Biobasierter Faserverbundwerkstoff Wenn PLA sich selbst verstärkt

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Das Fraunhofer IAP will ein Verbundmaterial entwickeln, bei dem sowohl die Matrix als auch die Verstärkungsfasern aus biobasierter Polymilchsäure (PLA) bestehen. Der Vorteil: Im Vergleich zu herkömmlichen Faserverbundwerkstoffen lässt es sich besser recyceln.

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Die neuartigen biobasierten PLA-Fasern des Fraunhofer IAP machen es möglich, einen Faserverbundwerkstoff komplett aus PLA herzustellen, der leicht recycelt werden kann.
Die neuartigen biobasierten PLA-Fasern des Fraunhofer IAP machen es möglich, einen Faserverbundwerkstoff komplett aus PLA herzustellen, der leicht recycelt werden kann.
(Bild: Fraunhofer IAP)

Dafür entwickeln die Fraunhofer-Forscher die PLA-Fasern weiter und überführen sie gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft in den Industriemaßstab. Laut Fraunhofer IAP eignen sich diese Fasern sehr gut zur Verstärkung von PLA-Kunststoffen. Der so entstehende, sich selbst verstärkende Einkomponenten-Verbundwerkstoff verspreche große Vorteile beim Recycling, da keine aufwändigen Trennschritte nötig sind.

Schmelzspinnprozess für sc-PLA-Filamentgarne entwickeln

Nach Angaben des Fraunhofer IAP stand diesem Ansatz bislang die relativ geringe Temperaturbeständigkeit von herkömmlichem PLA im Wege. Das Forschungsteam will nun thermisch stabilere Stereokomplex-PLA (sc-PLA) für die Fasern verwenden. Sc-PLA-Fasern besitzen einen um 40 – 50 Grad Celsius höheren Schmelzpunkt und überstehen damit den Einarbeitungsprozess in eine Matrix aus herkömmlichem PLA. Im Projekt entwickeln und optimieren die Forscherinnen und Forscher nun einen Schmelzspinnprozess für diese sc-PLA-Filamentgarne, heißt es. Partner ist die Trevira GmbH, Hersteller technischer und textiler Faser- und Filamentgarnspezialitäten, die u. a. von Automobilzulieferern und Objektausstattern nachgefragt werden.

Klebefolien und Spritzgussgranulate im Visier

Als zweites ist die Entwicklung eines Herstellungsverfahrens für sc-PLA-verstärkte Flachfolien geplant. An dieser Aufgabe beteiligt sich der internationale Klebeband-Hersteller Tesa SE, der die Eignung der sc-PLA-Folien als Klebefolie prüfen will. In einem dritten Arbeitspaket will das Fraunhofer IAP die Filamente im Doppelpultrusionsverfahren zu einem Granulat verarbeiten, das sich für den Spritzguss eignen soll.

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert die Entwicklung von Biowerkstoffen im Rahmen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Die Vorhaben werden dabei von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe betreut.

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