Biowerkstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 1: Technik- und Prozessoptimierung, Koordinierung

Anschrift
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
34125 Kassel
Mönchebergstr. 3
Kontakt
Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel: +49 561 804-3670
E-Mail: heim@uni-kassel.de
FKZ
22033614
Anfang
01.05.2016
Ende
30.06.2018
Aufgabenbeschreibung
Stärke eignet sich als Füllstoff für thermoplastische Kunststoffe. Eine Vernetzung von getrockneter Stärke führt zu höheren mechanischen Eigenschaften. Hierzu ist aber ein weiterer Prozessschritt (Vernetzung) vor der eigentlichen Compoundierung erforderlich. Durch die Einarbeitung von vernetzter Stärke in einen biobasierten Kunststoff wie PLA kann der „carbon footprint" verbessert werden. Die direkte Nutzung des Biopolymeres Stärke ist energieeffizienter und somit nachhaltiger als die Verwendung von Biokunststoffen wie PLA (mehr Prozessschritte). Ein Nachteil bei der Verarbeitung von Stärke ist die erforderliche Trocknung. Dies ist mit erhöhten Kosten (Energie, Personal etc.) verbunden. Aufgrund der zuvor aufgezählten Schwierigkeiten bei der Compoundierung von Stärkeblends soll das Vorhaben folgendes Ziel erreichen: Die Entwicklung einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung und Vernetzung von nativer Stärke sowie das anschließende Blenden mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Eine Trocknung der Stärke vor der Compoundierung führt zu höheren mechanischen Eigenschaften und verhindert die Hydrolyse des PLA. Daher soll die native Stärke prozessintegriert getrocknet werden. Zeppelin Systems soll ein Konzept entwickeln um eine Trocknung der Stärke in einem Heiz-/Kühlmischer und anschließende kontinuierliche Förderung in einen Extruder zur Compoundierung mit PLA zu gewährleisten. Am IfW soll die native Stärke in einem Extruder getrocknet und vernetzt werden. Anschließend soll die modifizierte Stärke in einen zweiten Extruder (Kaskade), in dem die Compoundierung erfolgt, gefördert werden. Die Aufgabe des IAP liegt vor allem in der Auswahl und Analyse von geeigneten Vernetzern/Additiven, der Modifikation der nativen Stärke sowie der Untersuchung der Compounds. Die Compounds sollen zu Probekörpern (IfW, IAP) sowie Bauteilmustern (Projektpartner) verarbeitet und untersucht werden.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
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