Die Nachfrage nach leichten und hochfesten Tragmitteln wächst zunehmend. In vielen maritimen Anwendungen sind Seile aus HM-HT Fasern (engl.: high modulus-high tenacity), schon heute Stand der Technik. Die Zugfestigkeiten dieser Seile übertreffen die der konventionellen Stahldrahtseile deutlich. Auch die Zugsteifigkeiten können durch das sogenannte Thermofixieren in die Größenordnung der Stahldrahtseile gebracht werden.

Effekte der Thermofixierung textiler Tragmittel:

  • ca. 30% höhere Zugfestigkeiten
  • ca. 35% höhere E-Module und
  • ca. 85% geringere Strukturdehnung

Der Thermofixierprozess ist jedoch nur für Seildurchmesser bis max. 20mm wirtschaftlich darstellbar. Bei einem 10mm-Seil beträgt die Fixierzeit ca. 18min bei 20 mm sogar 30 bis 50min. Hinzu kommt, dass sich durch das Erwärmen des Seiles, von außen nach innen, ein Temperaturgradient im Seil einstellt, durch den das Seil ungleichmäßig fixiert wird. So werden die äußeren Bereiche sehr schnell auf Fixiertemperatur gebracht und folglich fixiert während die inneren Bereiche des Seiles, durch die schlechte Wärmeleitung der Faserstoffe, erst viel später oder gar nicht fixiert werden. Damit stellt sich beim Thermofixieren mittels Umluftofen ein inhomogener Kraftverlauf ein.

Mit der TEXELMA-Technologie können Seile unabhängig vom Seildurchmesser in unter 2 min durchfixiert werden. Dies steigert zum einen die Produktqualität, da die Fasern an der Seiloberfläche mit der gleichen Temperatureinwirkungszeit fixiert wurden wie innerhalb des Tragmittels. Zum anderen werden die Produktionszeiten um eine vielfaches reduziert, wodurch die Produktionskosten maßgeblich sinken. Darüber hinaus ist ein Fixieren von Seilen oberhalb von 20 mm nunmehr problemlos und in kürzester Zeit möglich.

Zielkonflikte

  1. Ohne TEXELMA ist es gegenwärtig nicht möglich ein textilbasiertes Faserseil mit einem Schmierstoffanteil von mehr als 5% mit einem dünnwandigen monolithischen Extrusionsmantel auszurüsten, da Beschichtungsbestandteile durch die hohen Temperaturen der Polymerschmelze gasförmig werden und zur Ausbildung von Gasblasen im Mantel führen. An der Seiloberfläche angereicherter Schmierstoff verhindert zudem eine sichere verschiebungsfreie Kernmantelverbindung. Daraus resultierend, ist die Lebensdauer gegenüber einem geschmierten Seil um ein Vielfaches reduziert.
  2. Geflochtene Zugmittel weisen eine hohe Initialdehnung auf, welche durch konventionell aufgebrachte Extrusionsmäntel eingeprägt wird (Rückstellfeder). TEXELMA hat dieses Problem durch einen mehrstufigen Verstreckungsprozess gelöst.
  3. Aufgrund der materialspezifischen Eigenschaften (geringe Quersteifigkeit, geringe UV-Beständigkeit) können nur Kernmantelseilkonstruktionen technisch angewendet werden. Der Mantel schützt das Zugmittel vor äußeren Einflüssen und vermittelt bei Treibscheibenanwendungen zwischen Treibscheibe und Zugmittel. Diese Kernmantelkonstruktionen sind jedoch deutlich schwieriger zu durchwärmen, wodurch ein nachgeschalteter Thermofixierprozess (Reduktion der Initial- und Arbeitsdehnung) nur bedingt möglich ist. Auch dieses Problem wurde durch TEXELMA gelöst. Die Erwärmung innerer und äußerer Seilabschitte erfolgt simultan.
  4. Ein Thermofixieren des Kernseiles vor der Mantelextrusion führt zum Austritt von Schmierstoff aus dem Seilquerschnitt (Trockenlaufen) und einer gleichzeitigen Anreicherung an der Kernseiloberfläche (Verringerung der Mantelanhaftung) Mit TEXELMA erfolgt die Thermofixierung erst nach Aufbringung eines Extrusionsmantels.