Laser statt Nähmaschine

Laser statt Nähmaschine

Der grosse Unterschied zwisschen einer Metallnadel und einem Diodenlaser

Die Textilindustrie setzt heute in der Produktion hochpräzise Industrienähmaschinen ein, deren Nadeln um die 10'000 Stiche pro Minute durchführen. Ein Diodenlaser dahingegen verschweisst Textilien absolut dicht und in einem einzigen Arbeitsgang. Die Vorteile von dieser neuen Methode sind vielfältig und helfen auch Multiple-Sklerose-Patienten.

Empa, die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, eine Forschungsinstitution im ETH-Bereich, beschäftigt sich unter anderem schon lange mit dem Verschweissen von Textilien mittels Laser. Gemeinsam mit der Schweizer Textilfachschule in Zürich und Partnern aus der Schweizer Textilindustrie wird an der Entwicklung einer Diodenlaserschweissanlage gearbeitet. Dabei handelt es sich um eine Art Lasernähmaschine, mit der verschiedene Textillagen und Strukturen theoretisch endlos und vor allem nahtlos zusammengefügt werden können.

Die Textilindustrie setzt heute in der Produktion hochpräzise Industrienähmaschinen ein, deren Nadeln um die 10'000 Stiche pro Minute durchführen. Das ist beeindruckend, und doch handelt es sich bei aller Präzision immer noch um Metallnadeln, die – egal wie dünn sie sind – im textilen Flächengebilde kleine Löcher hinterlassen. Um zu verhindern, dass an der Naht Wasser eindringt, werden beispielsweise die Nahtstellen einer Outdoorjacke in einem zweiten Arbeitsgang verklebt.

Ein Diodenlaser dahingegen verschweisst Textilien absolut dicht und in einem einzigen Arbeitsgang. Das Prinzip ist einfach: Ein Laserstrahl erhitzt Metalle oder Thermoplaste punktgenau so stark, dass sie schmelzen und sich die Materialien exakt miteinander verbinden. Der Diodenlaser soll dies mit Textilien aus Polymerfasern machen, so dass sich die Polymerketten verschmelzen und die perfekte Naht bilden. Polymere eignen sich besonders, weil es sich um chemische Verbindungen aus Ketten- oder verzweigten Molekülen handelt, die wiederum aus gleichen oder gleichartigen Einheiten bestehen. An der Lösung der verschiedenen Probleme, die sich durch die besonderen Eigenschaften von Textilien und Lasern ergeben, wird gerade gearbeitet.

Wozu das gut sein soll? Nun, abgesehen von der unglaublichen Präzision des Lasers, lässt sich dieser auch wesentlich besser computergestützt steuern als herkömmliche Nähmaschinen, womit Design und Form völlig neue Dimensionen eröffnet werden. Die verwendeten Materialien werden dünner und leichter, somit tragefreundlicher und gleichzeitig widerstandsfähiger.

Aber noch wichtiger ist der Einsatz im Gesundheitsbereich: Bereits heute gibt es laserverschweisste Kleidung für Multiple-Sklerose-Patienten. In Hosen und Hemden sind hauchdünne und absolut wasserdicht verschweisste Kühlpads eingearbeitet, die aufgrund ihrer molekularen Eigenschaften trotzdem für Wasserdampf durchlässig sind. Dieser sorgt beim Verdunsten auf der Haut der Träger für einen angenehmen Kühleffekt.