Welche Rolle spielt die dynamische Dampfadsorptionstechnologie im Bereich der Forschung an Biomassematerialien?

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Welche Rolle spielt die dynamische Dampfadsorptionstechnologie im Bereich der Forschung an Biomassematerialien? Biomassematerialien neigen aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften dazu, Wasser aufzunehmen. Deshalb enthalten sie in der Regel viel Wasser. Zudem nehmen sie auch leicht Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Daher sind zu niedrige oder zu hohe Luftfeuchtigkeitswerte für ihre Leistungsfähigkeit nachteilig. Bei niedriger Luftfeuchtigkeit werden Proteine inaktiv, während bei hoher Luftfeuchtigkeit die mechanischen Eigenschaften biologischer Polymere erheblich abnehmen. 1) Trocknung: Bei vielen festen Materialien wie Holz, Kleie, Stroh, Leder usw. ist die Saugfähigkeit ein entscheidender Parameter, der ihre Trockenheit sowie die Stabilität ihrer Eigenschaften über die Zeit beschreibt. Die von der Firma SMS vor 10 Jahren entwickelte DVS-Methode ist inzwischen zu einer Standardlabormethode zur Untersuchung von Trocknungs- und Entwässerungsverhalten geworden. 2) Partikelhaftung Für viele Anwendungen in biologischen und natürlichen Materialien stellt die Partikelhaftung ein ziemlich schwieriges Problem dar. Ein entscheidender Faktor bei der Prüfung der Haftung ist die Oberflächenenergie des Materials. Da es sich bei solchen Materialien um Fasern, Partikel oder Membranen handelt, wird die Prüfung dadurch zu einer Herausforderung. 3) Glasübergangstemperatur: Alle amorphen Materialien haben eine Glasübergangstemperatur. Bei wasserliebenden Materialien ist diese Temperatur stark von dem Wassergehalt im Material abhängig. DVS-Geräte sind bei der Untersuchung der Glättungstemperatur amorpher Festkörper äußerst wirksam. 4) Diffusion und Permeabilität von Wasserdampf: Biomassematerialien enthalten in ihrem ursprünglichen Zustand oft große Mengen an Wasser. Daher ist das Verständnis der Diffusion und Permeabilität von Wasser in diesen Materialien entscheidend, um ihre chemische und morphologische Struktur sowie ihre Eigenschaften zu verstehen. Das DVS-Gerät ist die ideale Wahl, um Informationen über die Dynamik und das Gleichgewicht der Diffusion sowie Permeabilität in biologischen und natürlichen Materialien zu erlangen. 5) Isothermen der Wasseraufnahme – Die Kenntnis der Wasseraufnahmeeigenschaften von Biomasse ist entscheidend, um ihre Leistungsmerkmale und Anwendungen zu verstehen. Die in den letzten 20 Jahren von der Firma SMS entwickelte DVS-Methode ist heute zur Standardmethode zur Bestimmung von Wasseraufnahmeparametern geworden. Diese Methode ist in den Pharmaprodukten in den USA und der EU entsprechend festgelegt. 6) Oberflächenbereich: Die fortschrittliche DVS-Technologie ermöglicht es, die Adsorption und Desorption von Biomassematerialien in Wasser sowie anderen organischen Lösungsmitteln zu untersuchen. Es ist möglich, die Oberflächenfläche von Biomasseproben bei Temperaturen über 77 K zu ermitteln – und das hängt vom verwendeten Adsorptionsdampf sowie davon ab, ob die Temperatur über, unter oder nahe der Raumtemperatur liegt. 7) Kombination mit anderen Geräten: DVS kann mit Raman-, FTIR- und XRD-Technologien kombiniert werden, um Ihnen weitere Eigenschaften der Materialien zu offenbaren.