Bachelorarbeit oder Masterarbeit
© IKVThema der Arbeit:
Kunststofffolien werden verstreckt bzw. gereckt, um verschiedene Eigenschaften zu verbessern. Neben der erhöhten Festigkeit wird auch eine erhöhte Barrierewirkung erzielt. Weiterhin wird das Flächengewicht reduziert und die Möglichkeit geschaffen das Produkt als Schrumpffolie einzusetzen. Der Verstreckungsgrad lässt sich über verschiedene Wege im Prozess als auch analytisch im Nachgang bestimmen. Ein Verfahren ist der sogenannte Infrarot-Dichroismus. Im Zuge dessen wird unter Verwendung eines Polfilters die räumliche Orientierung der Polymerketten erfasst.
Im Rahmen dieser Arbeit soll geprüft werden, ob sich ein Messverfahren der Infrarotspektroskopie eignet, den Verstreckungsgrad von Folien zu einem beliebigen Zeitpunkt zu bestimmen, um diesen nicht immer bei der Verarbeitung erfassen zu müssen. Das Ergebnis soll mit gängigeren Verfahren wie der geometrischen Bestimmung und der Längsverstreckung gegenübergestellt werden.
Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Die im physikalischen Labor des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) durchgeführten Untersuchungen unterstützen die industrielle und institutseigene Forschung maßgeblich bei der Validierung von Qualitäts- und Fertigungsparametern. Schwerpunkte liegen in der Werkstoff-charakterisierung mittels thermischer, spektroskopischer, rheologischer sowie chromatografischer Analysen, um das Werkstoffverhalten zu bewerten und somit neben der Forschung auch bei industriellen Fragestellungen eine zielgeleitete Betrachtung vorzunehmen. Durch diese Analysen liefert das Labor essenzielle Erkenntnisse für die Optimierung von Produktionsabläufen und verbesserte Qualitäten.
Zielsetzung:
Ziel dieser Arbeit (Bachelor- oder Master-) ist die experimentelle Untersuchung der Orientierungen in verschiedenen verstreckten Folien, die Gegenüberstellung unterschiedlicher Methoden sowie die Ausarbeitung möglicher mathematischer Zusammenhänge zwischen dem resultierenden dichroitischen Verhältnis (Maß für den Verstreckungsgrad mittels IR-spektroskopie) und der Wellenlänge (Messposition der betrachteten Molekülschwingung).
Zur Erreichung dieses Ziels müssen zunächst verschiedene Folien statistisch abgesichert analysiert werden. Im nächsten Schritt sind resultierende Kennwerte zunächst werkstoffspezifisch in Bezug auf unterschiedliche Strukturcharakteristika auszuwerten und mit dem Wellenlängenbereich zu korrelieren.
Im Fall einer Masterarbeit sind zudem unterschiedliche Werkstoffe sowie auch Folienverbunde (exemplarisch PE und EVOH) gleichartig zu untersuchen und dahingehend zu bewerten, ob ein werkstoffunabhängiger Zusammenhang sichergestellt werden kann. Je nach Umfang und Erkenntnis kann das Projekt um den Einfluss des Einfallwinkels der IR-Strahlung erweitert werden.
Deine Aufgabenstellung:
Die Arbeit unterteilt sich in folgende Arbeitsschritte:
- Einarbeitung und Bedienung eines Infrarot-Spektrometers und Verwendung eines Polfilters (IR-Dichroismus)
- Einarbeitung in die strukturaufklärende Analyse von Kunststoffen
- Identifikation charakteristischer Materialparameter
- Kurzrecherche zu diesem Spezialverfahren
- Durchführung von IR-spektroskopischen Spezialanalysen
- Interpretation und Bewertung von möglichen mathematischen Zusammenhängen
Dein Profil:
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Chemie, Wirtschaftsingenieurswesen, Materialwissenschaften…)
- Interesse an analytischen Aufgabenstellungen und praktischen Arbeiten im Labor
- Selbstständige, strukturierte und teamorientierte Arbeitsweise
Das sind deine Benefits:
- Arbeit in einem motivierten Team
- Selbstständige Arbeit mit bedarfsgerechter Betreuung
- Bearbeitung forschungsrelevanter Fragestellungen
- Individuelle Abstimmung von Aufgabenstellung und Zeitrahmen
- Einblick in die Kunststoffanalyse
- Experimentelle Arbeiten im Labor – mittendrin statt nur dabei
Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich gerne bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.