Bioökonomie International 2015: Bio-MS - Entwicklung einer neuartigen Stegplatte aus Biokunststoffen - Teilvorhaben: Fraunhofer UMSICHT

Ziel des beantragten Projektes ist die Entwicklung eines neuen Biokunststoffes und einer daraus hergestellten Stegplatte für die Herstellung von Verpackungen. Derartige "Kunststoffkartons" aus fossilen Rohstoffen werden bereits heute im Export südamerikanischer Produkte wie Blumen, Früchte oder Gemüse eingesetzt. Klassische Kartons aus Papierfasern, obgleich natürlich und nachhaltig, haben für diese Einsatzbereiche einige Nachteile, vor allem die Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit. Zunächst wird das Anforderungsprofil für den zu entwickelnden Biokunststoff ausgearbeitet. Dann werden auf dem Kneter mittels Additiven wie Koppler, Füllstoffe, Weichmacher und Schlägzähigkeitsmodifkatoren in einem iterativen Prozess verschiedene Biokunststoffblends entwickelt und charakterisiert. Neben den mechanischen Eigenschaften wird auch die biologische Abbaubarkeit untersucht. Mit den rheologischen Daten der erfolgversprechendsten Compounds und der Basispolymere werden die Compoundierung und die Kunststoffverarbeitung mittels Software simuliert. Anschließend erfolgt die Verarbeitung der ausgewählten Rezepturen auf einem Labordoppelschneckenextruder, wobei der Einfluss von Scherrate und Temperatur auf die Produkteigenschaften untersucht und die Rezeptur entsprechend dem Anforderungsprofil optimiert wird. Aus diesem Material werden erste Muster von Folien und spritzgegossenen Produkten hergestellt. Nach dem Scale-up auf eine industrielle Compoundieranlage werden ausreichende Mengen des Compounds hergestellt, um danach auf industriellen Anlagen Stegplatten und dünnwandige Spritzgussartikel als Demonstratoren zu produzieren. Daneben wird die Recyclingfähigkeit des Materials untersucht. Begleitet wird das Forschungsvorhaben von einer Ökoeffizienzanalyse.