TY - THES A1 - Hildebrandt, Sven T1 - Agglomeration von Fasermaterialien - Prozess- und anlagentechnische Untersuchungen der angepassten Faseragglomeration sowie deren Produktcharakterisierung zur Qualitätsbewertung T1 - Agglomeration of fibrous materials - Research of process and plant technologies for optimized fiber agglomeration as well as product characterization for appraisal of quality N2 - Fasermaterialien gewinnen zunehmend in unterschiedlichen technischen Anwendungsbereichen an Bedeutung. Insbesondere der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen, meist in Form von pflanzlichen Fasern, stellt hierbei durch ihre endliche Länge eine Herausforderung an die Aufbereitungstechnik, um eine problemlose Lagerung, Transport sowie Zufuhr und Dosierung in weiterführende Anwendungs- bzw. Weiterverarbeitungsprozesse zu ermöglichen. Der Schritt zur Erzeugung eines Schüttgutes aus voreingestellten Faserlängen wird in der Anwendung von Agglomerationsprozessen gesehen. In den durchgeführten Untersuchungen kam neben der Aufbauagglomeration (Mischagglomeration) das innovative Verfahren der Rollagglomeration zum Einsatz. Für eine Charakterisierung der Faseragglomerate bzw. zur Bewertung des Herstellungsprozesses wurden entsprechende Möglichkeiten der Analyse des Einzelkörpers betrachtet, welche für die Qualitätssicherung späterer Produktionen anwendbar sind. Aus den Erkenntnissen der durchgeführten Untersuchungen werden Weiterentwicklungsansätze von der Laboreinheit hin zur Technikumsanlage abgeleitet, welche für anwendungsorientierte Untersuchungen erforderliche Produktionsvolumina aufweisen. N2 - The importance of fiber materials for various technical uses is rising more and more. Particularly the application of natural fibers, mainly of plant fibers, affects problems for a subsequent processing. In this context especially the finite length of natural fibers poses a challenge for their treatment in order to enable undisturbed unproblematic storing, transport and charged feeding in further processing steps. An answer to these problems is the generation of a bulk material by means of agglomeration processing. “Growth agglomeration” as well as the innovative process of “Roll-Forming-Agglomeration” was realized within the lab experiments. Pertinent opportunities for analysis of single particles were contemplated especially for the characterization of the fiber agglomerates. A quality control system for a prospective production line will be feasible in this manner. Finally the further development from laboratory to a pilot plant scale was deduced from the findings of conducted experimental studies of agglomeration processing. KW - Faser KW - Agglomerieren KW - Faser KW - Agglomeration KW - Faseragglomeration KW - Rollagglomeration KW - Aufbauagglomeration KW - Fiber KW - Fibrous materials KW - Agglomeration KW - Roll-forming-agglomeration KW - Growth agglomeration Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-7911 ER - TY - THES A1 - Catalan Asenjo, Helena T1 - Entwicklung eines Cr6+-freien Titanaktivierungsverfahrens zur elektrochemischen Beschichtung T1 - Development of a Cr6+-free titanium activation process as a pre-treatment for plating N2 - In der vorliegenden Arbeit wird über die Entwicklung und Optimierung eines neuen, Cr6+-freien Titanaktivierungsverfahrens für die Vorbehandlung von Titanbauteilen bei der elektrochemischen Beschichtung berichtet. Dabei werden die in den einzelnen Schritten des Verfahrens auftretenden chemischen und elektrochemischen Reaktionen sowie ihre Auswirkungen auf die Struktur und chemische Zusammensetzung der Metalloberfläche analysiert. Abschließend werden die einzelnen Schritte durch Korrelationen zwischen den erreichten Oberflächenzuständen und den Haftfestigkeiten der Beschichtung optimiert. Das entwickelte Cr6+-freie Titanaktivierungsverfahren besteht aus drei chemischen Behandlungsschritten. Beim ersten Schritt, dem Vorätzen, wird die Metalloberfläche so geätzt, dass eine gleichmäßige Mikrostruktur mit einer bestimmten Rauigkeit erzeugt wird. Dies verbessert, durch die Ermöglichung eines optimalen Ablaufes der nachfolgenden Schritte, die Haftfestigkeit der Beschichtung. Im nächsten Schritt, dem Aktivbeizen, wird eine große Oberflächenrauigkeit erzeugt. Dies erfolgt durch den parallelen Verlauf des Metallabtrages und der Bildung einer Kristallschicht auf der Metalloberfläche. Eine große Rauigkeit führt, dank einer mechanischen Verankerung, zu einer hohen Haftfestigkeit der Beschichtung. Im letzten Schritt des Aktivierungsverfahrens, der Aktivierung, wird die Kristallschicht in einer Säure aufgelöst. Die Haftfestigkeit der Beschichtung wird verbessert, wenn dabei der Aktivierungszustand der Metalloberfläche aufrechterhalten wird. N2 - This work refers to the development and optimization of a Cr6+-free activation process used to prepare