Partikelschaumstoff
Partikelschaumwerkstoff auf Basis stärkehaltiger Rohstoffe; Teilvorhaben 2
Das Ziel ist die Entwicklung eines Partikelschaumes zur Herstellung von Formteilen. Die Rohstoffbasis hierfür bilden natürliche Polymere.
Die Ansprüche an das Material orientieren sich an den am Markt etablierten Produkten. Gefordert sind niedrige Materialdichten, gute mechanische Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Elastizität und Stoßdämpfung, ein geringer Abrieb sowie eine relative Beständigkeit gegen Feuchtigkeit.
Das Verfahren zur Formteilproduktion soll die Herstellung von dreidimensionalen Teilen komplexer Geometrie ermöglichen. Die Partikel müssen maximal expandieren und zu einem kompakten Formteil verschweißt werden. Hierzu muss ein geeignetes, expandierbares Granulat entwickelt werden, welches in einem Aufschäumprozess, in einem Formwerkzeug zu einem Schaumformteil verarbeitet wird.
Petrochemische Polymere, insbesondere expandiertes Polystyrol (EPS) und expandiertes Polypropylen (EPP), stellen den wesentlichen Anteil der in der Herstellung von Partikelschaum-Formteilen eingesetzten Materialien dar. Ein vergleichbares, biobasiertes Material (Polylactid – PLA) ist das seit 2010 auf dem Markt befindliche, BioFoam® der niederländischen Firma Synbra. Wobei die Herstellungskosten der Formteile und der Rohstoffpreis des PLAs deutlich höher liegen, als bei petrochemischen und natürlichen Polymeren wie Stärke. Im Bereich stärkebasierter Schaumwerkstoffe sind extrusionsgeschäumte Materialien, wie Loose-Fill-Verpackungsmaterialien als konkurrenzfähige Produkte etabliert. Gegenüber diesen bieten Partikelschaumvorteile jedoch eine deutlich höhere Wertschöpfung, sie werden meist spezifisch für hochwertige Waren, wie bspw. Elektrogeräte konstruiert und angefertigt. Die Konstellation des Projektes und der beteiligten Partner ermöglicht eine rasche industrielle Umsetzung, wenn die Entwicklung zu einem erfolgreichen Ende kommt.
PROJEKTLAUFZEIT:
2013 - 2015
PROJEKTFÖRDERUNG:
BMEL / FNR
FÖRDERKENNZEICHEN:
22029112
PROJEKTLEITUNG:
Dr. Jürgen Volk
KOOPERATIONSPARTNER:
keine