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Main Title: Untersuchungen am System NMMO/H2O/Cellulose
Translated Title: Investigations of the system NMMO/H2O/cellulose
Author(s): Cibik, Tevfik
Advisor(s): Fink, Hans-Peter
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Zweistoffsystems N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO)/H2O und des Dreistoffsystems NMMO/H2O/Cellulose sowie mit der Herstellung und Charakterisierung von faserverstärkten Cellulosefolien. Das binäre System wird mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie und Röntgenweitwinkel-Diffraktometrie untersucht und dadurch das Schmelzverhalten und die Phasenzusammensetzung dieses Systems im festen Zustand als Funktion des NMMO/H2O-Verhältnisses bestimmt. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet die Untersuchung des ternären Stoffsystems NMMO/H2O/Cellulose hinsichtlich der Löslichkeit der Cellulose im Lösemittelsystem NMMO/H2O. Hierzu werden NMMO/H2O/Cellulose-Gemische mit unterschiedlichen NMMO/H2O-Zusammensetzungen, aber einer konstanten Cellulosekonzentration von 8% präpariert und durch Löseversuche bei verschiedenen Temperaturen und Zeiten untersucht. Der Quell- bzw. Lösezustand der in diesen Stoffgemischen enthaltenen Cellulose wird mit Hilfe des DSC, der Polarisationsmikroskopie sowie der Röntgenweitwinkel-Diffraktometrie in Abhängigkeit vom NMMO/H2O-Gehalt, von der Temperatur und der Einwirkzeit bestimmt. Zudem wird das Schmelzverhalten des Dreistoffsystems als Funktion der NMMO/H2O-Zusammensetzung mittels DSC ermittelt und mit dem des Zweistoffsystems verglichen, um Vorstellungen über die Wechselwirkung von NMMO mit Wasser und Cellulose abzuleiten. Die Meßergebnisse über die Löslichkeit der Cellulose im Lösemittelsystem NMMO/H2O werden in einem Phasendiagramm für das ternäre System zusammengestellt. Besonders wichtig ist dabei der schmale Phasenbereich im Diagramm, in dem die Cellulose nur partiell gelöst wird. An Hand des ternären Phasendiagramms, insbesondere unter Nutzung des schmalen Phasengebiets des unvollständigen Lösens wird ein Laborverfahren vorgestellt, das die Herstellung eines Verbundes (faserverstärkte Cellulosefolien) aus cellulosischen Fasern und einer Cellulosematrix aus Aminoxidlösung ermöglicht. Ziel dieser Entwicklung ist es, in eine Aminoxidlösung, die aus dem Lösemittelsystem NMMO, H2O sowie gelöster Cellulose besteht, bei leicht veränderten Systemparametern Cellulosefasern hinzuzusetzen, die dann nicht mehr aufgelöst werden und nach dem Fällprozeß als Verstärkungsfasern erhalten bleiben. Die mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, E-Modul) der hergestellten Cellulosefolien werden in Zugversuchen bestimmt sowie deren morphologische Struktur mit Hilfe der Elektronenmikroskopie charakterisiert.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-6673
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1063
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-766
Exam Date: 14-Nov-2003
Issue Date: 23-Dec-2003
Date Available: 23-Dec-2003
DDC Class: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
Subject(s): Cellulose
Faserverstärkte Cellulosefolien
H2O
N-Methylmorpholin-N-oxid
NMMO
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