Schlüsselwörter
(Englisch)
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renewable resources, vegetable fibres, composites
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Bastfasern haben massespezifische mechanische Eigenschaften, die deren Einsatz als Verstärkungsfasern in Verbundwerkstoffen implizieren. Eine weitgehende Aufbereitung solcher Fasern und der Einsatz von hochgezüchteten Matrixsystemen ermöglicht die Herstellung von (biologisch abbaubaren) Werkstoffen, die den hohen mechanischen Anforderungen von Konstruktionswerkstoffen im Leichtbaubereich genügen. Eine Entholzung der frisch geschnittenen Faserpflanzen (Gründecortisierung) ermöglicht im Zusammenspiel mit einem biologischen Degummierverfahren, wie es an der FAL entwickelt wird, eine hohe Faserqualität, womit die Eigenschaften von Pflanzenfaserverbundwerkstoffen deutlich verbessert werden können.
Mit weniger stark aufbereiteten Fasern und naturnahen Matrizes (zum Beispiel modifizierte Stärke, Lignin) können günstigere Werkstoffe mit geringeren Eigenschaften für einfache Anwendungen hergestellt werden. Die geringste Verarbeitungstiefe brauchen Bastfasern, wenn sie als Dämmstoffe eingesetzt werden.
Für alle drei Werkstoffgruppen (Leichtbaukonstruktionswerkstoffe, naturnahe Verbundwerkstoffe, Dämmstoffe) gibt es noch chemische, physikalische und prozesstechnische Probleme zu lösen, um zu einer Marktreife zu gelangen. Die Zusammenhänge zwischen Verarbeitungsintensität (Kosten), den damit erreichbaren Werkstoffeigenschaften (Wertschöpfung) und ökologischen Aspekten sind noch unbekannt.
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Projektziele
(Deutsch)
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1. Zusammenhänge zwischen Rohstoff- und Prozessparametern und den Eigenschaften biologisch abbaubarer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen als Grundlage für wirtschaftliche und ökologische industrielle Entwicklungen verständlich machen.
2. Bereitstellen oder adaptieren einer Frischdecortisiermaschine für Hanf mit ausreichender Schlagkraft zur Herstellung von Faserrohmaterial für den Betrieb einer Pilotdegummieranlage.
3. Entwicklung und Markteinführung der Herstellung und Anwendung von Einblasdämmstoffen aus Faserhanf.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Umsetzung und Anwendungen
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Umsetzung und Anwendungen
(Französisch)
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Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Umsetzung und Anwendungen
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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1. Keller A., Technische Nutzung von Faserpflanzen. Agrarforschung 4 1. 1997, pp. 5-8.
Keller A. , Ruffieux K. und Wintermantel E., Biologisch abbaubare Verbundwerkstoffe - Nutzung von Pflanzenfasern. FAT-Bericht Nr. 503. 1997.
Keller A. , Zerlik H. und Wintermantel E., Biodegradable Polyester Matrix Reinforced with Hemp Fibres - Effect of Fibre Refinement by Steam Explosion. ICCM - 12 1999.
2. Leupin, M. Bericht des Projektes "Von der Faserpflanze zum High-Tech-Produkt", 1999.
Es wurde gezeigt, dass die biologische Degummierung (Verfahren zum Patent angemeldet) mit frischdecortisiertem Rohmaterial zu den besten Faserqualitäten führt.
3. Aus Literaturrecherchen und eigenen Versuchen geht Hanf als Favorit für die Herstellung neuer Dämmprodukte hervor.
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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1.
a. Entwicklung eines biologisch abbaubaren Verbundwerkstoffes aus nachwachsenden Rohstoffen mit hohen mechanischen Eigenschaften. (Fortsetzung von ET17/96).
b. Entwicklung von (abbaubaren) Werkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen mit möglichst geringer Verarbeitungstiefe.
c. Vergleich der Werkstoffe aus a) und b) bezüglich mechanischen Eigenschaften, Abbaubarkeit, Kosten, Markt und Ökologie.
2. Modifikation einer bestehenden Maschine für die Frischdecortisierung oder Neuentwicklung zusammen mit Firmen (als Teil eines FAL-Projektes).
3.
a. Rohstoffcharakterisierung und -optimierung
b. Dämmstoffherstellung (Aufbereitung, Brand-, Schimmel- und Insektenschutz)
c. Einblastechnik optimieren
d. Demonstrationsobjekte, Marktvorbereitung
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Projektspezifische Kosten
(Deutsch)
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1. Maschinenmodifikationen CHF 5000.-
2. Maschinenmieten CHF 1000.-
3. Fremdfinanzierung
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Kunststoffindustrie erhält neues, ökologisches, auf herkömmlichen Maschinen verarbeitbares Material. Publikation als Dissertation, PR-Publikationen, Fachpublikationen.
Synergie mit Faserdegummierprojekt von M. Leupin (FAL). Fachpublikationen, FAT-Bericht.
Anstoss für Dämmstoffindustrie, um mit dem neuen Produkt auf den Markt zu gelangen. Publikation als Schlussbericht.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Keller A., 2001. Pflanzenfaser-Werkstoffe. Stand der Technik und Entwicklungsmöglichkeiten. FAT-Berichte Nr. 575. 11 S
Keller A., 2001. Biodegradable Hanffaser-Verbundwerkstoffe. Einflüsse der Faserzelle auf strukturelle, mechanische und degradationskinetische Verbundeigenschaften. Diss. ETH Nr. 14067. 157 S. - Auch: Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 5, Nr. 628. .
Spiess E., 2001. Mobile Frischentholzung von Hanfpflanzen. Fachtagung über aktuelle Entwicklungen in der Landtechnik, 14.3.2001, FAT Tänikon. 3 S.
Für spezifische Informationen kontaktieren Sie bitte die angegebene Person.
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Publikationen / Ergebnisse
(Englisch)
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For more detailed information please contact the person in charge of the project
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Keller A., 2001. Matériaux à base de fibres végétales. Etat de la technique et possibilités de développement. Rapports FAT No 575. 12 p.
Spiess E., 2001. Décortication mobile des fibres de chanvres fraîches. Journée d'information sur les derniers développements de la technique agricole, 14.3.2001, FAT Tänikon. 3 p.
Pour des informations supplémentaires veuillez contacter la personne indiquée.
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Publikationen / Ergebnisse
(Italienisch)
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Per ulteriori informazioni vogliate contattore il responsabile menzionato.
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