Teknisk anvendelse af polymerer og kompositter

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von flüssigkeitsgefüllten Hohlfasern (LCF) zur Herstellung von Garnen für Funktionstextilien mit stoßdämpfenden Eigenschaften. DasGrundprinzip des Dämpfungseffektes ist bionisch inspiriert und basiert auf den Struktur-Eigenschaftsbeziehungen der Pampelmusenschale, welche aus einer offenporigen schaumartigen Zellstruktur besteht, die aus hohlen miteinander verbundenen flüssigkeitsgefüllten Stegen gebildet wird. Zur Entwicklung der Hohlfasern wurden Pampelmusenschalen mittels Lichtmikroskopie analysiert und die Erkenntnisse auf gefüllteHohlfasern übertragen.Nach der bionischen Übertragung fand die Prozessentwicklung zur Herstellung von flüssigkeitsgefüllten Hohlfasern statt. Dies beinhaltete die Entwicklung eines Flüssigkeitsdosiersystems für die Integration der flüssigen Kernkomponente. Das Polymer fürden Fasermantel wurde mittels Doppelschneckenextruder einer Bikoschmelzspinnanlage gefördert. Ein besonderer Fokus bei der Entwicklung der flüssigkeitsgefüllten Hohlfasern lag auf der Konstruktion der Spinndüse. Hierzu wurden Spinndüsenkonzepte aus anderen Forschungsvorhaben und die daraus resultierenden Erfahrungen genutzt, um eine neue Spinndüsenkonstruktion zu entwickeln. Als Mantelpolymere wurde nach einem Screeningeine PP-Type und eine PE-Type als Polymere für den Fasermantel und raffiniertes Sojaöl als Kernkomponente ausgewählt. Neben den ölgefüllten Hohlfasern wurden noch zusätzlich ungefüllte Hohlfasern sowie Vollfasern aus den Mantelpolymeren hergestellt. Zum Verschließen der Faserenden wurde ein Prozess entwickelt, bei dem Faserbündel mit heißen Schneidwerkzeugen verschlossen und geschnitten wurden. Die hergestellten Fasern wurden Textilien weiterverarbeitet. Die Fasern wurden mittels Lichtmikroskopie analysiert und deren Spannungs-Dehnungsverhalten im Zugversuch untersucht. Zur Analyse derDämpfungseigenschaften wurde ein spezieller Prüfstand entwickelt und die Textilien hinsichtlich ihrer Dämpfungseigenschaften geprüft. Die gefüllten Hohlfasern zeigten dabei tendenziell bessere Dämpfungseigenschaften als die Vergleichsfasern. Im Anschluss erfolgte die Übertragung, wobei die Textilien in Form von Demonstratoren repräsentativ für zwei Produktkategorien (Handschuhe und Protektoren) angewendet wurden.

Polymer Composites Derived from Animal Sources presents a systematic review of recent developments in this important research field. The book provides a thorough introduction to the various types of animal-based material resources currently available and discusses their morphology, extraction process, sustainability, formation, properties, and applications. Emphasis is placed on applications of polymer composites derived from wool, silk, chicken, bovine, marine life, and animal waste. Different types of processing techniques are discussed in detail as well as chemical modification, interfacial adhesion, and the structure-property relationship. The book will be a valuable reference resource for academic and industrial researchers, and materials scientists and engineers working on the research and development of natural-based composites derived from animal sources.

Marine Biopolymers: Processing, Functionality and Applications focuses on recent developments in the isolation, characterization, and processability of these materials for biomedical, nutraceutical, cosmetic, and regenerative medicine applications.The marine environment represents a huge single resource for the development of natural biobased materials with enhanced, well-characterized and multi-functional properties. The isolation, characterization, and processability of these materials are crucial for the development of the marine biotechnological industries. In recent years, novel biobased materials have been extracted from marine habitats that have been proven to have exceptional wound-healing characteristics and anti-cancer therapeutic benefits. Moreover, some components based on marine resources can play a key role in medicinal food applications, in cosmetics as well as in the pharmaceutical sector.Marine Biopolymers: Processing, Functionality and Applications is a valuable reference resource for scientific and academic researchers, industrial R&D and those working in the marine biotechnology industries that produce microalgae and natural bioproducts. The book will also be relevant for researchers working in aquaculture, biology, bioenergy, and biofuels production, as well as food and nutrition, cosmetics, and the pharmaceutical industry.