Am Faserinstitut Bremen ist den Forschenden gelungen, ein PLA-Blend in Pulverform mit Stereokomplex-Kristallstruktur herzustellen, mit dem Garnen mit höheren Festig- und Steifigkeiten entwickelt und herkömmliche Kunststoffe substituiert werden können. Mit seiner Arbeit gehörte Dr. Boris Marx zu den Nominierten für den Otto von Guericke-Preis 2022 des AiF.
Der Grundstoff für technische Fasern sind häufig auf Erdölbasis hergestellte Polymere. In Anbetracht der begrenzten Verfügbarkeit fossiler Rohstoffe und der Kunststoffproblematik wird nach Alternativen mit Biopolymeren gesucht. Biopolymere wie beispielsweise auch Polylactid (PLA) bestehen aus biobasierten, nachwachsenden Rohstoffen. PLA wird durch chemische Synthese auf Milchsäurebasis hergestellt. Kommerziell verfügbares PLA wird zu Garnen, die derzeit zum Beispiel für Heimtextilen genutzt werden können, verarbeitet. Leider sind die Festigkeiten für technische Anwendungen bisher nicht ausreichend.
„Im Rahmen des IGF-Projektes Hochleistungs-PLA-Biko-Fasern ist es erstmals gelungen, ein PLA-Blend mit Stereokomplex-Kristallstruktur im Technikumsmaßstab herzustellen. Dabei wurden zwei PLA-Ausgangsmaterialien im Compoundierprozess vermischt. Die Besonderheit liegt dabei in der Prozessführung bei der Temperatur. Das Ergebnis ist ein PLA-Blend in Pulverform mit Stereokomplex-Kristallstruktur, sodass die Entwicklung von Garnen mit höheren Festig- und Steifigkeiten ermöglicht und herkömmliche Kunststoffe somit substituiert werden können.“
Dr. Boris Marx, Faserinstitut Bremen
Das Verfahren lässt sich vergleichsweise einfach in den Industriemaßstab überführen und erlaubt deshalb eine ausreichende Materialverfügbarkeit. Dadurch wurde das Potenzial geschaffen, technisch industrielle PLA-Garne mit erhöhten Festigkeiten zu entwickeln. Damit können die Einsatzgebiete dieser biotechnologischen Fasern deutlich ausgeweitet, herkömmliche Kunststoffe weiter ersetzt sowie Ressourcen und Umwelt entsprechend geschont werden.
„Ergebnis dieses IGF-Projektes ist ein innovativer, sehr nachhaltiger Werkstoff, der für Hochtechnologiebranchen wie die Luft- und Raumfahrtechnik, die Medizintechnik oder für den Automobilbau vorgesehen ist. Da der Werkstoff auf einer industrienahen Technikumsanlage entwickelt worden ist, sind die Parameter, die erforscht wurden, sehr leicht in die Industrie übertragbar.“
Prof. Axel S. Herrmann, Institutsleiter des Faserinstituts Bremen e.V. abschließend zusammen.
Bild oben: Dr. Boris Marx bei der Herstellung von PLA-Blend mit Stereokomplex-Kristallstruktur im Faserinstitut Bremen (Quelle: AIF)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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