Funktionalisierung von Naturfasern (ExP 1)

Das Projekt Funktionalisierung von Naturfasern zur Erschließung neuer Anwendungen zielt auf die wissenschaftliche Bearbeitung von Defiziten und Problemen modular an den Fertigungsprozess anpassbarer Oberflächeneigenschaften der Naturfasern sowie der Herstellung von naturfaserbasierten Materialien zur effizienten Luft- und Wasseraufreinigung. Dazu soll die Funktionalisierung von Naturfasern (NF), insbesondere cellulosebasierter Fasern untersucht, erforscht und weiterentwickelt werden.

Zur Umsetzung der Zielstellung verfolgt das Vorhaben zwei Forschungsschwerpunkte:

• Optimierung der Halbzeuge und der Faser-Matrix-Haftung in der Herstellung von duroplastischen NFK-Bauteilen, dazu gehört die Entwicklung einer modularen und skalierbaren Funktionalisierungschemie sowie deren Anwendung und Optimierung.
• Entwicklung naturfaserbasierter Komposite zur Wasser- und/oder Luftreinigung, insbesondere die Weiterentwicklung von mixed-matrix-Membranen zur Kombination von Filtration und Adsorption mit dem Ziel hoher Permeabilität bei hoher Selektivität. Die Methoden zur Wertstoffrückgewinnung (z. B. Phosphat) sollen die Nachhaltigkeit von NF-Prozessen erhöhen.

Die zwei Forschungsschwerpunkte sind stark mit den Forschungen der Impulsprojekte innerhalb des LaNDER³-Vorhabens vernetzt. Ein permanenter Daten- und Wissenstransfer erlaubt die Beantwortung grundlegender Fragestellungen unter Berücksichtigung der Praxisanforderungen. Die Einbeziehung und Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Partnern des Vorhabens sichert dabei wissenschaftliche Anforderungen. Schlussendlich legte das Explorativprojekt die Startbedingungen für Impulsprojekte der Intensivierungsphase (ab 2021) im Rahmen des FH-Impuls-Programms.

Im Rahmen des Projekts wird in neue Labortechnik investiert. Unter anderem steht nun ein Doppelschnecken-Mikrocompounder zur Verfügung, um neue Zusammensetzungen praxisnah zu erforschen. Der Aufbau eines Messtands zur Luftfiltration ist gegenwärtig in Vorbereitung - ein Massenspektrometer zur Analyse der Abgasströme in Echtzeit ist angeschafft.