Faseranalytik und -modifizierung

Wachsende Anforderungen an die Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Recyclefähigkeit von Bauteilen erfordern die Entwicklung innovativer Hybridmaterialien wie (Bio-)Faserverbundwerkstoffe. Für ein maximales Leistungspotenzial dieser neuartigen Materialien muss die Grenzflächenqualität zwischen Fasern und Matrix optimiert werden. Die optimierte Grenzfläche dient einer effektiven Kraftübertragung und sichert eine hohe mechanische Beständigkeit des fertigen Bauteils. Am »Anwendungszentrum für Holzfaserforschung HOFZET« untersuchen und entwickeln wir nasschemische und physikalische Ansätze zur Oberflächenmodifizierung von Fasern für die Automobil-, Bau-, Raumfahrt- und Luftfahrtindustrie.

Komponenten eines Verbundwerkstoffs, die sich in ihrer chemischen Zusammensetzung, Struktur und Morphologie stark unterscheiden, benötigen eine zusätzliche Prozessstufe zur Optimierung der Grenzflächenqualität. Wir entwickeln und erproben  Methoden zur (kontinuierlichen) Oberflächenmodifizierung von Kurzfasern, Stapelgarnen, Rovings und textilen Halbzeugen. Unsere Forschungsschwerpunkte umfassen hierbei unter anderem die Vorbehandlung mit Polyelektrolyten und Haftvermittlern sowie die Mercerisation oder Auftragung von duromeren Beschichtungen. Neben der Faser-Matrix-Haftung können wir durch die Oberflächenmodifizierung auch thermische, hygroskopische, optische Eigenschaften sowie Flammschutzeigenschaften von Fasern und von Verbundwerkstoffen gezielt beeinflussen und optimieren. Darüber hinaus untersuchen und entwickeln wir am HOFZET neue Ansätze zur Funktionsintegration auf Basis von Polyelektrolytbeschichtung, wie z. B. elektrische oder thermische Leitfähigkeit.