Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Orientierungshilfe für Hersteller von Wood-Plastic-Composites

09.12.2013
Forscher untersuchten dreizehn Compoundiermethoden

Das Institut für Polymertechnologien (IPT) und das Thünen Institut für Holzforschung (TI) haben die wesentlichen im Markt verfügbaren Anlagenkonzepte zur Herstellung von Wood-Plastic-Composite(WPC)-Granulaten getestet.


WPC – ein vielfältig verwendbarer Werkstoff.
Foto: FNR/W. Stelter


Vergleich der Biegefestigkeiten von vier WPC-Rezepturen mit elf verschiedenen Compoundierverfahren.
Grafik: IPT

Die ermittelten Daten liefern Anlagenherstellern Anhaltspunkte zur Optimierung ihrer Technik, den Anwendern helfen sie bei der Auswahl der richtigen Compoundiermethode.

Die Untersuchung wurde vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.

Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (engl. Wood Plastic Composite, WPC) verzeichnen in Deutschland und Europa jährlich zweistellige Wachstumsraten. Der Markt bietet bei der Compound(Granulat-)herstellung eine Vielzahl an möglichen Verfahren, die sich in Preis und Leistung deutlich unterscheiden.

Um hier einen besseren Überblick zu schaffen und neuen Akteuren den Markteintritt zu erleichtern, haben das IPT und das TI insgesamt dreizehn Compoundierverfahren zur Herstellung von je vier WPC-Rezepturen (mit Holzgehalten von 70, 60, 50 und 40%) vergleichend getestet. Die erzeugten Compounds wurden am IPT mit Extrusions- und Spritzgießverfahren zu WPC verarbeitet und unter mechanischen und rheologischen Aspekten untersucht. Am TI fand eine mikroskopische und spektroskopische Charakterisierung der Materialproben statt.

Im Ergebnis bestätigte sich, dass die technischen Eigenschaften der hergestellten WPC je nach Rezeptur und Verarbeitungsverfahren sehr stark variieren. Mit zwei der 13 Verfahren war die Compoundierung kalt vorgemischter Rezepturen gar nicht und mit vier Anlagen bei Rezepturen mit hohem Holzanteil nicht möglich. Im hochpreisigen Anlagensegment ließen sich hingegen alle Compounds durchweg mit guten Ergebnissen herstellen.

Doch auch einige preiswerte Anlagen erzielten bei einigen Rezepturen gute Eigenschaften. Die mikroskopischen Analysen zeigten, dass fast alle Präparate kleine Hohlräume durch Gasblasen enthielten. Vier Compoundiermethoden fielen durch eine besonders hohe Zahl dieser Hohlräume auf. Die spektroskopische Analyse schließlich legt nahe, dass durch den Vermischungsprozess das Lignin im Holz und damit der Füllstoff, mit unbekannten Folgen für das Gesamtcompound, verändert wird.

Der durchgeführte Vergleich stellt eine Momentaufnahme der aktuellen Compoundiertechnik dar. Für den potenziellen Nutzer wird deutlich, dass die Auswahl einer Anlage sehr stark von der Rezeptur und dem angestrebten Preis-Leistungsverhältnis abhängt. Je genauer ein Kunde weiß, welche WPC-Eigenschaften er benötigt, desto leichter fällt die Anlagenauswahl.

Die detaillierten Untersuchungsergebnisse sind im Abschlussbericht nachzulesen, der auf www.fnr.de im Menü Projekte & Förderung unter dem Förderkennzeichen 22041811 zur Verfügung steht. Außerdem werden die Projektergebnisse auf zwei kommenden Veranstaltungen präsentiert:

• auf dem 5. Deutschen Wood-Plastic-Composites-Kongress, veranstaltet vom nova-Institut am 10. und 11. Dezember in Köln

und

• beim Seminar „Herstellung und Charakterisierung von WPC“ des IPT am 30. und 31. Januar 2014 in Wismar (http://ipt-wismar.de/WPC-Seminar/).

Schließlich nutzt auch das Biopolymernetzwerk der FNR die Projektergebnisse und stellt sie der interessierten Fachöffentlichkeit zur Verfügung. Weitere Informationen zum Netzwerk auf http://biopolymernetzwerk.fnr.de/.

Pressekontakt:
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
Nicole Paul
Tel.: 03843 – 6930 142
Mail: n.paul@fnr.de

Dr. Torsten Gabriel | idw
Weitere Informationen:
http://www.fnr.de/projekte-foerderung/projekte/suche/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen
27.06.2017 | Fraunhofer IFAM

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive