Neues Material aus biobasierten Kunststoffen für Hohlkammerstegplatten
Lebensmittel-Transportboxen aus Hohlkammerstegplatten, die Wellpappkartons ähneln, aber wasserfest sind, ließen sich bisher nicht aus Biokunststoffen herstellen.
Das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) hat nun zusammen mit Partnern ein biobasiertes, kompostierbares Material entwickelt, das den komplexen Anforderungen standhält und zukünftig fossile Kunststoffe ersetzen kann. Derzeit werden Hohlkammerstegplatten aus fossil basiertem Kunststoff, meist Polypropylen (PP), gefertigt. Eine Alternative auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen kommt vom Fraunhofer Umsicht. Die Forscher haben eine maßgeschneiderte Mischung (Blend) aus Biokunststoffen mit ähnlichen Eigenschaften wie das zu ersetzende PP-Blend entwickelt. Die Stegplatten aus dem neuen Material besitzen ein geringes Gewicht und sind dennoch stark belastbar. Im Gegensatz zu Kartons aus Wellpappe sind sie wasserdicht, wasserfest und leicht zu reinigen.
Im Markt verfügbare Biokunststoff-Blends waren bislang für die anspruchsvolle Profilplattenextrusion nicht geeignet. Erst die Verbesserung der Werkstoffeigenschaften und eine Anpassung des Verarbeitungsverhaltens durch die Entwicklung einer spezifischen Rezeptur brachten den Durchbruch. „Eine besondere Herausforderung war die hohe Komplexität der industriellen Profilextrusion“, erläutert Sengül Tolga, die in der Abteilung Biobasierte Kunststoffe beim Fraunhofer Umsicht unter anderem für die Materialentwicklung verantwortlich war. „Zudem stand die Wirtschaftlichkeit des neuen Materials im Fokus der Entwicklung. Wir setzten daher nur kommerziell verfügbare Biokunststoffe und Additive ein“, ergänzt Hendrik Roch, ebenfalls in der Abteilung Biobasierte Kunststoffe.Wissenschaftlich fundiert wurde die Materialentwicklung durch systematische Untersuchungen der Verbindungen zwischen Zusammensetzung, Schmelzeigenschaften und Verarbeitung des Gemisches. Die Materialentwicklung erfolgte im Kunststofftechnikum vom Fraunhofer Umsicht am Standort Willich, welches auf derartige Projekte mit Biokunststoffen spezialisiert ist. Für eine Prüfung der Verarbeitungseigenschaften wurden Versuche bei einem weltweit tätigen Hersteller von Hohlkammerprofil-Werkzeugen durchgeführt.
Das Projekt schloss mit einem Pilotversuch zur Herstellung von Hohlkammerstegplatten bei einem kolumbianischen Industriepartner ab. Diese Platten können beispielsweise zur Herstellung von Transportboxen für den Export von Blumen, verderblichen Früchten oder Fisch eingesetzt werden. Außerdem soll das neue Material für weitere Anwendungen im Gartenbaubereich optimiert werden. Die Materialentwicklung war Teil eines Forschungsprojekts im Rahmen des Bioökonomie-International-Programms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).
Foto: Fraunhofer Umsicht
(EU-Recycling 04/2019, Seite 30)
