Stark, stärker, Stärke. Mit bioabbaubaren, stärkebasierten Kunststoffen zu nachhaltigeren Schaumfolien

News

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Im Rahmen deiner Arbeit wirst du verschiedene physikalische Treibmittel wie Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff und Treibmittelgemische auf Basis dieser erproben, um Stärkeschaumfolien niedriger Dichte herzustellen.

Geschäumte Verpackungsfolien sind aus dem heutigen Alltag nicht mehr wegzudenken. Allerdings bestehen sie vorwiegend aus fossilbasierten Kunststoffen und werden häufig in die Umwelt getragen. Zudem werden geschäumte Materialien heute selten recycelt, sondern meist nach einmaliger Verwendung thermisch verwertet. Der Einsatz von nachwachsenden und bioabbaubaren Rohstoffen wie beispielsweise der thermoplastischen Stärke (TPS) stellt einen möglichen Lösungsansatz dar. Die Verarbeitung der TPS wird jedoch durch deren thermische und mechanische Eigenschaften stark eingeschränkt. Durch eine geeignete Rezeptur- sowie Verfahrensentwicklung sollen neuartige Stärkefolien im physikalischen Schaumextrusionsverfahren hergestellt werden.

Stuwi-Stärkeschaum — Herstellung feinzelliger Schaumfolien auf Basis thermoplastischer Stärke

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:

Im Verbundprojekt „Stärkeschaumfolie“ wird mit verschiedenen Projektpartnern aus Industrie und Forschung ein bioabbaubarer, thermoplastischer Werkstoff zur Herstellung physikalisch geschäumter Folien für den Verpackungs- und Baubereich entwickelt. Dabei wird ein möglichst hoher Stärkeanteil (z. B. aus Weizen- oder Kartoffelstärke) im Werkstoff angestrebt. Die Schaumfolien werden im Schaumextrusionsprozess physikalisch hergestellt. Ziel ist, etablierte fossilbasierte Schaummaterialien zu substituieren. Am Ende der Nutzungsdauer ist zudem eine CO2-neutrale Verwertung sicherzustellen.

Zielsetzung:

Der Umfang der Abschlussarbeit kann individuell an eine Bachelor- bzw. Masterarbeit angepasst werden. Ziel ist die Untersuchung verschiedener stärkebasierter Thermoplaste hinsichtlich ihres Expansionsverhaltens und ihrer Schaumeigenschaften in Abhängigkeit der Prozessführung und Treibmittelrezeptur im Schaumextrusionsprozess.

Deine Aufgabenstellungen:

Du führst Recherchen im Bereich der Verarbeitung von thermoplastischer Stärke durch
Du führst Schaumextrusions-Versuche durch und bewertest verschiedene TPS-Materialien sowie unterschiedliche Treibmittelrezepturen hinsichtlich ihres resultierenden Expansionsverhaltens und der Schaumeigenschaften
Du analysierst die hergestellten Schäume hinsichtlich Zellgröße, Zellhomogenität sowie Zelldichte