Durchbruch beim Naturfaser-Spritzgießen Montag, 19.11.2012
Zufuhr als Faserpellets löst Dosierprobleme. Gefördertes Projekt konnte erfolgreich abgeschlossen werden, Hanffaser-Pellets stehen ab sofort zur Verfügung.
Die Ergebnisse des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), Osnabrück, geförderten Projekts „Entwicklung einer industriellen Naturfaser-Pellet-Produktion zur Nutzung von Naturfasern als Verstärkung von (Bio-)Kunststoffen in Spritzguss und Extrusion“ (AZ: 27717-34) stoßen bei der Industrie auf großes Interesse: Auf der abschließenden Fachtagung am 21. Mai 2012 in Köln zeigten sich Compoundeure, Spritzgießer, Extrudeure und Anwender aus der Kunststoff- und Automobilindustrie sehr angetan von den Hanffaser-Pellets. Mit der Produktion und Optimierung der Faserpellets ist es dem Projektpartner BaFa GmbH (www.bafa-gmbh.de) gelungen, das Problem der Dosierung von Naturfasern in die Prozesse der Kunststoffindustrie zu lösen.
Die umfassenden Versuche der Industriepartner FKuR Kunststoff GmbH (www.fkur.com), Linotech GmbH & Co. KG (www.linotech.de) und H. Hiendl GmbH & Co. KG (www.hiendl.de) sowie des Fraunhofer WKI (www.wki.fraunhofer.de), die an der Hochschule Bremen (www.bionik.hs-bremen.de) ausgewertet wurden, zeigten, dass die Hanffaser-Pellets nicht nur gut dosierbar sind, sondern sich zudem gut und gleichmäßig in der Schmelze auflösen.
Prof. Dr. Jörg Müssig (HS Bremen, Bionik) untersuchte mit
seinem Team die Eigenschaften der Hanffasern vor der
Pelletierung, nach der Pelletierung, im Granulat und im
Endprodukt ebenso wie die mechanischen Werte der Teststäbe
und Endprodukte. Nur so war eine fortschreitende
Verbesserung der Naturfaser-Pellets im Projekt möglich.
Grundsätzlich
bringen Naturfasern höhere Steifigkeiten und Festigkeiten.
Naturfasern in Form optimierter Pellets zuzuführen, bringt
zusätzliche Vorteile, wie eine homogenere Verteilung der
Fasern, geringere Faserschädigung und auch mehr längere
Fasern. Fasereinkürzungen treten hauptsächlich bei der
Compoundierung und nicht bei der Pelletierung auf. Insgesamt
zeigte sich: Je höher der Faseranteil und je besser das
Ausgangsmaterial, desto besser die mechanischen
Eigenschaften des Verbundwerkstoffs.
Projektleiter
Michael Carus von der nova-Institut GmbH
(www.nova-institut.eu) zeigte sich sehr zufrieden: „Endlich
konnte der Flaschenhals der Naturfaser-Zuführung überwunden
werden. Nun können auch Unternehmen mit wenig Erfahrung
Naturfasern in Form von Pellets zuführen. Die
Naturfaserpellets sind gerade hart genug, um Transport und
Lagerung zu überstehen und weich genug, um sich in der
Schmelze gut aufzulösen“.
Produzent BaFa bietet
sowohl reine Hanffaser-Pellets an, als auch Pellets, bei
denen bereits während der Pelletierung bis zu 40%
Kunststoffe wie PP oder PLA sowie auf Wunsch Additive mit
den Naturfasern gemischt werden. Ein überraschendes Ergebnis
im Projekt: Pellets aus 60% Naturfasern und 40% PP konnten
sogar ohne Compoundierung direkt in der Extrusion eingesetzt
werden, was erhebliche Kosten und auch Prozessenergie
spart.
Das nova-Institut untersuchte die Pellets
in Hinblick auf die eingesetzte Prozessenergie und die zu
erwartenden Marktpreise.
Bild: nova-Institut - Hanffasern und Faserpellets