A low-cost solution to the high speed operation of stepper motors

Stepper motors are small electric motors whose shaft rotation can be accurately controlled by electronic pulses (a ―step‖ pulse). They are able to provide a simple solution in applications where positional or accurate speed control is required without the need for position sensing – i.e. open loop control. In order to maintain reliable control careful consideration must be given to the timing of the step pulses. This paper describes a novel approach to the design of the software for a low cost microcontroller that will generate the step pulses to accelerate and decelerate the motor, thereby maintain positional integrity

Artificial coastal lagoons at solar salt-working sites: A network of habitats for specialised, protected and alien biodiversity

There are concerns that novel structures might displace protected species, facilitate the spread of nonindigenous species, or modify native habitats. It is also predicted that ocean warming and the associated effects of climate change will significantly increase biodiversity loss within coastal regions. Resilience is to a large extent influenced by the magnitude of dispersal and level of connectivity within and between populations. Therefore it is important to investigate the distribution and ecological significance of novel and artificial habitats, the presence of protected and alien species and potential vectors of propagule dispersal. The legacy of solar salt-making in tropical and warm temperate regions is regionally extensive areas of artificial hypersaline ponds, canals and ditches. Yet the broad-scale contribution of salt-working to a network of benthic biodiversity has not been fully established. Artisanal, abandoned and historic salt-working sites were investigated along the Atlantic coast of Europe between southern England (50 N) and Andalucía, Spain (36 N). Natural lagoons are scarce along this macrotidal coast and are vulnerable to environmental change; however it is suspected that avian propagule dispersal is important in maintaining population connectivity. During bird migration periods, benthic cores were collected for infauna from 70 waterbodies across 21 salt-working sites in 5 coastal regions. Bird ringing data were used to investigate potential avian connectivity between locations. Lagoonal specialist species, some of international conservation importance, were recorded across all regions in the storage reservoirs and evaporation ponds of continental salinas, yet few non-indigenous species were observed. Potential avian propagule transport and connectivity within and between extant salt-working sites is high and these artificial habitats are likely to contribute significantly to a network of coastal lagoon biodiversity in Europ

Application of mediators in enzymatical activation of fiberself cohesions for the production of enzyme-bonded, binder-free derived timber products

