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Datenstand vom: 04.07.2018
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CD-Labor für Stofftransport durch Papier

Dieses CD-Labor erforscht verschiedene Fragestellungen der Porosität von Papier. Diese reichen von der Entlüftung von Papiersäcken bei deren Befüllung bis zur Wanderung von Mikroorganismen durch Papier im Bereich der Lebensmittelsicherheit.

Papier ist ein häufig eingesetztes Verpackungsmaterial, da es mechanische Stabilität mit günstiger Produktion und umfassender Nachhaltigkeit kombiniert. Im Zentrum dieses CD-Labors steht die Porosität als weitere Haupteigenschaft von Papier, welche für Verpackungen, aber auch für Druckpapiere von zentraler Bedeutung ist.
Dieses CD-Labor hat zum Ziel, die papiereigene Porenstruktur zu verstehen und den Einfluss dieser Porenstruktur auf den Transport von beispielsweise Luft, Lösungsmitteln und Verpackungsgütern durch Papier zu erklären. Dieses grundlegende Verständnis ist eine zwingende Voraussetzung, um die Porosität von Papier rasch optimal an eine gewünschte Anwendung anpassen zu können. Um dies zu erreichen, werden mathematische Modellierungen mit praktischen Experimenten an entsprechenden Modellsystemen kombiniert. Am Beginn steht dabei die Aufklärung der Porenstruktur von Papier auf mikroskopischer Ebene. Darauf aufbauend sollen mathematische Modelle entwickelt werden, mit deren Hilfe verschiedene relevante Transportvorgänge diverser Teilchenarten durch Papier wissenschaftlich untersucht werden. Ziel dieser Modellierung ist die Vorhersage, wie die einzelnen Transportvorgänge von der zugrundeliegenden Porenstruktur bestimmt werden. Solche Vorgänge umfassen beispielsweise den Sauerstoffaustausch unter Lagerbedingungen, die Trocknungsgeschwindigkeit von Tintentropfen während der Bedruckung, oder Entlüftungsvorgänge bei der Befüllung von Schüttgut in Papiersäcke. In der Folge können damit die für eine gewünschte Verpackungsanwendung entscheidenden Eigenschaften der Porenstruktur benannt bzw. vorhergesagt werden. Daher werden im Rahmen dieses Forschungsprojekts auch gezielt Methoden zur Messung dieser Eigenschaften entwickelt. Die erarbeiteten Methoden werden auch auf den Bereich der Lebensmittelsicherheit übertragen. Zentral dafür ist die Frage ob und unter welchen Umständen organische Verunreinigungen bzw. Mikroorganismen sich effizient durch Papier bewegen. Die so gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen die Entwicklung von Konzepten zur Modifikation von Papier zur Verbesserung bestehender Anwendungen oder für gänzlich neue Produkte.

Leitung

Dr. Karin Zojer

Technische Universität Graz

Institut für Festkörperphysik

Petersgasse 16

8010 Graz

T: -

Details

Laufzeit: 01.01.2018 - 31.12.2024

Unternehmenspartner:

Mondi Uncoated Fine & Kraft Paper GmbH

Thematischer Cluster:

Nichtmetallische Werkstoffe