Röntgendiiffraktion an Papier und Vulkanfiber

Abstract

Vulkanfiber ist ein umweltfreundlicher, wiederentdeckter Werkstoff. Er wird aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt, ist gut zu bearbeiten, hat viele wünschenswerte Eigenschaften und ist am Ende des Produktlebenszyklus problemlos zu entsorgen. Aufgrund einiger ähnlicher Eigenschaften steht Vulkanfiber in besonderer Konkurrenz zu den erdölbasierten Kunststoffen. In dieser Arbeit wird die Struktur von Vulkanfiber und dem Ausgangsstoff Papier mittels Röntgendiffraktion untersucht. Das Material ist durch den molekularen Aufbau der Cellulose, die Schichtung der Papierlagen und eine eventuelle Maschinenlaufrichtung anisotrop. Durch das Verständnis der mikroskopischen Struktur und der makroskopischen Eigenschaften soll in Zukunft der komplexe Herstellungsprozess optimiert werden, um eine ideale Vulkanfiber zu erhalten. Die Struktur wird auch unter Nichtnormalbedingungen untersucht. Des Weiteren wird der Einfluss von Zusatzstoffen auf die Vulkanfiber und der Herstellungsprozess experimentell analysiert.

Vulcanized fibre is an environmental friendly, rediscovered material. It is made from renewable resources, is well to process, has many desirable properties and is easy to dispose at the end of its lifecycle. Because of some similar properties vulcanized fibre is in competition with petroleum based plastics. In this thesis the structure of vulcanized fibre and the raw material paper is invesitgated using x-ray diffraction. Due to the molecular structure of cellulose, the layering of paper sheets, and possible grain direction, the material is non-isotropic. With the understanding of the microscopic structure and the macroscopic properties, the complex production process will be optimised in the future to obtain an ideal vulcanized fibre. The structure is also examined under non-ambient conditions. Furthermore the influence of additives on the vulcanized fibre and the production process is investigated.