Die Kraft der Elastics
25.01.2024
Warum Elastomere elastisch sind
Ein Handy sicher fixieren, bequem in einen Schutzhandschuh schlüpfen, die Sprungfläche eines Trampolins spannen, ein Exoskelett komfortabel nutzen und, und, und – etliche Funktionen unserer Schmaltextilien beruhen auf der Elastizität des Materials. Die kann erheblich variieren. Von extrem hoher Elastizität – zum Beispiel für elektrische Schiebetüren – bis zu minimaler Elastizität – etwa eines Verstell-Elements im Fahrzeuginnenraum. Je nachdem, welche Aufgabe das Textil erfüllen soll, definieren die Elastics-Expert*innen von JUMBO-Textil präzise seine Elastizität. Hierfür nutzen sie Garne aus sogenannten Elastomeren.
Illustration A: „geknäulte“ Polymerketten
Illustration B: gestreckte Polymerketten
Elastomere streben nach Ordnung
Gummis gehören zu den Elastomeren und sind feste, aber elastisch verformbare Kunststoffe. Sie entstehen durch Vulkanisation von Natur- oder Synthesekautschuken und bestehen aus langen ungeordnet vernetzten Kettenmolekülen, die sogenannte Polymerknäuel bilden (Illustration A). Bei Zugbelastung verformen sich die Elastomere, nehmen danach aber wieder ihre ursprüngliche Gestalt an. Ursache der Elastizität ist die Fähigkeit der ungeordneten, „geknäulten“ Polymerketten, auf eine Zugbelastung mit einer Streckung bzw. „Entflechtung“ der Ketten zu reagieren (Illustration B), um anschließend wieder in ihren bevorzugten Zustand zurückzukehren: sie strecken sich und ziehen sich nach Ende der Zugbelastung wieder zusammen.
Die Elastizität von Elastomeren beruht also auf dem statisch-dynamischen Gleichgewicht zwischen Ordnung und Entropie. Das Elastomer speichert keine Spann-Energie in sich selbst – wie das etwa eine Stahlfeder tut –, sondern erhöht seine innere, molekulare Ordnung. Die während der Dehnung zugeführte Energie strahlen sie als Wärme aus. Beim Zusammenziehen entnehmen sie wieder Umgebungswärme.
In großer Kälte vermindert sich die Elastizität der Elastomere, steigt die Temperatur, erhöht sie sich. Die mögliche Dehnung geht dabei deutlich über die gewöhnliche Wärmeausdehnung von Festkörpern hinaus.
Elastics sind allgegenwärtig
JUMBO-Textil nutzt die großartigen Eigenschaften der Elastomere für so unterschiedliche Branchen wie Automotive oder Medizin, Industrie oder Sport. So leistet es einen Beitrag zu unserer Mobilität und Gesundheit, unserem Komfort und unserer Freizeit.
Ob Litze im Exoskelett oder Webband zur Handy-Fixierung – entscheidend für die jeweilige Funktionalität ist die spezifische Elastizität des Schmaltextils.
Fotos: JUMBO-Textil
