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Gewählte Diplomarbeit / Masterarbeit:

Julian Selinger (2019): Waste Chicken Feathers as raw material for Carbon Fibers.
Diplomarbeit / Masterarbeit - Institut für Chemie nachwachsender Rohstoffe, BOKU-Universität für Bodenkultur, pp 61. UB BOKU obvsg

Datenquelle: ZID Abstracts
Abstract:
Bei der industriellen Produktion von Geflügelfleisch fallen große Mengen an keratinreichen Hühnerfedern an. Da wertsteigernde Anwendungen dieses biogenen Abfallproduktes gegenwärtig noch unzureichend erforscht sind, befasst sich diese Arbeit mit einer potenziellen Applikation: als Rohmaterial zur Karbonfaserherstellung. Dazu werden Hühnerfedern erst in ionischer Flüssigkeit gelöst, um weiters Keratin-Zellulose Verbundfilamente im Trocken-Nassspinnverfahren herzustellen. In einem weiteren Prozessschritt werden diese unter Beachtung verschiedener Parameter karbonisiert. Um den Anteil an Peptiden in der fertig gesponnenen Composite-Faser zu maximieren, wurden in einer Vorstudie die optimalen Lösungsparameter in der ionischen Flüssigkeit 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-enium acetate ([DBNH]OAc) eruiert. Dabei führte eine Dauer von 70 Minuten bei 90 °C unter Vakuum zu dem besten Ergebnis. Basierend auf diesen Informationen wurden Spinnmassen mit unterschiedlichen Biopolymergehalten und Hühnerfederkonzentrationen hergestellt. Um auf die Spinnbarkeit der einzelnen Massen schließen zu können, wurden rheologische Studien durchgeführt. Um eine stabile Extrusion während des Spinnprozesses bei erhöhtem Anteil an Keratin in der Spinnmasse zu gewährleisten, muss eine gleichzeitige Erhöhung der Gesamtpolymerkonzentration erfolgen. Die gesponnenen Filamente wurden darauf in Abhängigkeit von Streckverhältnis und Keratingehalt mithilfe von Rasterelektronenmikroskopie, Elementaranalyse, Thermogravimetrie und mechanischer Analyse charakterisiert. Darauffolgende Karbonisierungsversuche zeigen die Möglichkeit, die Kohlenstoffausbeute um bis zu 60%, in Abhängigkeit des Keratingehaltes, zu steigern.

Beurteilende(r): Rosenau Thomas

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