Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biowerkstoff auf Zellulose-Basis für mehrere „Produktleben“

07.07.2017

PURCELL erfreut auch Meeresbiologen: Mikropartikel werden zu Fischfutter

Einen wiederverwendbaren Faserverbundwerkstoff auf komplett regenerativer Basis als Steilvorlage zur Anwendung u. a. in der Automobilindustrie, im Bootsbau und der Logistik kommt von der Textilforschung.


Umweltfreundliche Alternative zu GFK: Zugprüfung einer hoch festen PURCELL-Probe am DITF

Quelle: DITF


Dr. Frank Hermanutz bei der Purcell-Herstellung an der Heißpresse

Quelle: DITF

Das gerade mit dem Techtextil-Innovationspreis ausgezeichnete PURCELL wurde an den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickelt.

Das innovative Material besteht zu 100 Prozent aus pflanzlicher Zellulose und bietet sich als umweltfreundliche Alternative zum glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) an. Dieser Verbund ist ohnehin schwer zu recyceln und belastet zudem zum Stichwort Mikroplastik die Nahrungskette.

Herstellung unkompliziert, Auslegung beliebig

Zellulose als weltweit häufigstes Biopolymer ist nahezu unerschöpflich verfügbar, hierzulande etwa in Form heimischer Hölzer oder Nutzpflanzen wie Flachs und Hanf. Zelluloseregeneratfasern werden als hoch festes Mulitfilamentgarn traditionell bereits zu Verstärkungszwecken genutzt, etwa in der Reifenproduktion.

„Bei unserer Neuentwicklung wurde erstmals auch die Werkstoffmatrix komplett aus diesem nachwachsenden Material gestaltet“, sagt Dr. Frank Hermanutz, DITF-Bereichsleiter Biopolymere,und Nassspinnverfahren. Aus dem auch gegen Umwelteinflüsse extrem widerstandsfähigen Material mit leicht bearbeitbarer Oberfläche könnten bislang aus Kunststoff gefertigte Produkte wie Transportboxen, Handschuhfächer, Hutablagen und andere Innenraumkomponenten von PKW oder Yachten zukünftig auf technisch recht einfache Weise hergestellt werden.

Dazu würden Trägertextilien in eine konzentrierte Lösung aus Zellulose und ungiftigen Salzen, sogenannten Ionischen Flüssigkeiten (IL), eingebettet,, die IL ausgewaschen, der Verbundkörper gepresst und anschließend die flüssigen Salze durch Destillation zurückgewonnen. Die Nutzer sind in der technischen Auslegung der Verbundkörper völlig frei.

Wiederverwenden oder kompostieren

Haben die Produkte später ihren Lebenszyklus durchlaufen, lässt sich das sortenreine Material  zerkleinern, erneut auflösen und ohne jede Eigenschaftsveränderung mehrfach als Matrix wiederverwenden.

Alternativ können Altteile nach Erhitzung mit Wasserdampf und erneutem Verpressen einfach zu einem anderen Produkt umgeformt werden. PURCELL ist gehäckselt auch komplett kompostierbar. Sollten Partikel des Kunststoff-Substituts in den Wasserkreislauf gelangen, verschmutzen sie im Gegensatz zu GFK nicht mehr die Weltmeere, sondern blähen sich geringfügig auf - und werden zu rückstandslos verdaulichem Fischfutter.

Die Weiterentwicklung des neuen Werkstoffs wurde mit Fördermitteln des Wirtschaftsministeriums des Landes Baden-Württemberg unterstützt. Am Projekt beteiligt sind Autozulieferer, Faserhersteller und ein namhaftes Chemieunternehmen.

Z-Profile aus PURCELL, die wesentliche technische Eigenschaften von Bauteilen erfüllen, werden bereits von potenziellen Anwendern geprüft. Bis zum Jahresende solle laut DITF-Projektleiter Hermanutz ein Muster-Katalog vorliegen. Mittelfristig hält er beispielsweise bei PKW-Handschuhkästen einen Marktanteil von fünf Prozent für realistisch.

www.ditf.de

Anne Marie Schmidt | InnoMedia Berlin für DITF

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Mikroplastik in Meeren: Hochschule Niederrhein forscht an biologisch abbaubarer Sport-Kleidung
18.09.2017 | Hochschule Niederrhein - University of Applied Sciences

nachricht Flexibler Leichtbau für individualisierte Produkte durch 3D-Druck und Faserverbundtechnologie
13.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Höher - schneller - weiter: Der Faktor Mensch in der Luftfahrt

20.09.2017 | Veranstaltungen

Wälder unter Druck: Internationale Tagung zur Rolle von Wäldern in der Landschaft an der Uni Halle

20.09.2017 | Veranstaltungen

7000 Teilnehmer erwartet: 69. Urologen-Kongress startet heute in Dresden

20.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Drohnen sehen auch im Dunkeln

20.09.2017 | Informationstechnologie

Pfeilgiftfrösche machen auf „Kommando“ Brutpflege für fremde Kaulquappen

20.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Frühwarnsystem für gefährliche Gase: TUHH-Forscher erreichen Meilenstein

20.09.2017 | Energie und Elektrotechnik