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ao.Univ.Prof. Mag. Dr. Robert Schennach

1 Ergebnis(se) am 12.12.2019

CD-Labor für Oberflächenphysikalische und chemische Grundlagen der Papierfestigkeit

Die chemischen und physikalischen Grundlagen der Faser-Faser-Bindung in Papier werden erforscht. Ein tieferes Verständnis dieser Bindung wird die Schaffung von festerem Papier und damit auch neue Anwendungsbereiche für Papier ermöglichen.

Papier besteht aus einem Netzwerk von Zellulosefasern. Die Festigkeit der einzelnen Faser zusammen mit der Bindung der Fasern aneinander (Faser-Faser-Bindung) bestimmen die Papierfestigkeit. Relativ viel Wissen existiert bereits über die Charakteristika der einzelnen Fasern, wenig ist hingegen über die Faser-Faser-Bindung bekannt. Aus diesem Grund werden hier die wesentlichen chemischen und physikalischen Aspekte erforscht, die diese Bindung bestimmen.

Ein wichtiger Punkt dabei ist die Chemie der Faseroberfläche, die mit speziellen spektroskopischen Methoden untersucht wird, wie der Fourier Transformations-Infrarot-Spektroskopie. Ein weiterer Aspekt sind die Kontaktflächen der verbundenen Fasern. Die räumliche Gestalt (Morphologie) dieser Bindungsfläche, aber auch der Faser selbst sowie des Fasergeflechts wird mittels eines mikroskopischen Bildgebungsverfahrens analysiert. Dazu wird ein Fasergeflecht in Kunstharz eingegossen und in mikrometerdicke Scheiben geschnitten. Im Anschluss an die mikroskopische Analyse der einzelnen Schnitte werden die räumlichen Gegebenheiten durch computergestützte Zusammensetzung der individuellen Bilder rekonstruiert.

Ein Rasterkraftmikroskop an der Montanuniversität Leoben erlaubt die mechanische Abtastung und Darstellung der Faseroberfläche. Zusätzlich wird dort die tatsächliche Stärke der Faser-Faser-Bindung bestimmt. Auch die Morphologie von Faserbruchflächen im Nanometerbereich wird analysiert.

Die neuen Erkenntnisse werden es erlauben, ein Modell für die Papierfestigkeit zu entwickeln. Dies wird grundlegenden Einfluss auf das Verständnis von Papierfestigkeit haben. Seine Anwendung im Rahmen der Papierherstellung wird es ermöglichen, die Faser-Faser-Bindung zu stärken und damit festere Papiere zu schaffen. Insbesondere für die Verpackungsindustrie werden sich dadurch neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen.

Leitung

ao.Univ.Prof. Mag. Dr. Robert Schennach

Technische Universität Graz

Institut für Festkörperphysik

Petersgasse 16/2

8010 Graz

Details

Laufzeit: 01.03.2007 - 28.02.2014
Auslaufphase: 01.03.2014 - 31.10.2014

Unternehmenspartner:

Lenzing AG, Mondi Frantschach GmbH, Kelheim Fibres GmbH

Thematischer Cluster:

Chemie

http://www.staff.tugraz.at/robert.schennach/Hompage/Hompage_en/Hompage1_Home_en.htm