PowerBonds: Hohe Festigkeit trotz weniger Fasern

Aber wie können die Festigkeitswerte des Papiers bei geringerer Anzahl an Faser-Faser-Bindungen auf einem gleich hohen Niveau gehalten werden? In dem europäischen Forschungsprojekt PowerBonds suchen 15 Projektpartner aus Industrie und Wissenschaft, darunter das Oldenburger Informatikinstitut OFFIS, Antworten auf genau diese Frage.

Das PowerBonds-Projekt steht für „Enhancement of Fiber and Bond Strength Properties for Creating Added Value in Paper Products”. Es wird im Forschungsprogramm WoodWisdom-Net 2 gefördert, einer Zusammenarbeit von 19 Förderorganisationen aus 12 verschiedenen Ländern. Die Arbeiten erfolgen von 2012 bis 2014 und werden von der Technischen Universität Tampere, Finnland, koordiniert.

Im Mittelpunkt des Projektes steht die Verbesserung der Faserfestigkeit und des Bindungsvermögens durch neue mechanische und chemische Faserstoffmodifizierungen sowie neue Werkzeuge zur Modellvorstellung und Charakterisierung. Moderne, experimentelle Mikroskopieverfahren wie Rasterelektronenmikroskopie (ESEM), Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Mikro- und Nano-Röntgentomographie werden eingesetzt, um das Material unter Belastungsbedingungen zu untersuchen.

Der Einsatz von Mikro- und Nanorobotik zur Fasercharakterisierung hat als neuartiger Lösungsansatz eine besondere Bedeutung. Mit dieser Technologie sollen neue experimentelle Einsichten in die Mechanismen der Faser-Faser-Bindungen gewonnen werden. Neben herkömmlichen Fasern können damit auch modifizierte und funktionalisierte Fasern und Faserstoffe geprüft und analysiert werden, die durch spezielle Faserfraktionierungs-, Mahlungs- und chemische Modifizierungsverfahren hergestellt wurden.

Das Verständnis der Wechselwirkungen bei Faser-Faser-Bindungen soll Forschern in die Lage versetzen, die Ergebnisse auf größere Bereiche in Fasernetzwerken zu übertragen und somit eine echte Multiskalenanalyse durchzuführen. Dieser Ansatz wird es ermöglichen, den Materialeinsatz zu optimieren, die Kosten zu reduzieren sowie die in einzelnen Anwendungen wie Druckpapiere und Verpackungen erwünschten Eigenschaften der Papierprodukte zu verbessern.

Ansprechpartner für Rückfragen der Redaktion:

Dr. Albert Sill
Leiter TC Automatisierte Nanohandhabung
Tel: 0441/798-4297
Mail: albert.sill@offis.de

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Ann-Kathrin Sobeck idw

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Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

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