TY - CHAP A1 - Simon, Sylvio A1 - Büsse, Thomas A1 - Weist, Michael A1 - Jacob, Ron A1 - Balko, Jens A1 - Ganster, Johannes ED - Simon, Sylvio T1 - Untersuchungen zur Fertigung strukturierter Kunststoffteile mittels 3D Druck aus biobasierten Materialien T2 - 3. Ingenieurtag 2016 der Fakultät Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme - GUS und Osteuropatag - NESEFF-Netzwerktreffen 2016, Tagungsband N2 - Strukturierte Feinbleche werden seit etwa 2 Jahrzehnten vor allem in der Automobilindustrie als Wärmeabschirmbleche und Abgasanlagenverkleidungen eingesetzt. Weitere Anwendungen sind gestaltete Oberflächen, C – Profile für Trockenbauwände, Kuchenformen usw. Eine Strukturierung wird oft dort eingesetzt, wo ein sich anschließender Umformvorgang zu Faltenbildung führen würde. Durch die Strukturierung treten diese Falten optisch nicht übermäßig in Erscheinung. Dabei wird das besondere Leichtbaupotential dieser strukturierten Bleche meist nicht ausgenutzt. Sie weisen nämlich eine deutlich größere Biegesteifigkeit als glatte Feinbleche gleicher Blechstärke auf. Untersuchungen mit verschiedenen strukturierten Blechen zeigten, dass bei einigen Strukturen für die gleiche Durchbiegung im Biegeversuch annähernd die doppelte Kraft gegenüber glatten Blechen gleicher Ausgangsblechstärke aufgewendet werden muss. Darin liegt nun das Leichtbaupotential, sofern es keine geometrischen Einschränkungen bezüglich des Bauraumes gibt, da natürlich das strukturierte Blech zwar nicht Volumenmäßig sondern eher Einbauraummäßig mehr Bauraum beansprucht. Das strukturierte Blech kann etwa in der halben Ausgangsblechstärke gegenüber dem Glattblech ausgeführt werden. KW - Kunststoffteile KW - strukturiert KW - 3D Druck KW - biobasiert Y1 - 2016 SN - 978-3-940471-28-4 SP - 137 EP - 141 PB - Brandenburgische Techn. Univ. CY - Cottbus-Senftenberg ER - TY - GEN A1 - Böhler, Stefan A1 - Rosencrantz, Sophia A1 - Wolf, Karina A1 - Heinemann, Robert A1 - Schmidt, Peer A1 - Ganster, Johannes A1 - Büsse, Thomas A1 - Balko, Jens A1 - Rosencrantz, Ruben R. T1 - Active protease formulation in commodity polymers withstands melt processing into compounds and blown films T2 - Materials Today Communications N2 - Integrating enzymes into thermoplastic polymers is challenging due to their lack of robustness with respect to temperature and shear fields during conventional melt processing. In the present study, blown films from low-density polyethylene (LDPE) were prepared containing a technical protease from Bacillus sp. First, LDPE/protease compounds were produced followed by blown film extrusion, both processes at melt mass temperatures of 130 °C or higher. Enzyme activity was proven, both for the LDPE/protease compound and the blown film. The highest enzyme activity in the compound was determined for processing at 132 °C and a screw speed of 75 rpm. The influence of melt temperature and shear fields was studied in detail. Enzyme activities were determined for melt temperatures up to 160 °C and for screw speeds ranging from 75 to 300 rpm during compounding by twin-screw extrusion. The process was also applied for biobased and biodegradable polyesters, where similar protease activity after compounding was verified. Electron microscopy, X-ray diffraction, nuclear magnetic resonance spectroscopy and differential scanning calorimetry served to analyze components and morphology of the enzyme formulation used here. It is proposed that the porous morphology of the protease particles is beneficial for the enzyme to remain active after processing. Additionally, the polymer matrix surrounding the particles protects the protease at elevated temperatures, which can be attributed to thermal insulation. Thus, the right combination of a suited technical enzyme formulation with appropriate mild melt compounding conditions allows enzymes to be incorporated into thermoplastics and retain their activity. This opens the way to use the abundant biological functions of enzymes in thermoplastic applications. KW - Thermal analysis KW - X-ray diffraction KW - Crystal structure Y1 - 2023 UR - https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352492822018591 U6 - https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.105018 SN - 2352-4928 VL - 34 SP - 1 EP - 9 ER -