titanium components for plating. The chemical and electrochemical reactions occurring during each process step as well as their effects on the structure and chemical composition of the metal surface are analyzed. Finally, each process step is optimized on the basis of correlations between the surface condition achieved and the adhesive strength of the plating. The Cr6+-free titanium activation process developed consists of three chemical conditioning steps. In the first step (“Vorätzen”, preliminary etching) the metal surface is etched to produce a uniform microstructure with a pre-determined roughness. This enhances the adhesive strength of the coating, since it allows the subsequent steps to proceed optimally. In the second step (“Aktivbeizen”, active pickling) a high surface roughness is generated. This is effected by two concurrent processes: the removal of metal and the formation of a crystal layer on the metal surface. A high roughness results in a high adhesive strength of the plating thanks to good mechanical anchoring. In the last step of the activation process, the crystal layer is dissolved in an acid. The adhesive strength of the plating is improved if the activated condition of the metal surface is maintained during this last step. KW - Titan KW - Metallischer Werkstoff KW - Beschichtung KW - Titan KW - Aktivierung KW - Elektrochemische Beschichtung KW - Galvaniesieren KW - Titanium KW - Activation KW - Plating Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-4295 ER - TY - THES A1 - Pecenka, Ralf T1 - Optimieren der Reinigung von Hanffasern auf Kammschütteln T1 - Optimisation of hemp fibre cleaning on comb shakers N2 - Naturfasern erleben seit etwa 20 Jahren weltweit eine Renaissance und sind insbesondere als technische Fasern für Bau- und Dämmstoffe oder als Verstärkungsfasern in Verbundwerkstoffen für höherwertige Funktionen im Automobil- und Flugzeugbau gefragt. Nachdem wesentliche Fragen des Anbaus und der Ernte von Fasernpflanzen erfolgreich in den letzten Jahren gelöst wurden, bestehen die größten Defizite derzeit in den verfahrenstechnischen Prozessen der Faserngewinnung aus Hanfstroh. Neben effizienten Verfahren zum Strohaufschluss ist insbesondere eine Optimierung der Faserreinigung erforderlich. Die systematische Untersuchung verschiedener Reinigungssysteme ergab, dass Kammschüttel am besten die technischen und wirtschaftlichen Forderungen der industriellen Kurzfaserindustrie erfüllen. Für detaillierte Untersuchungen wurde deshalb eine Versuchsschüttel für die Verarbeitung von Hanffaser-Schäben-Gemischen entwickelt und erprobt. Aufbauend auf diesen Untersuchungen konnten erstmals grundlegende Modelle für den Massestrom und das Trennverhalten von Fasern und Schäben entwickelt und zu einem Kammschüttel-Gesamtmodell zusammengefügt werden. Hiermit wurden mit wenigen Simulationsrechnungen geeignete Konstruktionsvorgaben für die Hauptabmessungen und zentrale Betriebsparameter ermittelt sowie ein Prototyp entwickelt. Mit der im Ergebnis vorgestellten Konstruktion steht für die Reinigung von Hanffaser-Schäben-Gemischen eine optimierte Reinigungsmaschine zur Verfügung, die alle auf der Grundlage der Praxiserfahrungen erarbeiteten aktuellen Anforderungen erfüllt. N2 - There is an increasing demand for high-quality hemp and flax fibres as a raw material e.g. for the production of natural fibre reinforced composites. Efficient production technologies are already employed for cultivation and harvest of hemp and flax. But there is a substantial need for powerful technologies for fibre processing to ensure a reliable supply of quality fibres for the market. Particularly, efficient decortication and cleaning technologies are needed for economic plant operation. Comb shakers proved to have the highest potential to fulfil the requirements of industrial short fibre production. For detailed investigations an experimental comb shaker has been developed and tested. On the basis of the experimental results a model for the mass flow and the screening process of fibre-hurd-mixtures has been developed. Both models were combined to a machine model of a comb shaker. General design parameters such as optimum shaker frequency, screen inclination as well as the necessary screen length for a required cleaning result can be easily identified with only a small number of simulation calculations with this novel model. Finally, a prototype of a comb shaker has been developed that fulfils the common requirements of efficient fibre cleaning in industrial short fibre production. KW - Faserhanf KW - Hanfverarbeitung KW - Vergleichsverfahren KW - Naturfaser KW - Faserreinigung KW - Sieben KW - Modellierung KW - Simulation KW - Natural fibre KW - Fibre cleaning KW - Screening KW - Modelling KW - Simulation Y1 - 2008 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:co1-opus-5879 ER -