Der Bereich der Biokunststoffe umfasst eine Reihe von sehr unterschiedlichen Materialien, von denen die meisten relativ neu in der Industrie sind. Es ist daher logisch, dass sie nicht von allen technologischen Fortschritten und Optimierungen profitieren, die für petrochemische Polymere mit einer größeren Vorgeschichte von Vorteil waren.
So gibt es bei einigen Materialien Lücken, die geschlossen werden müssen und die Anpassungen erfordern, sei es bei der Verarbeitung oder bei den Gebrauchseigenschaften. Andere besitzen genau die gleichen oder sogar bessere Fähigkeiten als die auf Erdöl basierenden Materialien, wie z.B. Polyamid-11. Es gibt mehrere Arten von technischen Vorteilen, die durch die Verwendung von Biokunststoffen erzielt werden können:
- Neue Funktionen
- Intrinsische Eigenschaften
- Biologische Abbaubarkeit
intrinsische Eigenschaften
Polyethylenfuranoat (PEF) ist ein konkretes Beispiel für die technischen Vorteile, die durch die Verwendung eines Biokunststoffs erzielt werden können. Es handelt sich um ein neues, in der Entwicklung befindliches Polymer, das mit PET mit folgenden Eigenschaften konkurrieren wird:
- 100 % biobasiert und immer transparent und recycelbar : Verwendung und Ende der Lebensdauer identisch mit PET.
- 10 Mal höhere Barriere für Sauerstoff und 2 Mal höhere Barriere für Kohlendioxid und Wasserdampf: ermöglicht z.B. geringere Wandstärken bei Verpackungen (Flaschen für kohlensäurehaltige Getränke).
- Die Glasübergangstemperatur (Tg) ist um 12 °C höher und ermöglicht so eine Heißabfüllung, was bei einem standardmäßigen amorphen PET nicht möglich ist.
- Die Schmelztemperatur ist um 30 °C niedriger, was eine Energieeinsparung bei der Verarbeitung ermöglicht.
Biologische Abbaubarkeit
Diese Eigenschaft ermöglicht neue Funktionen, die von der Industrie geschätzt werden. In der Tat kann es interessant sein, ein Produkt herzustellen, das eine bestimmte Nutzungsdauer hat und sich danach in seiner Nutzungsumgebung auf umweltfreundliche Weise biologisch abbauen kann. Das wichtigste Beispiel im Bereich der Kunststoffverarbeitung ist heute die Mulchfolie für die Landwirtschaft: Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Temperatur des Bodens zu regulieren und gleichzeitig eine relative Feuchtigkeit zu erhalten, was ein besseres Wachstum der Vegetation ermöglicht. Heute ist es möglich, diese Mulchfolien aus biologisch abbaubaren Polymeren herzustellen. Dies hat zwei Vorteile:
- Der Landwirt kann die Folienfragmente nach der Nutzung im Boden belassen, damit sie biologisch abgebaut werden können und erspart sich das Einsammeln und Verarbeiten von Folien, die nicht biologisch abbaubar sind.
- Anreicherung des Bodens mit organischen Stoffen und Nährstoffen durch den biologischen Abbau des Mulchmaterials.
Andere Beispiele sind Clips für Weinreben, Verbindungen für den Gartenbau (Tomaten usw.) oder im Bereich der Jagd (Patronen usw.) oder Feuerwerkskörper (siehe MATADORE-Projekt).
neue Funktionen
Diese Eigenschaft der biologischen Abbaubarkeit kann auch genutzt werden, um dem Produkt neue Funktionen zu verleihen. So ist es möglich, Zusatzstoffe von Interesse zu integrieren, die während der Nutzung oder am Ende der Lebensdauer des Produkts freigesetzt werden können. Der biologische Abbau wird somit zu einem technischen Vorteil bei der Nutzung und nicht mehr am Ende der Lebensdauer. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit können die folgenden Funktionen erreicht werden:
- Entgiftung (Wasser, Boden usw.)
- Anziehung (Schädlinge, Insekten usw.)
- Abstoßung (Schädlinge, Insekten usw.)
- Ernährung (Pflanzen, etc.)