Verarbeitung von Biokunststoffen

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Die Einordnung von Biokunststoffen richtet sich auch nach ihrer mehr oder weniger guten Verarbeitbarkeit im Vergleich zu konventionellen Polymeren auf standardmäßigen  Spritzguss- und Extrusionsanlagen.

Aufgrund ihrer großen Ähnlichkeit mit Standardmaterialien können einige nicht biologisch abbaubare Polymere aus pflanzlichen Rohstoffen unter identischen Bedingungen verarbeitet werden, sodass die Umstellung von einer erdölbasierten auf eine biobasierte Variante im Verarbeitungsbetrieb problemlos möglich ist.

In diesem Fall gelten dieselben Verarbeitungsempfehlungen beim Spritzgießen und Extrudieren in Bezug auf Temperatur, eine eventuelle Trocknung und Druck, etc. Außerdem können die Modifizierungstechnologien für bereits bekannte Eigenschaften übernommen werden (Masterbatch, Farbstoffe etc.) Die Herstellung von Produkten aus Materialien dieser Gruppe ist also verhältnismäßig einfach.

Was die Biokunststoffe mit neuen chemischen Strukturen anbetrifft, so weisen diese ebenso wie konventionelle Polymere ihre spezifischen Besonderheiten auf. In der Mehrzahl der Fälle sind diese Materialien biologisch abbaubar und erfordern deshalb eine geeignete Einstellung der Feuchtigkeitsbedingungen und angewendeten Temperaturen.

In der Tat sind diese biologisch abbaubaren Kunststoffe Polyester, die definitionsgemäß hydrolyseempfindlich sind. Aufgrund der Temperaturen, die beim Spritzgießen oder Extrudieren dieser Materialien herrschen (ca. 130 bis 200°C), kann diese typische Zersetzungsreaktion von Polyestern sehr schnell und potenziell intensiv ablaufen. Die biologische Abbaubarkeit erhöht außerdem die Anfälligkeit der Materialien gegenüber dieser Reaktion. Eine effiziente Trocknung der Polymere, ggf. mithilfe eines Exsikkators, muss deshalb gewährleistet werden.

Außerdem sind diese auch ohne Präsenz von Wasser oft wärmeempfindlich. Bei der Anwendung von Verfahren mit längeren Stagnationsphasen (wie etwa beim Spritzgießen) kommt es nicht selten zu einem thermischen Abbau der Materialien, wenn die Zykluszeiten zu lang sind. Bei der Auswahl der Materialien, Anlagen und Mittel müssen diese Phänomene berücksichtigt werden, um sie verhindern zu können (Verwendung von Additiven, etc.). Entdecken Sie unsere Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass Biokunststoffe im Allgemeinen ohne größere Änderungen auf herkömmlichen Anlagen verarbeitet werden können, wobei hauptsächlich folgende Verfahren zur Anwendung kommen :

  • Extrusion von Folien, Rohren, Profilen, etc.
  • Blasformen von Hohlkörpern (Extrusions  und Spritzblasformen)
  • Spritzguss
  • Thermoformung