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Herstellung und Anwendung von Cellulose-Nanokristallen aus Wertstoffen

31.08.2017, Abschlussarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten

Cellulose ist das am häufigsten vorkommende Biopolymer der Erde und ist als Strukturmaterial in Holz- und Pflanzenfasern zu finden. In diesen sind nanokristalline Bereiche vorzufinden, die in ihren mechanischen Eigenschaften mit Stahl und Kevlar vergleichbar sind. Diese Cellulose-Nanokristalle können unter anderem zur Verstärkung in sehr leichten, hochreißfesten Materialien eingesetzt werden. Somit stellen sie eine umweltfreundliche und biologisch abbaubare Alternative zu Polymeren aus fossilen Rohstoffen dar. Als Ausgangsmaterial für Cellulose-Nanokristalle können neben Holz- und Pflanzenfasern auch Wertstoffe für die Recyclingindustrie, wie z.B. Altpapier, verwendet werden.

Die Bedeutung von Cellulose und Cellulose-Nanokristallen

Cellulose ist das am häufigsten vorkommende Biopolymer der Erde und ist als Strukturmaterial in Holz- und Pflanzenfasern zu finden. In diesen sind nanokristalline Bereiche vorzufinden, die in ihren mechanischen Eigenschaften mit Stahl und Kevlar vergleichbar sind. Diese Cellulose-Nanokristalle können unter anderem zur Verstärkung in sehr leichten, hochreißfesten Materialien eingesetzt werden. Somit stellen sie eine umweltfreundliche und biologisch abbaubare Alternative zu Polymeren aus fossilen Rohstoffen dar.
Cellulose-Nanokristalle werden durch partielle Hydrolyse von klassischer Cellulose hergestellt. Als Ausgangsmaterial können neben Holz- und Pflanzenfasern auch Wertstoffe für die Recyclingindustrie, wie z.B. Altpapier, verwendet werden.

Ziel der Arbeit

Im ersten Schritt werden verschiedene Konzepte zur Aufbereitung der Ausgangsmaterialien (Druckfarbenentfernung) verglichen. Anschließend werden Cellulose-Nanokristalle aus Altpapier und Eurobanknoten hergestellt. Im letzten Schritt werden mit Cellulose-Nanokristallen verstärkte Biopolymerfilme hergestellt und diese auf ihre mechanischen Eigenschaften geprüft.

Weitere Informationen

Auf unserer Homepage oder direkt zur Ausschreibung.

Kontakt: christoph.metzger@tum.de