BiowerkstoffeFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebe/Gelege - Grundlagenuntersuchung zur Entwicklung eines innovativen Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebes/Geleges für den Ersatz von Stahlbewehrungen im Bau (Machbarkeitsstudie); Teilvorhaben 2: Herstellung und Prüfung der textilen Flächengebilde - Akronym: HKH-Textil

Anschrift
Hochschule Kaiserslautern - Campus Pirmasens - FB Angewandte Logistik- und Polymerwissenschaften - Institut für Kunststofftechnik Westpfalz (
Carl-Schurz-Str. 10-16
66953 Pirmasens
Kontakt
Prof. Dr.-Ing.Prof. Jens Schuster
Tel: +49 631 3724-7049
E-Mail schreiben
FKZ
2220HV022B
Anfang
01.06.2020
Ende
28.02.2022
Ergebnisdarstellung
Es konnte im Rahmen der Machbarkeitsstudie gezeigt werden, dass die Herstellung von Garnen aus holzfaserverstärkten Filamenten mit zwei und drei Filamenten möglich ist. Dabei wurde festgestellt, dass das Verzwirnen zu einer Abnahme der Zugfestigkeit führt. Für das Folgeprojekt wurde deshalb u.a. geplant, Filamente mit dem dreifachen Querschnitt herzustellen, so dass der Prozessschritt des Verzwirnens entfallen kann. Sowohl die Gelege- als auch die Gewebeherstellung war erfolgreich. Es war allerdings bei der Gewebeherstellung nicht möglich, Gewebe mit genügend großen Gitterbereichen zu weben, ohne dass die Schussfäden entlang der Kettfäden verschieblich wurden. Die Gelege zeigten bei Zugversuchen vorzeitiges Versagen im Bereich der Verschweißungen. Auch hier sollte der Einsatz von dickeren Filamenten zu einer Verbesserung führen, weil die prozentuale Tiefenwirkung der Schweißzone kleiner ist.
Aufgabenbeschreibung
Gesamtziel der Machbarkeitsstudie war die Grundlagenforschung zum Einsatz von Holzmehl und Holzfasern zur Verstärkung von Kunststoffen zur Erzeugung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen für den Ersatz von Stahlbewehrungen in Beton. Hauptziel war die prozesstechnische Machbarkeit der Filament- und Gewebe-/Gelegeherstellung zu eruieren und zu beweisen. Weiterhin bestand die große Herausforderung aus den Compounds Filamente mit hohen Festigkeiten und einer guten Anbindung zwischen Beton und Filament zu erzeugen. Das Teilvorhaben "Herstellung und Prüfung der textilen Flächengebilde" beschäftigte sich mit der Herstellung von Garnen aus den im Teilvorhaben 1 extrudierten Filamenten zur Weiterverarbeitung zu textilen Flächengebilden in Form von Gelegen und Geweben. Dafür wurden zwei und drei Filamente auf einer Laborzwirnmaschine zu Garnen verzwirnt. Nach dem Erreichen einer genügenden Garnqualität für die verschiedenen Filamente wurden die Garne zu 1:1-Leinwandgeweben verwoben und zu Gelegen verfestigt. Die Fixierung der Kreuzungspunkte erfolgte durch Ultraschallverschweißen des polymeren Matrixmaterials. Es wurde angestrebt, eine Gittergröße von möglichst 1 x 1 cm erzielen. Die mechanischen Eigenschaften von Garnen, Geweben und Gelegen wurden gemessen.

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