Grenzen erweitern für Biokunststoffe - Wacker Chemie AG


Grenzen erweitern für Biokunststoffe

Quelle: European Bioplastics, Institute for Bioplastics and Biocomposites

Ein weiterer Vorteil: Die ohnehin schon gute Bedruckbarkeit der Biopolyester PLA oder PBS wird durch VINNEX® ebenfalls nochmals gesteigert. Außerdem ermöglicht VINNEX® die Kombination verschiedener Biopolyester untereinander sowie mit Stärke und vermeidet Nachkristallisationseffekte.

Durch die verbesserte Schmelzestabilität mit VINNEX® 2526 lassen sich auch tiefgezogenen Blisterverpackungen mit optimaler Dickenverteilung und Transparenz herstellen. „Die optimale Darstellung von Lebensmitteln ist heute sehr wichtig, um Verbraucher anzusprechen und sich vom Wettbewerb abzusetzen“, erklärt WACKER-Manager Pfaadt. „Eine sehr gute Wasserdampfdurchlässigkeit kombiniert mit hoher Transparenz macht eine Folie aus PLA und VINNEX® zu einer idealen Schrumpffolie, beispielsweise für frisches Gemüse.“

Biologisch abbaubare Kunststoffe

Biologisch abbaubare Kunststoffe sind nicht zwangsläufig aus nachwachsenden pflanzlichen oder tierischen Rohstoffen hergestellt; es gibt auch Kunststoffe aus fossilen, nicht nachwachsenden Ressourcen, die biologisch abbaubar sind. Die biologische Abbaubarkeit ist somit nicht an die Rohstoffbasis gebunden, sondern hängt allein von der chemischen Struktur des Werkstoffs und seinem Vermögen ab, sich durch biologische Aktivität in natürlich vorkommende Stoffwechselendprodukte umzuwandeln. Nach DIN EN 13432 bedeutet Bioabbaubarkeit, dass sich ein Material nach einer festgeschriebenen Zeit unter definierten Temperatur-, Sauerstoff- und Feuchtebedingungen in der Anwesenheit von Mikroorganismen oder Pilzen zu mehr als 90 Prozent zu Wasser, Kohlendioxid und Biomasse abgebaut haben muss. Die wichtigsten Vertreter dieser Klasse sind die schon erwähnten Biokunststoffe PLA, PHA, PBS und TPS sowie PBAT (Polybutylen-adipat-terephthalat).

Zu den wichtigsten biobasierten, nicht abbaubaren Kunststoffen zählen naturfaserverstärkte Kunststoffe, etwa Hanf- und Flachsfasern mit Polypropylen, Polyethylen, Polyethylenterephthalat oder Phenolharz und Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (englisch: Wood Plastic Composites; WPC).

Quelle: Umweltbundesamt

Die niedermolekularen Typen VINNEX® 2523 und VINNEX® 2522 erhöhen während der Verarbeitung die Anfangshaftung der Polymerschmelze des PLA-Films auf dem Papier. Zudem optimieren die WACKER-Additive das Heißsiegeln, sodass sich ein dauerhafter Verbund mit hoher Festigkeit zwischen Papier und PLA bildet. Der Film macht so Pappbecher zu einem kompostierbaren – und damit trotz Einmalanwendung nachhaltigen – Endprodukt.

Optimierte Fließeigenschaften

Für Spritzgießanwendungen und 3D-Druck bietet WACKER das Produkt VINNEX® 8880 an. Es optimiert die Fließeigenschaften der Polymerschmelze, sodass sich Biopolyester besser verarbeiten lassen. Einerseits kann man die niedrigere Schmelzviskosität nutzen, um komplexere Artikel im Spritzguss leichter herzustellen. Andererseits lässt sich der Einsatz von Füllstoffen, zum Beispiel Zellulosefasern, Stärke oder anorganischen Füllstoffen, erhöhen. Durch das verbesserte Fließverhalten kann zudem im 3D-Druck die Prozesstemperatur abgesenkt werden. Ein weiterer Vorteil: Das lästige metallische Knistern von PLA-Folien kann ab einer Zugabe von etwa 20 Prozent von VINNEX® 8880 deutlich reduziert werden, ohne dabei die hohe Transparenz der Folien zu beeinträchtigen.

Von einem Biokunststoff und VINNEX® 2526 wird ein transparentes Granulat hergestellt. Extrusionsstränge tauchen dazu in ein Wasserbad. Dies ist die Vorstufe für die spätere Herstellung von Blas- oder Flachfolien.

PLA oder Polymilchsäure ist allerdings ein sprödes Material und neigt daher dazu, relativ leicht zu splittern. Um dies zu verhindern, werden den Formulierungen oftmals Additive zur Verbesserung der Schlagzähigkeit zugesetzt. Typische Anwendungen, bei denen diese Eigenschaft gefordert wird, reichen von Kinderspielzeug über Verpackungen bis zu Einweggeschirr.