Das Kompetenzzentrum Chemiefasern und Vliesstoffe der DITF arbeitet an der Entwicklung von Feinstfaservliesstoffen mit Faserdurchmessern im Submikrometer- und Nanometerbereich. Auch zur „Technologieoffensive Wasserstoff” des BMWK wird in diesem Arbeitsfeld über das laufende Projekt „FLUID” ein Beitrag geleistet. Zusammen mit den Unternehmen FUMATECH BWT, BASF und Spiraltec sowie mit den Kollegen des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) haben sich die DITF das Ziel gesetzt, sowohl neuartige Fluor-freie Flachmembranen wie auch ein neuartiges Moduldesign für Membranbefeuchter zur Anwendung in PEM-Brennstoffzellen zu entwickeln und zu validieren.
Feinstfaservliesstoffe finden darin als „super-dünne” Stützstrukturen für die Membranen der Projektpartner Anwendung und bestehen aus anspruchsvollen Hochleistungspolymeren wie PSU, PESU, PPS oder PEEK. Diese Polymere können aus der Schmelze teilweise erst bei Temperaturen von über 400°C über das etablierte Meltblow-Verfahren (MB) oder alternativ über das Zentrifugen-Elektrospinnverfahren (CES) aus Lösungsmitteln zu Feinstfaservliesen verarbeitet werden. Bei letzterem wird im Projekt u.a. auch der Einfluss einer Erhöhung der Prozessenthalpie durch das Einleiten von Warmluft auf eine erfolgreiche Faserbildung untersucht.
Die Abbildung zeigt am Beispiel von PESU-Fasern, welche aus einem grünen Lösungsmittel ersponnen wurden, zu welchem Unterschied im finalen Faserdurchmesser bereits ein paar Kelvin Temperaturdifferenz führen können. Auch eine Verfestigung und Stabilisierung dieser Feinstfaservliesstoffe kann im Nachgang über eine Thermobond- oder Ultraschallkalandrierung erfolgen. Erste Prototypen wurden bereits erfolgreich produziert und werden im weiteren Projektverlauf optimiert.
