Aramid-Vlies vs. Silikon-Heizmatte: Materialvergleich für textile Heizelemente

Zur Herstellung von Silikon-Heizmatten werden die Heizleiter in Form von Draht oder Litzen als Heizelement ausgelegt und anschließend in Silikon eingebettet. Dieser Vorgang wird als Vulkanisierung bezeichnet und bedeutet einen erheblichen Energieaufwand, da das Silikon stark thermisch erhitzt werden muss, damit es sich wunschgemäß mechanisch verformt. Heizmatten aus Silikon halten Dauertemperaturen bis 200 °C aus, mit Selbstklebefolie bis 180 °C. Kurzfristig halten sie auch höhere Temperaturen bis 230 °C aus.

Welche Temperaturen eine Heizmatte aus Silikon erreicht, lässt sich nur schwer vorhersagen, da die Temperatur von vielen Einflussfaktoren abhängig ist. So zum Beispiel von der Art und Masse des Guts, welches beheizt wird, von Luftströmungen oder der Umgebungstemperatur. Dabei stellt sich auch die Frage:

Ab welcher Temperatur schmilzt Silikon?

Es gibt unterschiedliche Hitze­beständig­keits­stufen bei Silikon. Normales Silikon hält Temperaturen von -50 °C bis zu 300 °C ohne Probleme aus. In der Industrie kommen auch hitzebeständige Silikone zum Einsatz, welche Temperaturen bis zu 1.500 °C standhalten. Auch wenn Silikone schwer entzündbar bzw. schmelzbar sind, verbrennt Silikon, einmal entzündet, zu einer nicht leitenden Asche. Allein aufgrund von hohen Temperaturen schmilzt Silikon nicht. Gehärtete Reste und Formen können granuliert und als Füllstoff zu neu gemischtem Silikon gegeben werden. Silikon als Werkstoff ist recycelbar, aber als Verbundstoff mit dem Heizelement nur schwer trennbar.

Die Nutzung von Aramid-Vlies ist vielen bisher nicht bekannt. Daher möchten wir folgende Frage beantworten:

Was ist Aramid?

Aramid ist eine Wortzusammensetzung aus Aromatisches Polyamid, zählt zu den Flüssigkristallpolymeren und wird überwiegend in Form von Fasern verarbeitet. Es wird in drei wesentliche Gruppen unterteilt: meta-Aramide, para-Aramide und para-Aramid-Copolymeren. Alle drei Gruppen zeichnen sich dadurch aus, dass das Aramid eine hohe Hitzebeständigkeit hat bzw. die Fasern flammbeständig sind.

Aramidfasern sind für sehr anspruchsvolle Anwendungen geeignet und werden wegen ihrer flammenhemmenden Eigenschaft häufig in der Feuer­bekämpfungs­branche (Herstellung von Feuerwehr­kleidung) eingesetzt. Aramid ist nicht nur feuerfest, die Aramidfasern besitzen auch eine hohe Zugfestigkeit, weshalb sie auch häufig für schusssichere Westen (Militär und Polizei) oder zur Panzerung von Einsatzfahrzeugen benutzt werden.

Eine besondere Eigenschaft von Aramid-Vlies ist seine gute Wärmeisolation. Durch den verlegten Heizdraht entsteht eine sehr hohe Wärmeleistung, welche durch das Vlies isoliert wird. Ein großer Vorteil ist hohe Hitzebeständigkeit von Aramid: die sehr hohe Wärmeleistung des Heizdrahts wird durch das Vlies zur Unterseite isoliert. Außerdem ist es nicht brennbar bzw. schwer entflammbar und kann für einen Temperaturbereich bis 200°C verwendet werden.

Kurz gesagt: Aramid-Vlies-Heizmatten sind den Silikon-Heizmatten sehr ähnlich, haben allerdings noch mehr Vorteile. Beispielsweise haben die Aramidfasern eine enorme Zugfestigkeit bei einem sehr geringen Gewicht. Sie bieten eine enorme Leistung und einen sehr hohen Schutz, was sich in einer sehr hohen Festigkeit gegenüber Schlägen, Schnitten und Abrieb zeigt. Embro setzt bei textilen Heizmatten unter anderem auf Aramidfasern, wenn hohe Temperaturbeständigkeit, geringes Gewicht und mechanische Belastbarkeit für die Anwendung entscheidend sind.