A novel material concept for high strength cellulose composites
Abstract
Die Neuheit, die in diesem Projekt untersucht wird, stammt aus einem neuartigen Materialkonzept, das die Delignifizierung und Verdichtung von Holz zu einem "grünen" Hochleistungsprodukt vereint. Das Delignifizierungsverfahren wurde analog zu herkömmlichen Zellstoffherstellungsverfahren optimiert, um ganze Holzblöcke zu delignifizieren und ihre strukturelle Integrität zu erhalten. Dadurch bleibt die äußerst günstige strukturelle Ausrichtung von Holz erhalten und die Holzfasern werden nicht wie bei der Zellstoffherstellung abgegeben. In einem zweiten Schritt werden diese Zelluloseblöcke in einem neu entwickelten Verfahren stark verdichtet, wobei Kompression und laterale Scherung kombiniert werden, um ein sehr kompaktes Zellulosematerial mit verschlungenen Fasern und streng paralleler Faserorientierung zu erhalten. Das erhaltene Material besitzt auch ohne Bindematrix hervorragende mechanische Eigenschaften. Für die beste Konfiguration wurden ein durchschnittlicher Elastizitätsmodul von 35 GPa und eine durchschnittliche Zugfestigkeit von 270 MPa erhalten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Zellulosematerial für eine fortgeschrittene Materialentwicklung leichter modifiziert und funktionalisiert werden kann, da der Deligifizierungsschritt die Zugänglichkeit der Zellwand im Vergleich zu Massivholz erhöht.
Schlagworte Delignifizierung Holzfasern Hochleistungsprodukt Zellstoffherstellungsverfahren kompaktes Zellulosematerial
Publikationen
Mitarbeiter*innen
Wolfgang Gindl-Altmutter
Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Wolfgang Gindl-Altmutter
wolfgang.gindl@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89111
BOKU Projektleiter*in
01.12.2018 - 30.11.2021
Matthias Jakob
Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Matthias Jakob
matthias.jakob@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
01.12.2018 - 30.11.2021
Felix Karl Georg Neudecker
Dipl.-Ing. Felix Karl Georg Neudecker
felix.neudecker@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-89136
Projektmitarbeiter*in
01.12.2018 - 30.11.2021