Die Holzwerkstoffindustrie ist heute in Deutschland nach der Sägeholzindustrie das zweitwichtigste Segment der Rohholznutzung. Dabei lag die Produktionsmenge der Holzwerkstoffe im Jahre 2006 bei Spanplatten bei ca. 8,2 Mio. m³ und bei Faserplatten bei ca. 5 Mio. m³. Die vielfältigen Einsatzgebiete von Span- und Faserplatten im Baugewerbe und der Möbelindustrie deuten auf eine weitere Produktionssteigerung in den kommenden Jahren hin. Aufgrund ihrer Produktionsmengen ist die Holzwerkstoffindustrie weltweit einer der größten Abnehmer für Bindemittel. Diese sind vor allem konventionelle Bindemittel auf petrolchemischer Basis, wozu überwiegend die Harnstoff-Formaldehyd-Harze (UF), Melamin verstärkte Harnstoff-Formaldehyd-Harze (MUF), Phenol-Formaldehyd-Harze (PF) und polymere Diisocyanate (PMDI) gehören. Beispielsweise entfallen auf die Bindemittel bei der MDF-Plattenproduktion etwa 20 % der Endherstellungskosten. Durch die ständig steigenden Rohölpreise, sowie die Abhängigkeit der Holzwerkstoffindustrie von diesen petrolchemischen Bindemitteln, verteuerten sich die hergestellten Holzwerkstoffe seit den letzten Jahren deutlich. Ein weiterer Aspekt ist, dass zudem der Gehalt an Formaldehyd in den oben genannten konventionellen Bindemitteln als problematisch angesehen wird. In Verbindung mit Holzwerkstoffen ist Formaldehyd vor allem als Inhalationsstoff von Bedeutung. Im Jahre 2004 wurde Formaldehyd aufgrund einiger durchgeführter Untersuchungen in den USA von der International Agency for Research on Cancer (IARC) als karzinogen eingestuft. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde eine Reklassifizierung des Formaldehyds von "krebsverdächtig" zu "krebserregend" durch das IARC empfohlen. So kann als wichtiges Kriterium für die Holz be- und verarbeitenden Betriebe, insbesondere die Holzwerkstoffindustrie, eine Entwicklung von naturnahen Bindemitteln gesehen werden. Die Verwendung naturnaher Bindemittel bietet den Holzwerkstoffunternehmen die Chance, durch den Verkauf ihrer gesundheitlich unbedenklichen, formaldehydfreien Produkte eine breite Akzeptanz in der Bevölkerung zu gewinnen. Eine Substitution der konventionellen Bindemittel würde daraus resultierend zukünftig vor allem aus ökologischer, aber auch ökonomischer Sicht für die Holzwerkstoffindustrie mehr Bedeutung gewinnen.Angesichts dieser Problematik und die Suche nach Alternativen in Form von naturnahen Bindemitteln bei der Holzwerkstoffproduktion war das Hauptziel dieser Dissertation die Entwicklung Laccase (ein Enzym holzabbauender Pilze) und Mediator gebundener, bindemittelfreier Holzwerkstoffe, insbesondere Mitteldichter Faserplatten (MDF) im Pilotmaßstab. Diese sollten ohne eine weitere Zugabe der oben genannten Bindemittel die Vorgaben aller relevanten Normen erfüllen können und somit für eine industrielle Applikation geeignet sein. Zu diesem Zweck sollten verschiedene Laccase-Mediator-Systeme untersucht und optimiert werden, um eine höhere Reaktivität bei der Aktivierung der fasereigenen Bindekräfte zu erreichen. Während Laccase-Mediator-Systeme zum Beispiel schon für einige biochemische Verfahren eingesetzt werden, ist die Verwendung von Mediatoren bei der Herstellung enzymgebundener MDF-Platten völlig neu. Daher lag das Hauptaugenmerk in dieser Dissertation darauf, die Wirkung von Mediatoren in der Kombination von Holzfasern und Laccase zu untersuchen.Als wichtige Voraussetzung für die Herstellung enzymgebundener MDF-Platten galt es, die bestmöglichen Bedingungen zur Aktivierung der fasereigenen Bindekräfte zu ermitteln. Dazu gehörten die Optimierung der Laccase-Mediator-Konzentration, sowie das Bestimmen eines optimalen pH-Wertes für die Inkubation der Holzfasern. Weiterhin mussten ideale Bedingungen für die Inkubation der Holzfasern im Laccase-Mediator-System geschaffen werden. Hierbei war neben der Laccase- und Mediatorkonzentration die Inkubationszeit von großer Bedeutung. Für die angesprochenen wichtigen Bedingungen fanden mittels Gel-Permeationschromatografie (GPC), chemischer Holzcharakterisierung, spectrophotometrischer Extinktionsmessungen, Rasterelektronenmikroskopie (REM), Elektronenspin-Resonanz (ESR), Nuklear-Magnetischen-Resonanz-Spektroskopie (NMR) und Fourier-Transform-Infrared-Spektroskopie (FTIR) analytische Untersuchungen im Labor statt.Die durch die laboranalytischen Untersuchungen gewonnenen Ergebnisse sind anschließend bei der MDF-Plattenherstellung im technischem Maßstab verwendet worden. Nach der Herstellung erfolgten mechanisch-technologische Eigenschaftsprüfungen der Laccase-Mediator gebundenen MDF-Platten nach den Maßgaben der Europäischen Normen

Hot-Air/Hot-Steam Process for the Production of Laccase-Mediator-System Bound Wood Fiber Insulation Boards

In this study, a new technical process for hardening wood fiber insulation boards is introduced. During the dry-process, the fibers are usually glued with polymeric-diphenylmethane-diisocyanate (pMDI) and hardened to wood fiber insulation boards using a steam-air mixture. However, the maximum temperature reached in the steam-air process was 100 °C, and it was impossible to use an alternative binding agent for the gluing of the wood fiber insulation boards other than pMDI. When incubated with laccase-mediator-system (LMS) as a naturally based bonding system, temperatures of over 120 °C are required because of the chemical wood composition, especially the lignin. In this case, the hot-air/hot-steam process offers new technical opportunities for realizing temperatures above 100 °C. In this study, wood fiber insulation boards were glued with LMS, vs. reference boards with inactivated LMS, laccase alone, and 4% pMDI. Then, the boards were hardened using one of three processes: with steam-air mixture, with hot-air, and with hot-air/hot-steam. Through the hot-air/hot-steam process, temperatures of well over 120 °C were attainable. All the insulation boards hardened using the hot-air/hot-steam process showed better physical and technical properties than those hardened with steam-air mixture or hot-air alone. The reason for this is a sudden increase of temperature after the adding of steam because high temperatures insure that the LMS activated wood fiber surface lignins are completely plasticized. As a result the physical-technological properties such as internal bond strength, compression strength, and short term water absorption of insulation boards treated with LMS were comparable to those boards treated with 4% pMDI

Comparative properties of bagasse, canola and hemp particle boards

International audienceResidues of Bagasse ( L.), canola ( L.) and hemp ( L.) as well as industrial wood chips in various proportions from 0-100% were used as raw materials for the main component of the middle layer in urea formaldehyde bonded particle boards