zu dem Mikro-Nano-Faserverbund hinzukommen, so dass ein Verbundvlies entsteht. Bei Glasfaservliesen ist das Düsenblasverfahren zur Herstellung von Luftfiltervliesen mit nanoskaligen Fasern sehr verbreitet.

Literatur

• James Stephenson: N202 Things You Can Buy and Sell for Big Profits!. Entrepreneur Press, 2004, ISBN 1-932531-22-X.
• Robert H. Avery: NAFA guide to air filtration. Natl Air Filtration Assn, 1993, ISBN 1-884152-00-7.
• H. -P. Hortig, L. Gail: Reinraumtechnik. Springer Verlag, Berlin 2004, ISBN 3-540-20542-X.
• Derek B. Purchas, Ken Sutherland: Handbook of Filter Media. Elsevier Science & Technology, 2002, ISBN 1-85617-375-5.

Weblinks

• Timothy Grafe, Kristine Graham: Polymeric Nanofibers and Nanofiber Webs: A New Class of Nonwovens. INTC 2002: International Nonwovens Technical Conference (Joint INDA – TAPPI Conference), Atlanta, Georgia 24.-26. September 2002.
• Kristine Graham, Ming Ouyang, Tom Raether, Tim Grafe, Bruce McDonald, Paul Knauf: Polymeric Nanofibers in Air Filtration Applications. Fifteenth Annual Technical Conference & Expo of the American Filtration & Separations Society, Galveston, Texas 9-12. April 2002.
• Frequently Asked Questions.
• Production of Sub-micron Fibers in Non-Woven Fabrics.
• ITV Denkendorf, Deutsches Textilforschungsinstitut, Vortrag Hofer Vliesstofftage 2005
• NTC USA Forschungsbericht
• Buch: Nanofibers and nanotechnology in textiles
• Edana Filtrex Konferenz 2006
• CCSE Nanotechnology in textiles finishment