Extrusion 3-2021

Neuartige, haltbare biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT forscht zusammen mit vier weiteren Partnern an biobasierten und rezyklierbaren Kunststoffen. Ziel des Verbundvorhabens “Bio2Bottle” ist es, biobasierte Flaschen zu entwickeln, die sich für die Aufbewahrung von Reinigungsmitteln und land- wirtschaftlichen Bodenhilfsstoffen eignen, hohe Standards erfüllen und gleichzeitig biologisch abbau- bar und wiederverwertbar sind. Heute verfügbare Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen weisen für diesen Einsatzzweck eine zu hohe Durchlässigkeit auf und genügen nicht allen Anforderungen. L aut dem Umweltbundesamt fallen derzeit allein in Deutsch- land rund 6,28 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an. Längst haben kritische Diskussionen in Gesellschaft und Politik dazu geführt, dass neue Ziele bei der Kunststoffentwicklung zu berücksichtigen sind. Das entstandene Umweltbewusstsein bei Endverbrauchern wie auch bei Industrieunternehmen führt zu einer in der Zukunft noch weiter steigenden Nachfrage nach nachhaltigen Produkten. Bei ihrer Verkaufsstrategie legen Un- ternehmen ihren Schwerpunkt mehr und mehr auf die Vermei- dung kritischer Produkte und großen Wert auf Recyclingfähig- keit und Bioabbaubarkeit. Das Projekt “Bio2Bottle”, das unter der Koordination des Fraunhofer UMSICHT umgesetzt wird, setzt genau hier an und hat sich zum Ziel gesetzt, einen bioba- sierten und rezyklierbaren Kunststoff zur Herstellung von Fla- schen zu entwickeln. 30 Kreislaufwirtschaft – Aus der Forschung Extrusion 3/2021 Bio2Bottle: Umweltschutz durch Recycling Anforderungen an biologisch abbaubare Flaschen Flaschen aus biobasierten Kunstoffen wie Polymilchsäure (PLA) sind zum Teil bereits in marktfähigen Produkten zu finden. PLA ist ein biobasierter Polyester auf Basis der Milchsäure mit einer hohen mechanischen Belastbarkeit, ähnlich wie Polyethylenter- ephthalat (PET). Das Material eignet sich jedoch wegen einer zu geringen Wasserdampfbarriere nicht für die angestrebten An- wendungen. Im Mittelpunkt des Projekts “Bio2Bottle” steht die Entwicklung eines biobasierten Kunststoffs, der sich gleichzeitig für die La- gerung und den Transport von Reinigungsmitteln und landwirt- schaftlichen Bodenhilfsstoffen eignet, rezyklierbar und biolo- gisch abbaubar ist. Um die Anforderungen dafür zu erfüllen, muss das Material eine hohe Wasserdampfbarriere, Stabilität und Schmelzviskosität aufweisen. In der Entwicklung werden außerdem die CO 2 - und Sauerstoffdurchlässigkeit sowie die Gammasterilisation berücksichtigt. Zusätzlich zu diesen hohen Anforderungen müssen die Materialien wiederverwertbar und biologisch abbaubar sein – auch außerhalb industrieller Kom- postieranlagen. “Im Verbundprojekt werden biobasierte Poly- mere ausgewählt und deren Eigenschaften durch die Com- poundierung mit weiteren Komponenten so verändert, dass diese hohen Anforderungen erfüllt werden”, erläutert Inna Bretz, Abteilung Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe des Fraunhofer UMSICHT. “Das Ziel des Projektes ist es, biobasierte Materialien und Recyclingfähigkeit miteinander zu verbinden”, führt Inna Bretz weiter aus. Kunstststoffgranulat für die Weiterverarbeitung im Spritzguss oder der Extrusion (© Fraunhofer UMSICHT) Im Doppelschneckenextruder können z. B. Compounds aus biobasierte Komponenten hergestellt werden (© Fraunhofer UMSICHT/Christoph Bohnenkamp)