Entwicklung flexibler, stärkebasierter Schaumfolie für nachhaltige Verpackungs- und Bauanwendungen
Das Projekt widmet sich der Entwicklung marktfähiger, stärkebasierter Schaumfolien, die aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Diese innovativen Folien sollen eine umweltfreundliche Alternative für Verpackungs- und Bauanwendungen bieten und nachhaltige Lösungen in der Extrusionstechnik vorantreiben.
Im Projekt „Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen“ befasst sich die Arbeitsgruppe Extrusion Verfahrenstechnik mit der Entwicklung marktfähiger Lösungen für stärkebasierte Schaumfolien, die in Verpackungs- und Bauanwendungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe zum Einsatz kommen sollen.
© IKVDer Einsatz fossil basierter Materialien für Einmalanwendungen ist derzeit noch weit verbreitet. Speziell im Verpackungsbereich werden so wertvolle Ressourcen für Anwendungen mit sehr kurzer Nutzungsphase und anschließender thermischer Verwertung eingesetzt. Das wachsende Bewusstsein der Allgemeinheit für die aus dem Einsatz endlicher Ressourcen resultierenden Probleme sorgt deshalb auch bei geschäumten Kunststoffen, die vor allem für Verpackungs- und Bauanwendungen eingesetzt werde, für eine Nachfrage nach Lösungen auf Basis nachwachsender Rohstoffe.
Eine Möglichkeit ist die Verwendung stärkebasierter Schaumfolien, für die jedoch derzeit marktfähige Lösungen fehlen. Im Rahmen des Projekts „Entwicklung einer flexiblen, stärkebasierten Schaumfolie für Verpackungs- und Bauanwendungen“ soll ein ganzheitlicher Ansatz für stärkebasierte Schaumfolien mit maßgeschneiderten Eigenschaften für Verpackungs- und Bauanwendungen entwickelt werden. Betrachtet werden dabei die Bereiche Werkstoffrezeptur, Verarbeitbarkeit und Verarbeitung sowie Verwertung am Ende der Nutzungsdauer. Aufgrund der hohen Komplexität auf werkstoff- und verarbeitungstechnischer Ebene nimmt ein Konsortium bestehend aus den Firmen Loick Biowertstoff GmbH, SHS plus GmbH und Gefinex GmbH sowie den Forschungsstellen IKV und Fraunhofer UMSICHT diese Aufgabe in Angriff.
Die theoretischen Arbeiten werden durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen und Parameterstudien begleitet, was im Anschluss eine schnelle Überführung der Ergebnisse in den industriellen Maßstab ermöglichen soll. Die Aufgaben des IKV sind die Entwicklung einer geeigneten Anlagentechnik und die Charakterisierung der Schaumfolien.
Zunächst muss die Anlagentechnik so angepasst werden, dass die stärkebasierten Compounds schonend verarbeitet werden können. Eine Herausforderung dabei ist die optimale Einmischung des Treibmittels. In den Versuchen werden ideale Prozessparameter für verschiedene Materialrezepturen ermittelt und die Schaumfolienherstellung prozesstechnisch optimiert.
Bei der Charakterisierung der hergestellten Stärkeschaumfolien geht es einerseits ganz allgemein um die Schaumeigenschaften. Zusätzlich soll die Nachexpansionsneigung der Schaumfolien untersucht werden. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Zusammenhänge zwischen den ermittelten Schaumeigenschaften und mechanischen Kennwerten in Abhängigkeit von den jeweils gewählten Schäumprozessparametern wie Treibmittelrezeptur, Durchsatz sowie Schmelzetemperaturen und -drücken herausgearbeitet werden.
Projektdaten und Förderung
Das Projekt ist am 1. Januar 2023 gestartet und ist auf eine Laufzeit von zwei Jahren angelegt. Es wird gefördert durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) und das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Wir danken dem BMEL und der FNR für die Förderung des Projekts (Förderkennzeichen 2220NR291C) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.01.2023 – 31.12.2025