Charakterisierung von Holz- und Naturfasern
Charakterisierung von Holz- und Naturfasern: Eine praxisbezogene Einführung für die Werkstoffentwicklung bietet zum ersten Mal eine umfassende Einarbeitung in das komplexe Themengebiet der Faseranalytik.
Die Entwicklung moderner und fortgeschrittener Faserverbundwerkstoffe ist von großer Bedeutung, da sie den Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Ökologie und Funktionalität gerecht werden und vielseitig in Bereichen wie z.B. Kunststoff, Fahrzeuge, Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden. Das steigende Interesse an neuen Werkstoffen macht ein gründliches und ausführliches Verständnis der Interaktionen von Faser-Matrix-Systemen und detaillierte Betrachtungen der verwendeten Fasern durch angemessene Analysemethoden und Auslegung der Messergebnisse unerlässlich, um präzise Vorhersagen über Eigenschaften der Verbundwerkstoffe machen zu können.
Neben den wichtigsten Herstellungsverfahren von Werkstoffen aus Holz- und Naturfasern, sowie den entsprechenden Grundlagen und Normen, werden wichtige Analyseverfahren anwendungsbezogen beschrieben. Im Focus stehen besonders bild-gebende Methoden und die entsprechenden, am Markt etablierten Analysegeräte, die zur morphologischen Charakterisierung der Fasern eingesetzt werden. Dabei werden nicht nur Anwendungsbeispiele mit praktischer Relevanz betrachtet, sondern auch die Simulation und Modellierung zur Vorhersage von möglichen Faserstrukturen.
- An diversen Praxisbeispielen werden die Methoden der Faseranalytik anwen-dungsbezogen und verständlich erläutert.
- Von den Grundlagen über die Methoden bis hin zu den Praxisbeispielen???gut strukturiert wird den Leser:innen alles Wissenswerte über die Charakteri-sierung und Analyse von Fasern vermittelt.
- Ein schneller Einstieg in die Methoden der modernen Faseranalytik: Das Buch unterstützt den Anwender bei der Durchführung der Verfahren und der Interpretation der Analysenergebnisse.
- Die Autor:innen sind ausgewiesene Expert:innen, die durch ihre wissenschaftli-chen Fachkenntnisse und ihre praxisnahe Forschung überzeugen, und sich aktivfür die Vermittlung von Wissen im Bereich der Faseranalytik einsetzen.
Herausgegeben von:
Burkhard Plinke — ehem. Fraunhofer—Institut für Holzforschung WKI, Braunschweig Sören Fischer — Continental
Holger Fischer — Faserinstitut Bremen
Nina Graupner, Jörg Müssig — Hochschule Bremen, Fachrichtung Bionik, AG Biologische Werkstoffe
Alle Herausgebenden, Autorinnen und Autoren werden am Ende des Buches vorgestellt.
表中的内容
Geleitwort XI
Vorwort XIII
1 Einführung: Begriffe und Bedeutung der Fasercharakterisierung 1
1.1 Begriffe und Definitionen 1
1.2 Holzfaserwerkstoffe 22
1.3 Naturfaser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe 32
2 Standardisierte Verfahren zur Charakterisierung von Fasern und Partikeln 55
2.1 Begriffe und Klassifizierung der Fasercharakterisierung 55
2.2 Bestandsaufnahme 56
2.3 Bedarf an Entwicklung und Normung 68
3 Bildverarbeitungsmethoden zur Charakterisierung der Faserform 73
3.1 Verfahren zur Bilddatenakquisition 74
3.2 Verfahren zur Bildvorverarbeitung und Bildsegmentierung 88
3.3 Mathematische Modelle zur Beschreibung von Grosenkennwerten 94
3.4 Darstellung von Kenngrosen in Statistiken 101
4 Verfügbare Analytikmethoden und -geräte 113
4.1 Morphologische Verfahren 115
4.2 Mechanische Faserprufung 199
5 Modellierung und Simulation 255
5.1 Simulation und Modellierung von Faserverstarkungen beim Spritzgiesen 255
5.2 Mathematische Synthese und Modellierung der Eigenschaften von Holzfasernetzwerken 273
6 Prozessnahe optische Messtechniken 301
6.1 Fiber View – System zur Inlinefaserqualitatskontrolle und Refiner-Optimierung in der Holzwerkstoffindustrie 301
Literatur 310
6.2 Vergleich zwischen statischer und dynamischer Bildanalyse am Beispiel von Holzpartikeln 311
6.3 Dynamische Vermessung von Holzfasern und Holzfaserbundeln mit dem QICPIC-Messsystem 320
6.4 Inlinemessung der Faserorientierung 328
Autorinnen und Autoren 337
Stichwortverzeichnis 349
关于作者
Dr.-Ing. Hans-Josef Endres ist seit 1999 Professor an der Hochschule Hannover an der Fakultat Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik und leitet dort das Institut fur Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (If BB). Zudem ist er fur den Aufbau des Fraunhofer Anwendungszentrums fur Holzfaserforschung verantwortlich. Professor Endres hat an der Ruhr-Universitat Bochum Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Werkstofftechnik studiert. Nach seinem Studium war er zunachst 10 Jahre in der Industrie im Bereich der Kunststoff- und Verpackungsentwicklung tatig. In dieser Zeit hat er berufsbegleitend im Bereich thermoplastischer Biopolymerwerkstoffe promoviert. Seine Forschungsschwerpunkte sind Biopolymere, Naturfasern und Faserverbundwerkstoffe. Die Schwerpunkte liegen dabei auf der Materialentwicklung, Verarbeitung und Entsorgung dieser neuartigen Werkstoffe.
Dr.-Ing. Burkhard Plinke ist seit 1982 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer- Institut fur Holzforschung WKI in Braunschweig. Er hat an der Technsichen Universitat Braunschweig Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Mess- und Regeltechnik sowie Datenverarbeitung studiert und schloss 2012 seine Promotion an der Technsichen Universitat Dresden ab. Plinke arbeitet an Forschungsprojekte auf den Gebieten Bildverarbeitung, Partikelmessung, Spectral Imaging und Thermographie und ist Mitarbeiter des Normenausschusses ‘Partikelmesstechnik’ des Deutschen Institut fur Normung (DIN).
Soren Fischer studiert an der Technischen Universitat Clausthal Werkstofftechnik im Masterstudiengang. Bis Mitte 2015 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe der Hochschule Hannover im Bereich Faseranalytik tatig. Im Rahmen dieser Tatigkeit initiierte er zusammen mit der Hochschule Bremen den Arbeitskreis Faseranalytik der Industrievereinigung Verstarkte Kunststoffe e.V. (AVK). Vorher studierte Fischer an der Hochschule Hannover den Bachelorstudiengang ‘Technologie nachwachsender Rohstoffe’. Im Rahmen seiner Abschlussarbeit befasste er sich mit dem Einfluss der Fasermorphologie auf die Faser-Matrix-Anbindung in einem polymeren Compound.
Dr. Holger Fischer ist seit 1997 am Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE) tatig und arbeitet im Bereich Naturfasern und Biopolymere. Fischer studierte bis 1990 an der Universitat Bremen Chemie und schloss dort 1994 seine Promotion ab. Fischer beschaftigt sich im Rahmen seiner Arbeit mit enzymatischen Fasermodifikationen, Fasercharakterisierungen, Naturfasern, Faseroberflachenmodifizierungen, naturfaserverstarkten Verbundwerkstoffen und Biocompositen. Zudem ist er Mitglied in diversen wissenschaftlichen Beiraten und Mitglied der ‘European Technology Platform for the Future of Textiles and Clothing’ (ETP).
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