Aktive Beleuchtung für Polizeiwesten mit Platilon®-TPU-Folien

Nachts, bei Nebel, Regen oder im Verkehr kann es Leben retten, gesehen zu werden. Doch die meisten Reflektorstreifen an Polizei- und Rettungswesten funktionieren nur, wenn Licht auf sie trifft. XTRA Dynamics möchte das ändern, indem das Unternehmen seine elektrolumineszenten X-TENSE-Folien in Warnkleidung für die Polizei integriert.

Strafverfolgungsteams fordern zunehmend smarte Textiltechnologien, die direkt in Standardwesten eingebaut werden: dünn, flexibel und langlebig, atmungsaktiv genug für lange Einsatzschichten und konform mit den Anforderungen sowohl für ballistische als auch für Warnschutzkleidung.

Die elektrolumineszierende (EL) Technologie verwendet spezielle im Siebdruckverfahren aufgetragene Drucktintensysteme, die beim Einschalten leuchten. Gedruckte Silberbahnen bilden den Stromkreis, sodass das bedruckte Panel ein glattes, gleichmäßiges, homogenes Licht erzeugt, ohne dass LEDs erforderlich sind. Bei der Erprobung dieser Technologie an einer EL-Jacke wandte sich XTRA Dynamics an Covestro, um einen Polymerfolienstapel zu erhalten, der die EL-Schicht tragen, sie vor Feuchtigkeit schützen und das Lichtpanel mit dem Kleidungsstück verbinden konnte. 

Der logische nächste Schritt für diese Beleuchtungstechnologie für Arbeitskleidung ist der Polizeieinsatz, bei dem Standard-LED- und OLED-Teile einfach zu dick, starr oder komplex sind, um sie in eine Hochleistungsweste zu integrieren.

Zertifizierte Behördenuniformen setzen die Messlatte noch höher. Alles, was der Weste hinzugefügt wird, muss wiederholtes Waschen überstehen, seine mechanischen Eigenschaften bei mechanischer Belastung, UV-Strahlung und Temperaturschwankungen beibehalten und den zertifizierten Warnschutzbereich des Kleidungsstücks unberührt lassen – weshalb sich starre elektronische Geräte als zu dick, zu verwindungssteif oder zu komplex für die Integration erwiesen haben.

Schutzausrüstung für die Polizei lässt wenig Raum für Kompromisse. Sie muss hohe Anforderungen an die Sichtbarkeit erfüllen, rauer Beanspruchung standhalten und über lange Schichten hinweg komfortabel bleiben. XTRA Dynamics musste seine dehnbare EL-Folientechnologie auf einem flexiblen Trägerstreifen mit einer Gesamtdicke von weniger als 200 µm platzieren, damit dieser zu einer Polizeiweste hinzugefügt werden kann, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, und sich dennoch mit dem Träger biegen, dehnen und bewegen kann.  

Der Trägerstreifen musste aktive Beleuchtung in die Weste integrieren, ohne sich wie ein starres elektronisches Gerät anzufühlen, das oben aufgesetzt wurde, und gleichzeitig gedruckte Silberbahnen aus leitfähigen Tinten für den Stromkreis sowie eine EL- oder elektrolumineszierende Schicht tragen, die eine homogene Lichtverteilung über den gesamten Streifen liefert, damit Polizeibeamte im Dunkeln deutlich erkannt werden können.

Polizeibekleidung erfordert auch andere mechanische Hochleistungseigenschaften. Sie muss wasserbeständig sein und Regen, Waschen, Abschürfungen und UV-Strahlen sowie Hitze und Kälte standhalten. Das EL-System musste außerdem sehr wenig Strom verbrauchen und keine Wärme von der gedruckten Elektronik abgeben. 

Wir haben einen dreischichtigen Aufbau aus Platilon® TPU-Folien entwickelt, um das X-TENSE-Beleuchtungssystem in die Polizeiweste zu integrieren, zu schützen und zu verbinden. Jede Schicht hat eine klare Aufgabe. 

Platilon® 9184 bildet den bedruckbaren Polyurethan-Träger für gedruckte Elektronik und bietet den elektronischen Tinten und Silberleiterbahnen eine zuverlässige Oberfläche für präzisen Druck. Platilon® WB 9032 fungiert als Wasserdampfsperre und hilft, die gedruckte Elektronik vor Regen, Feuchtigkeit, Hitze und Kälte zu schützen. Platilon® 2108 Y bildet die Hotmelt-Schicht, die den fertigen Streifen mit dem Westengewebe verbindet.

Der Prozess kombiniert Siebdruck von leitfähigen und elektrolumineszierenden Tinten in präzisen Mustern auf die Platilon® 9184-Oberfläche und baut so die beleuchteten Zonen und integrierte Elektronik auf. Während des Drucks wird die TPU-Folie von einem temperaturstabilen Polypropylen-Träger gestützt, um Formstabilität zu gewährleisten. Nach dem Ablösen ist die komplette Folienanordnung weniger als 200 µm dünn: ein flexibles Substrat für die Polizeiweste, das abriebfest, weich und bereit ist, sich mit dem Träger zu bewegen.

Das X-TENSE-System erzeugt ein breites, gleichmäßiges Leuchten bei niedriger Spannung, mit geringem Stromverbrauch und ohne Wärmeentwicklung. Die Folie mit homogener Lichtverteilung ist in das dunkelblaue Band der gelben Weste eingebaut, mit zwei beleuchteten Feldern auf der Vorderseite und unserem beleuchteten Covestro-Logo auf der Rückseite. Unser wasserbeständiger Polymerfolien-Aufbau ist auf diesen schmalen Streifen begrenzt, damit die Weste atmen kann.

Wo Feuchtigkeitsdurchlässigkeit statt Sperrwirkung das Ziel ist, bietet die gleiche Platilon®-Reihe atmungsaktive TPU-Foliengüten für Schutzkleidung — eine Materialplattform, zwei Feuchtigkeitsstrategien. Für Hersteller ist die gleiche Plattform ein skalierbarer Weg, um gedruckte Schaltkreise in funktionale Kleidung, Arbeitskleidung und andere smarte Textilanwendungen zu bringen.

Das Ergebnis ist eine leistungsstarke elektrolumineszierende Folientextilie für den Polizeieinsatz - und eine, die sich für Anwendungen wie Warnwesten für Lieferradfahrer in städtischen Gebieten eignet.  Ungleich des Einsatzes liefert XTRA Dynamics das Beleuchtungssystem, während unsere Platilon® Dünnfolien es robust und tragbar machen.