TY - JOUR A1 - Sigrüner, Michael A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - Investigation on pull‐out behavior and interface critical parameters of polymer fibers embedded in concrete and their correlation with particular fiber properties JF - Journal of Applied Polymer Science N2 - A crucial problem in concrete engineering is the corrosion of steel reinforcements. Polymer fibers as alternative reinforcement material can prevent corrosion; however, high adhesion to concrete and good fiber mechanics are necessary for polymers to be considered as an alternative reinforcement. This study tested different thermoplastic polymer materials to evaluate their level of adhesion to concrete. The adhesion properties of different self‐drawn polymer fibers were analyzed by extracting the fibers from concrete using single fiber pull‐out test (SFPT). To determine the adhesion mechanism, different polymer properties were analyzed and correlated to SFPT. Strong evidence was found that the fibers mechanical properties correlate with SFPT. Roughening the fiber surface increases the SFPT results significantly. While highly polar materials can support the adhesion process, a clear correlation could not be found. This study identifies high stiffness and roughness as the crucial properties of polymer fibers used in concrete engineering. If these factors can be engineered into the fiber, polymer fibers can present an alternative to steel in concrete reinforcement. KW - extrusion KW - fibers KW - mechanical properties KW - surfaces and interfaces KW - thermoplastics Y1 - 2021 UR - https://doi.org/10.1002/app.50745 VL - 138 IS - 28 SP - 50745 ER - TY - GEN A1 - Grischa, Günther A1 - Schildhauer, Stefan A1 - Muscat, Dirk T1 - Offenlegungsschrift DE102012106391A1 BT - Verfahren zur Einbettung von Dekor-Körpern in eine Polymer-Matrix N2 - Ein Verfahren zur Einbettung von Dekor-Körpern in eine Silikongummi-Matrix umfasst das Auf­tragen einer ersten aushärtbaren Polysiloxanzusammenset­zung auf eine Grundplatte und Angelieren der ersten Po­lysiloxanzusammensetzung; das Aufbringen der Dekorkör­per auf die angelierte erste Polysiloxanzusammensetzung; das Ausfüllen von Zwischenräumen zwischen den Dekorkör­pern mit einer zweiten aushärtbaren Polysiloxanzusammen­setzung; und das Aushärten der Polysiloxanzusammenset­zungen zu einer transparenten Polysiloxan-Matrix mit dar­in eingebetteten Dekor-Körpern. Ein weiteres Verfahren zur Einbettung von Dekor-Körpern in eine Silikongummi-Matrix umfasst das Auftragen einer aushärtbaren Polysiloxanzu­sammensetzung auf eine Grundplatte und Aufbringen der Dekor-Körper vor dem Angelieren der ersten Polysiloxan­zusammensetzung; das Einsinkenlassen der aufgebrach­ten Dekor-Körper in die aushärtende Polysiloxanzusammen­setzung derart, dass die aufgebrachten Dekor-Körper von der Polysiloxanzusammensetzung vollständig umschlossen werden; und das Aushärten der Polysiloxanzusammenset­zungen zu einer transparenten Polysiloxan-Matrix mit den darin eingebetteten Dekor-Körpern derart, dass eine Mehr­zahl der eingebetteten Dekor-Körper von der Polysiloxanzu­sammensetzung vollständig umschlossen bleibt. KW - Polymer-Matrix Y1 - 2021 ER - TY - GEN A1 - Muscat, Dirk A1 - Voit, Johann A1 - Hefenbrock, Sophia T1 - Patentschrift DE102015014912B4 BT - Beschichtung für ein medizinisches Instrument, Verfahren zu dessen Beschichten und mit diesem Verfahren beschichtetes medizinisches Instrument N2 - Beschichtung für ein medizinisches In­strument, das nach seinem Einführen in einen menschlichen oder tierischen Körper mit dessen Körperflüssigkeit in Kon­takt gelangt, umfassend eine Materialzusammensetzung, die wenigstens ein Phosphorylcholin umfassendes Polymer enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialzusam­mensetzung für ein medizinisches Instrument, das auf sei­ner Oberfläche Polyurethan enthält oder das daraus gänzlich besteht, eine auf das medizinische Instrument aufbringba­re Haftungsvernetzungsschicht aus einem chemischen Haft­vermittler und einem mit diesem vernetzten Alkohol, min­destens einem zweiwertigen Alkohol mit zwei primären OH­Gruppen, und das wenigstens eine Phosphorylcholin um­fassende Polymer enthält, welches auf der Haftungsvernet­zungsschicht als gesonderte Schicht aufgebracht sowie auf dieser und gegebenenfalls mit dieser vernetzt ist. KW - Beschichtung Y1 - 2021 ER - TY - GEN A1 - Muscat, Dirk A1 - Moser, Stefan T1 - Offenlegungsschrift DE102008060087A1 N2 - Die Erfindung betrifft eine Brust­prothese, die aus einem schalenförmigen Körper aus einem weich-elastisch eingestellten Kunststoff besteht, der in Kunststoffolien zu einer oder mehreren Kammern einge­schweißt ist. Erfindungsgemäß wird das Füllmaterial mit polymeren Farbstoffen eingefärbt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Färben von Brustprothesen. KW - Brustprothese Y1 - 2021 ER - TY - GEN A1 - Muscat, Dirk A1 - Moser, Stefan A1 - Reusch, Michaela T1 - Europäische Patentschrift EP2133042B1 KW - Brustprothese Y1 - 2021 ER - TY - CHAP A1 - Sigrüner, Michael A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - Investigation of the Bonding Behavior of Modified Polypropylene to a