{"id":94681,"date":"2021-09-10T07:26:00","date_gmt":"2021-09-10T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=94681"},"modified":"2021-09-07T13:14:24","modified_gmt":"2021-09-07T11:14:24","slug":"durch-polymere-faserbeschichtung-werden-naturfaserverstarkte-kunststoffe-belastbarer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/durch-polymere-faserbeschichtung-werden-naturfaserverstarkte-kunststoffe-belastbarer\/","title":{"rendered":"Durch polymere Faserbeschichtung werden naturfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe belastbarer"},"content":{"rendered":"\n

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Aus dem neuen Bioverbundwerkstoff erzeugte das Team unterschiedliche Probek\u00f6rper. N. Vellguth<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Naturfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe (NFK) werden widerstandsf\u00e4higer, wenn die Naturfasern mit einer speziellen Beschichtung ummantelt werden. Das haben Forschende am Fraunhofer WKI herausgefunden. Die NFK haben durch das Auftragen einer Harzschicht und Pressen zu einem Verbundwerkstoff verbesserte mechanische, thermische und hygrische Eigenschaften und eine h\u00f6here chemische Stabilit\u00e4t. K\u00fcnftig k\u00f6nnen NFK somit in deutlich mehr Einsatzbereichen verwendet werden, zum Beispiel im Innenraum von Fahrzeugen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Durch das wachsende Umweltbewusstsein und aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften steigt die Nachfrage nach NFK. Bisher bestand f\u00fcr Verwendungsbereiche mit h\u00f6heren Verarbeitungstemperaturen das Problem, dass Naturfasern thermisch zersetzt werden, was beispielsweise zu Verf\u00e4rbungen und der Emission geruchsintensiver Verbindungen f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

“Das Ziel unseres Forschungsprojekts >DeFiCoat< war daher, Naturfasern durch Beschichtung mittels Harzsystem f\u00fcr den Verarbeitungszeitraum in der Hei\u00dfpresse tempor\u00e4r widerstandsf\u00e4higer gegen Hitze zu machen. Mit dieser Weiterentwicklung k\u00f6nnen Naturfasern nun auch in technischen Thermoplasten f\u00fcr industrielle Anwendungen eingesetzt werden, f\u00fcr die sie bisher nicht in Frage gekommen sind”, erl\u00e4utert Natalie Vellguth, Projektleiterin am Fraunhofer WKI.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

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Computertomografien zeigen die Struktur des Bioverbundwerkstoffs vor und nach der Optimierung. Fraunhofer WKI\/N. Vellgut<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

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Thermische Barriere sch\u00fctzt Naturfasern vor Hitze<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Bisher wurden in der Herstellung von NFK Standardthermoplaste wie Polyethylen und Polypropylen eingesetzt, die sich f\u00fcr eine Verwendung und Verarbeitung bei niedrigen Temperaturen eignen. Die Forschenden am Fraunhofer WKI haben mit der University of Guelph, Kanada, technische Thermoplaste aus Polyamid mit beschichteten Naturfasern zu neuartigen NFK zusammengef\u00fchrt. Die NFK weisen eine h\u00f6here mechanische Eigenschaft und eine bessere chemische und thermische Best\u00e4ndigkeit auf. Durch die Applizierung einer Schutzschicht aus duroplastischem Polymer auf Naturfasern kann eine Verarbeitung von \u00fcber 200 \u00b0C erfolgen. Die Schutzschicht bildet eine thermische Barriere und verhindert den thermischen Abbau bei h\u00f6heren Verarbeitungstemperaturen. Damit wird die Best\u00e4ndigkeit der Naturfasern verbessert. Die beschichteten Naturfasern wurden von den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern anschlie\u00dfend durch Hei\u00dfpressen in chemisch und thermisch h\u00f6herschmelzendes Polyamid integriert.<\/p>\n\n\n\n

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So ist der Fertigungsprozess des neuen Bioverbundwerkstoffs aufgebaut. N. Vellguth<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

“Wir konnten den Erfolg der Technologie mithilfe von CT-Aufnahmen belegen. Wir haben au\u00dferdem erfolgreich Untersuchungen zur thermischen Stabilit\u00e4t mittels Klimatests und zu den mechanischen Eigenschaften durchgef\u00fchrt”, so Vellguth. Das Ergebnis sind hochwertige NFK, die in einem breiten Anwendungsspektrum in diversen Industriebereichen wie Bauwesen, Automobil, Sport- und Freizeitindustrie Verwendung finden k\u00f6nnen. “Wir sehen die M\u00f6glichkeit, dass die von uns entwickelten NFK in einigen Bereichen Carbonfasern ersetzen k\u00f6nnen. Damit verbessert sich die Aussicht, nachhaltige Werkstoffe in viele industrielle Anwendungen zu integrieren. Hier w\u00fcrden wir gern weiterforschen”, sagt Vellguth.<\/p>\n\n\n\n

Das Projekt “DeFiCoat” wurde durch Auftrag des Bundesministeriums f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) gef\u00f6rdert, im F\u00f6rderprogramm “Bio\u00f6konomie International” des Projekttr\u00e4gers J\u00fclich (PTJ). Das Projekt wurde von Herrn Prof. Dr.-Ing. H.-J. Endres, Frau Dr. M. Shamsuyeva und Frau N. Vellguth erfolgreich bearbeitet.<\/p>\n\n\n\n

Zum Hintergrund<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit \u00fcber 70 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Oberfl\u00e4chentechnologie, Holz- und Emissionsschutz, Qualit\u00e4tssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktpr\u00fcfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungst\u00e4tigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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