Faserkerne

Faserkerne bezeichnet den inneren Bestandteil einer Faser, der maßgeblich ihre mechanischen Eigenschaften und, bei Funktionsfasern, spezifische Funktionen bestimmt. Der Kern ist typischerweise von einer Mantel- oder Ummantelung umgeben, die Schutz, Haftung mit anderer Bauteilen oder zusätzliche Eigenschaften bietet. Kerne können aus dem gleichen Material wie der Mantel bestehen oder in Core-Sheath-Strukturen aus unterschiedlichen Materialien zusammengesetzt sein.

Strukturen von Faserkernen umfassen Monokernfasern, Mehrkernfasern sowie Kern-Mantel- und Hohlkernfasern. In Textil- und technischen Fasern dient der Kern als Träger mechanischer Lasten und beeinflusst Dichte, Wärme- und elektrische Eigenschaften. In optischen Fasern ist der Kern der lichtleitende Innenbereich, dessen Brechungsindex typischerweise höher ist als der des Mantels, sodass Licht durch Totalreflexion geführt wird. In Verbund- oder Funktionsfasern kann der Kern aus unterschiedlichen Materialien bestehen, um spezifische Eigenschaften wie Leitfähigkeit oder Funktionalität zu ermöglichen.

Herstellung und Verarbeitung von Faserkernen erfolgt durch Spinnprozesse, darunter Trocken-, Nass- oder Lösungsspinnen. Für Kern-Mantel-Fasern wird oft koaxiales Spinnen verwendet, bei dem der Mantelmaterial den Kern umgibt. Weitere Verfahren ermöglichen Hohlkern-Designs, Mehrkernstrukturen oder dopierte Kerne für optische oder elektronische Eigenschaften.

Anwendungen reichen von Textil- und Dämmstoffen über Verstärkungsfasern in Verbundwerkstoffen bis hin zu Glasfasern in der Telekommunikation. Die Auswahl des Kernmaterials und der Kern-Mantel-Geometrie beeinflusst Festigkeit, Flexibilität, Temperatur- und chemische Beständigkeit sowie die jeweilige Funktion der Faser. Materialien und Herstellungsverfahren werden durch Normen und Prüfverfahren standardisiert, um Qualität und Kompatibilität sicherzustellen.