{"id":125173,"date":"2023-04-13T07:26:00","date_gmt":"2023-04-13T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=125173"},"modified":"2023-04-06T13:16:46","modified_gmt":"2023-04-06T11:16:46","slug":"gruner-verbundwerkstoff-aus-flachs-und-chitosan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/gruner-verbundwerkstoff-aus-flachs-und-chitosan\/","title":{"rendered":"Gr\u00fcner Verbundwerkstoff aus Flachs und Chitosan"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"BioMat
BioMat am ITKE \u00a9 Universit\u00e4t Stuttgart, Masih Imani<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Verbundwerkstoffe sorgen etwa in Flugzeugteilen, Freizeitger\u00e4ten und Haushaltsgegenst\u00e4nden f\u00fcr Stabilit\u00e4t. Die meisten dieser Werkstoffe haben jedoch einen schlechten CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck und sind nicht nat\u00fcrlich abbaubar. Eine nachhaltigere Alternative hat ein Team der Universit\u00e4t Stuttgart unter Leitung von Dr. Linus Stegbauer vom Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) entwickelt \u2013 einen vollst\u00e4ndig biobasierten Verbundwerkstoff aus Flachsfasern und dem Biopolymer Chitosan. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Wie ihr Name schon sagt, bestehen Verbundwerkstoffe aus mindestens zwei Ausgangsmaterialen, die so miteinander kombiniert und verbunden werden, dass das Endprodukt bestimmte Eigenschaften hat, es zum Beispiel zugleich leicht und stabil ist. In den heute g\u00e4ngigen Verbundwerkstoffen stecken oft Polymere auf fossiler Basis. Das Recycling von Verbundwerkstoffen dieser Art ist kompliziert, energieintensiv und verschlechtert \u2013 wenn es \u00fcberhaupt m\u00f6glich ist \u2013 die Eigenschaften des Materials. Deshalb landen die meisten Verbundwerkstoffe nach ihrer Nutzung auf einer Deponie oder in der Verbrennung, was zus\u00e4tzliche CO2<\/sub>-Emissionen verursacht.<\/p>\n\n\n\n

Nachwachsende Komponenten <\/h3>\n\n\n\n

Um in Zukunft umweltschonendere Produkte bieten zu k\u00f6nnen, ben\u00f6tigt die Verbundwerkstoff-Industrie Alternativen zu fossilen Materialien. Die Herausforderung ist dabei, eine wirtschaftliche Herstellung, gute Materialeigenschaften und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen. Eine m\u00f6gliche L\u00f6sung daf\u00fcr bieten sogenannte Bioverbundwerkstoffe aus nat\u00fcrlichen Komponenten, die biologisch abbaubar, ungiftig und nachwachsend sind sowie einen geringen CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck haben. Einen solchen Werkstoff hat nun eine Gruppe Forschender der Institute f\u00fcr Grenzfl\u00e4chenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP)<\/a>, Flugzeugbau (IFB)<\/a> sowie Rechnerarchitektur und Technische Informatik (ITI) <\/a>entwickelt. Dem Team ist es gelungen, sogenannte Chitosan-Flachs-Biokomposite herzustellen. Diese Werkstoffe bestehen aus Flachsfasern als verst\u00e4rkendes Element und dem Biopolymer Chitosan. Dieses wird aus Chitin gewonnen und h\u00e4lt die Flachsfasern zusammen.<\/p>\n\n\n\n

Teils bessere Eigenschaften als fossiles Pendant<\/h3>\n\n\n\n

\u201eWir haben in ausf\u00fchrlichen experimentellen Untersuchungen den Herstellungsprozess gepr\u00fcft und optimiert, um mechanische Eigenschaften zu erzielen, die mit denen von Verbundwerkstoffen auf fossiler Basis konkurrieren k\u00f6nnen\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Linus Stegbauer<\/strong>, der die Forschungsarbeit zusammen mit Dr. Stefan Carosella vom IFB initiiert hat. Die Forschenden fanden unter anderem heraus, dass Chitosan mit kurzer Polymerkettenl\u00e4nge am besten daf\u00fcr geeignet ist, die Flachsfasern zu impr\u00e4gnieren. Die Porosit\u00e4t der Verbundwerkstoffe ist dann am geringsten. Der Chitosan-Flachs-Verbundwerkstoff ist nicht nur nat\u00fcrlich abbaubar und besteht aus ausschlie\u00dflich CO2<\/sub>-neutralen Rohstoffen, sondern hat zudem, bezogen auf die Dichte, eine h\u00f6here Steifigkeit und somit ein gr\u00f6\u00dferes Leichtbaupotenzial, verglichen mit Verbundwerkstoffen mit Epoxidharz.<\/p>

\u201eDamit hat unser biobasierter Werkstoff sogar einen Wettbewerbsvorteil, etwa wenn es darum geht, im Automobilbau den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren\u201c, sagt Stegbauer<\/strong>. Auch in Form von Sperrholz- und Faserplatten, M\u00f6belf\u00e4chern, in Sport- und Freizeitger\u00e4ten und in Frachtkisten k\u00f6nnte der Chitosan-Flachs-Verbundwerkstoff demnach k\u00fcnftig herk\u00f6mmliche Werkstoffe ersetzen.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Originalpublikation<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Amrita Rath, et al.: Fabrication of chitosan-flax composites with differing molecular weights and its effect on mechanical properties, Composites Science and Technology, Volume 235, 2023,\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.compscitech.2023.109952<\/a><\/p>\n\n\n\n

Kontakt<\/h3>\n\n\n\n

Dr. Linus Stegbauer
Institut f\u00fcr Grenzfl\u00e4chenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP)
Tel.: 0711 685-63191
E-Mail: linus.stegbauer@igvp.uni-stuttgart.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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