Projekte:

Thermostabile Hohlfilamente als poröse anorganische Membranen für die Stofftrennung
(BMWi 221/95)
Laufzeit: 11/95 - 02/97

Filamentartige, anorganische, mehrschichtige poröse Hohlmembranen
(BMWi 59/98)
Laufzeit: 01/98 -12/99

Idee

Zur Herstellung von porösen keramischen Materialien wie mehrschichtige Hohlmembranen oder auch massive mehrschichtige Filamente sollte ein physikalisches Verfahren, welches ursprünglich zur Verformung von Cellulose entwickelt wurde, so modifiziert werden, dass diese Technologie die Schaffung unterschiedlicher keramischer filamentartiger Gebilde ermöglicht.

Projektergebnisse

Durch die weitergehende Modifizierung der Lyocell-Technologie konnten Celluloselösungen mit verschiedenen keramikbildenden Inhaltsstoffen und unterschiedlichen Partikelgrößen eingesetzt und zu formstabilen Hohlfasern verschiedenster Durchmesser verarbeitet werden. Die gute Anpassbarkeit der Lösungen aneinander und ihre Verträglichkeit im Spinn- und Aufarbeitungsprozess eröffnen die Möglichkeit mehrschichtige Hohl- oder Massivfilamente mit Porengradienten in der Wand simultan zu erzeugen. Die im Rohzustand textilähnlich verarbeitbaren Grünkörper, z.B. Hohlröhrchen mit Durchmessern von 200 µm bis 2 mm bei Wandstärken ab 40 µm werden in einem anschließenden Pyrolyse-Sinterprozess in poröse Keramikkörper überführt, wobei Porosität und Porengrößen der einzelnen Schichten durch die Temperaturbehandlung eingestellt werden können. Hierbei erfolgt über die Ausbildung stabiler Grenzschichten eine Verankerung der unterschiedlichen Materialien ineinander.

Potentielle Anwendungen

• Trennaufgaben unter extremen Bedingungen (hohe Temperaturen, aggresive Medien)
• kleindimensionierte Trennanlagen, Pharmazie, Medizin, Biologie
• Kultivierung von Zellen mit kombinierten Gas- oder Nährstoffaustausch,
• Brennstoffzellen, leichte Verbundwerkstoffe

Hohlmembranen mit unterschiedlichen Durchmessern