Papierbasierte Sensoren zur Prozessoptimierung von harzimprägniertem Papier mittels dielektrischer Analyse
Papierbasierte Sensoren trugen zur Optimierung des Aushärtungsprozesses bei
Ein tiefgreifendes Verständnis des Aushärtungsverhaltens von harzimprägniertem Papier ist für Hersteller von Verbundwerkstoffplatten von entscheidender Bedeutung, da es eine Optimierung der Presszeit und in weiterer Folge eine Reduktion der Produktionskosten ermöglicht. In der Regel werden zu diesem Zweck handelsübliche Sensoren auf Polyimidbasis verwendet, die jedoch nicht biologisch abbaubar sind und die mechanischen Eigenschaften der Laminate beeinträchtigen können. Um dieses Problem zu lösen, wurden in diesem Projekt biologisch abbaubare, erneuerbare und dünne Sensoren auf Papierbasis eingesetzt, um das Aushärtungsverhalten der Harze zu untersuchen. Die dielektrische Analyse (DEA), ein Verfahren zur Überwachung der Aushärtung in Echtzeit, wurde eingesetzt, um die Veränderungen der dielektrischen Eigenschaften des Harzes während der Vernetzungsreaktionen zu messen. Eines der Ziele des i3Sense-Projekts besteht darin, den Aushärtungsprozess von mit Harz imprägnierten Papieren mithilfe von papier-basierten Sensoren zu optimieren. Durch den Einsatz von Papiersensoren und dielektrischer Analyse konnte die Presszeit erfolgreich reduziert werden. Anschließend wurden die gewünschten Eigenschaften der Laminate im Hinblick auf die verkürzte Aushärtezeit bewertet. Es ist bemerkenswert, dass eine erhebliche Verkürzung der Presszeit bei gleichbleibenden Laminateigenschaften erreicht wurde, was zu erheblichen Kosten- und Energieeinsparungen führen kann.
Darüber hinaus wurden die Ergebnisse beider Techniken, DEA und DSC, miteinander verglichen, wobei sich eine starke Korrelation zwischen ihnen ergab. Dies unterstreicht die Wirksamkeit von Papiersensoren für eine effiziente Überwachung der Aushärtung.
Wirkungen und Effekte
Durch die Verwendung eines biologisch abbaubaren Papiersubstrats für den Sensor, das sich von herkömmlichen kommerziellen Sensoren unterscheidet, leistet diese Forschung einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Die Ergebnisse stellen sicher, dass das Endprodukt die vorgegebenen Qualitätsstandards erfüllt, und ermöglichen die Identifizierung und Behebung von Problemen während des Aushärtungsprozesses. Außerdem führt die Forschung zu Kosten- und Energieeinsparungen für die Industrie.
