Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Nachwuchsgruppe: Naturfasern - Neue Möglichkeiten zur Einstellung definierter Eigenschaften in Kunststoffverbunden

Anschrift
Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik
Agricolastr. 6
38678 Clausthal-Zellerfeld
Kontakt
Dr. sc. nat. Leif Steuernagel
Tel: +49 5323 722-947
E-Mail: leif.steuernagel@tu-clausthal.de
FKZ
22024605
Anfang
01.08.2006
Ende
31.07.2011
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen des Projektes konnte eine Vielzahl von grundlegenden Erkenntnissen zu den mechanischen Eigenschaften von Naturfasern, Kunststoffen und thermoplastischen Compounds, dem haftvermittelnden Charakter des MAPP in verschiedenen Fasersystemen und beim Anliegen von diversen Verarbeitungsparametern, zur Festlegung der optimalen Prozessparameter und deren Einfluss auf die Faser und die sich ergebenen Eigenschaften im thermoplastischen Compound ermittelt werden. Weiterhin wurden die Möglichkeiten der chemischen Modifizierung von Fasern und die dadurch zu erreichende Verbesserung der mechanischen Eigenschaften aufgezeigt. Diese erhaltenen Ergebnisse lassen sich grundsätzlich in die industrielle Anwendung überführen. Aufgrund der momentan auf dem Markt befindlichen und langjährig erprobten Compounds mit technischen Verstärkungsfasern (hauptsächlich Glasfaser) ist die sofortige Umsetzung aller neuen Informationen in industrielle Verarbeitungsprozesse schwierig. Dem Zuwendungsempfänger ist es bis zum heutigen Tag (8 Monate nach Laufzeitende) nicht gelungen einen industriellen Partner zu finden, der die FuE-Ergebnisse in die Praxis umsetzt. Durch die Reduktion des Produktgewichtes besteht die Möglichkeit zur Konstruktion kommerzieller Produkte unter Anpassung der notwendigen mechanischen Eigenschaften und vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit. Ausgehend von Produkten die über dem tatsächlich erforderlichen Lastverhalten konzipiert sind, besteht zur Überführung der Naturfaseranwendung in die Industrie, noch ein hoher Bedarf an Forschungstätigkeit und Öffentlichkeitsarbeit. Im Ergebnis der vorliegenden Arbeiten sind verschiedene industrielle Partner auf die Nachwuchsgruppe zugekommen um, mit der Verwendung von Naturfasern in Kunststoffprodukten, das jeweilige Produktportfolio in Richtung Nachhaltigkeit zu erweitern. Besonders aussichtsreich sind ein Projekt zur Flammschutzausrüstung von Standard- und Hochleistungskunststoffen sowie ein weiteres zur Betrachtung der Verarbe
Aufgabenbeschreibung
In einem der vier Projekte wird neben der Verfahrenskonzeption zur Bestimmung der prozentualen Anteile der einzelnen Faserbestandteile auch ein Verfahren entwickelt, mit dem definiert einzelne Faserbestandteile entfernt werden können. Zwei weitere Projekte beschäftigen sich mit der chemischen Oberflächenmodifikation, wobei zum einen die Korrelation von organischen Rest bzw. Grad der Hydrophilie und Matrixhaftung untersucht und zum anderen ein synthetisches Ligningerüst aufgebaut wird. Das vierte Forschungsprojekt behandelt die Leitfähigkeitsimplementierung von Naturfasern. In allen Projekten soll durch nasschemische Umsetzung das Eigenschaftsprofil der Naturfasern beeinflusst werden. Parallel zur Analyse und definiertem Faseraufbau werden zuerst in kleinen Ansätzen organische Gruppen in Kontakt mit der Faser treten, wonach die Faser/Matrix-Haftung untersucht und eine Korrelation von der Haftung bei unterschiedlichen Polymersystemen zur chemischen Modifikation erbracht wird. Die ebenfalls im Labormaßstab durchgeführten Leitfähigkeitsausrüstungen werden nach dem Test im Verbundteilen umgesetzt. Thermo- und duroplastische Naturfaserverbunde werden bei den Partnern im Einsatz erprobt.

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