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Material

Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).

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Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

Messtechnik

Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung. 

Kreislaufwirtschaft

Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

Digitalisierung

Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.

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Forschung

Permeation von Barrierematerialien

Innovatives Verfahren zur beschleunigten Messung der Permeation von neuartigen Barrierematerialien

Vorhabennummer: 15968 N

Projektdauer

Von: 01.03.2009 Bis: 28.02.2011

Beschreibung

Die Kenntnis über die Permeationseigenschaften von Kunststofffolien ist insbesondere in der Verpackungsindustrie von Bedeutung. Die Entwicklung von maßgeschneiderten Barriere-
materialien für Sperrschichtfolien ist bis heute ein kosten- und zeitintensiver Prozess. Den größten Zeitfaktor nimmt in diesem Zusammenhang die Messung der Permeationseigen-
schaften ein. Die Messdauer einer Standard-Messung (z. B. O2, Wasserdampf oder Aroma-
stoffe) dauert in der Regel Stunden bis Tage. In dieser Diplomarbeit werden Ansatzpunkte erläutert, welche eine Reduzierung der Messzeit auf wenige Minuten möglich machen. 

Mit dem entwickelten Atline-Permeationsmessverfahren, bei dem die Durchlässigkeits-
messungen mit He erfolgen, wurden die Permeationseigenschaften von polymeren Materialien geprüft. Ein besonderes Augenmerk wurde hierbei auf polymere Nanocomposites (HDPE/Talkum und PA 6/Nanoclays) gelegt. Die Folien wurden mit Hilfe der Direktextrusion (Compoundierung und Extrusion erfolgten in einem Schritt) hergestellt. Im Rahmen der Atline-Permeationsmessungen wurde u. a. der Einfluss ausgewählter Verfahrensparameter, wie z. B. Walzentemperatur, auf die Messergebnisse ermittelt. Zudem wurden die Zugabesituation der Füllstoffe, der Füllstoffgehalt und die Partikelgröße variiert. Darüber hinaus wurden weitere Materialkenngrößen beurteilt. Mit Hilfe der Atline-Permeationsmessungen wurde eine Optimierung (d. h. eine Reduzierung des Permeationskoeffizienten) durch Variation der Verfahrensparameter an beiden gefüllten Kunststofffolien durchgeführt. Bei beiden Compounds wurde eine Verminderung des Permeationskoeffzienten um mindestens 8 % erzielt. Es zeigte sich, dass eine Korrelation zwischen der atline gemessenen Helium-Durchlässigkeit und den offline gemessenen Gasdurchlässigkeiten (He, O2 und CO2) besteht.

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Ansprechpartner:

Dr. Linda Mittelberg
Bereichsleiterin Qualität und Lebenszyklus | Gruppenleiterin Spektroskopie
Würzburg
l.mittelberg@skz.de
AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs- vereinigungen Otto von Guericke e. V. Logo

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