Entwicklung von neuen Materialien auf Cellulosebasis

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Durch den Einsatz einer ionischen Flüssigkeit (IL) wurden aus verschiedenen Zellstoffen Cellulosefilamentfasern über einen Trocken-Nass-Spinnprozess hergestellt. Die Anpassung der Spinnbedingungen ermöglichte die Entwicklung von Cellulosefasern für technische und textile Anwendungen. Die Fasern wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), Weitwinkelröntgendiffraktion (WAXS), Doppelbrechung, Wasserrückhaltevermögen und mechanischer Prüfung untersucht. Es wurden Zusammenhänge zwischen Kristallinität, Gesamtorientierung und den mechanischen Eigenschaften der Fasern festgestellt. Zudem kamen sowohl die IL-basierten Fasern als auch Reifencordfasern als Carbonfaser (CF) Präkursoren zum Einsatz. Die kontinuierliche Stabilisierung der CF erfolgte in einem neuartigen Niederdruckprozess, wobei die stabilisierten Fasern durch REM, WAXS, Elementaranalyse (EA), Infrarotspektroskopie und den Limiting Oxygen Index charakterisiert wurden. Die Carbonisierung fand in kontinuierlichen Versuchen statt, und die erhaltenen CFn wurden mittels Elementaranalyse, mechanischer Prüfung, REM, Raman-Spektroskopie, Transmissionselektronenmikroskopie und WAXS untersucht. Darüber hinaus wurden Cellulose-basierte Materialien als Trägermaterial für Polyethylenimin (PEI) verwendet, wobei eine zyklenstabile CO2-Sorptionskapazität über Thermogravimetrie mit nachgeschalteter Gasanalyse bestimmt wurde.