Concrete Matrix by Single Fiber Pull Out Tests BT - Amsterdam, Netherlands, 29 September – 1 October 2020 T2 - SAMPE Europe Conference Proceedings 2020 KW - Polypropylene KW - Single fiber pull-out test Y1 - 2020 ER - TY - CHAP A1 - Zenz, Vitus A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - Development of a new granulate feeding system for gas pressurized extrusion processes T2 - ANTEC 2023 N2 - One major problem of a continuous process like plastic extrusion is their incapability to deal with non-local gas pressure. This is an inherent problem because a continuous process has an open end in the feeding port where pressure can escape. In this study a novel feeding system was developed to enable granulate feeding into gas pressurized processes inside a single- or twin-screw extruder. With this apparatus gas pressure can be applied inside the extrusion process. The apparatus separates the pressurized extruder from the dosing equipment that feeds the extruder. It keeps the pressure inside the system while continuously feeding new material into the process. A small-scale prototype was designed for proof-of concept. The small size of the prototype was able to handle small amounts of granulates of around 100 - 200 g/h. An applied gas pressure of 8 bar was achieved. In future optimizations, throughput can be increased and maximum applied gas pressure towards 15-20 bar. KW - Plastic feeding KW - Granulate KW - Extrusion KW - Compounding KW - Reactive Extrusion Y1 - 2023 PB - SPE ANTEC ER - TY - JOUR A1 - Zenz, Vitus A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - So wird Bernsteinsäure aus Holzreststoffen gewonnen JF - Plastverarbeiter N2 - Die effiziente Umwandlung von lignocellulosehaltiger Biomasse wie Restholz ist eine wissenschaftliche sowie technologische Herausforderung weltweit. Die Technische Hochschule Rosenheim entwickelt gemeinsam mit Partnern ein neues Verfahren zur Herstellung von Bernsteinsäure aus Holzreststoffen. KW - Bernsteinsäure KW - Reaktive Extrusion Y1 - 2023 VL - 2023 IS - 04 SP - 22 EP - 25 PB - Hüthig GmbH CY - Heidelberg ER - TY - CHAP A1 - Herz, Jonas A1 - Sigrüner, Michael A1 - Krekemeyer, Markus A1 - Kazmi, Monis A1 - Schuster, Jens A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - INVESTIGATION OF AN INNOVATIVE WOOD-PLASTIC HYBRID LAID FABRIC FOR THE REPLACEMENT OF STEEL REINFORCEMENTS IN CONSTRUCTIONS T2 - SAMPE Europe 2021 Conference, Baden/Zürich, 29. - 30. Sept. 2021 KW - wood-plastic hybrid fabric Y1 - 2021 ER - TY - CHAP A1 - Herz, Jonas A1 - Sigrüner, Michael A1 - Walter, David A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - Coextruded Polymeric Bicomponent Fibers for Concrete Reinforcements T2 - SAMPE Europe Conference Proceedings 2022, Hamburg, 15. - 17. Nov. 2022 KW - Coextrusion KW - Bicomponent Fibers KW - Concrete Reinforcement KW - Polypropylene Y1 - 2022 ER - TY - JOUR A1 - Herz, Jonas A1 - Schusser, Verena A1 - Muscat, Dirk A1 - Strübbe, Nicole T1 - Cold-Drawn Wood-Filled Polybutylene Succinate Macro-Fibers as a Reinforcing Material for Concrete JF - Polymers N2 - The corrosive behavior of steel reinforcements causes issues in the concrete industry. To overcome this issue, alternative noncorrosive reinforcements such as polymer fibers could be used. However, as environmental protection becomes more important, sustainability must also be considered in the solution. An alternative to polymers based on raw oil is bio-based polymers. This study investigates the suitability of polymer fibers produced from polybutylene succinate together with cellulose and wood fillers as concrete reinforcements. Different mixtures of polybutylene succinate, cellulose, and wood fillers were created, and fibers were produced using a multiple drawing process. The fibers were tested using tensile tests, a single-fiber pull-out test, contact angle measurements, reflected light microscopy, density measurements, and thermogravimetric analysis. The fillers were shown to decrease the mechanical properties as the particle size and filler amount increased, resulting in a reduction in Young’s modulus and tensile strength of 55% and 70%, respectively, while adhesion to concrete increased with particle size from 0.31 ± 0.02 N/mm2 without filler to 0.90 ± 0.10 N/mm2 for the best-performing material combination. Reflected light microscopy images show changes in the fiber surface before and after pull-out. The fiber density decreased from 1.26 ± 0.05 g/cm3 to 0.91 ± 0.04 g/cm3 with an increasing filler amount and particle size for a compound with 10 weight percent of wood filler 1. The fiber thermal stability decreased slightly with the addition of filler. The greatest effect was a reduction in the temperature to ≈58 °C at 1% weight loss when 10 weight percent of wood was added. This study proves the possibility of using bio-based materials as concrete reinforcements. KW - fibers KW - compounding KW - extrusion KW - multiple drawing KW - polybutylene succinate KW - microcrystalline cellulose KW - wood particles KW - concrete Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/https://doi.org/10.3390/polym17030403 VL - 17 IS - 3 PB - MDPI CY - Basel ER -