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 Perowskit-Solarzellen: Es muss gar nicht perfekt sein
15.01.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Fraunhofer IMWS testet umweltfreundliche Mikroplastik-Alternativen in Kosmetikartikeln
11.01.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Im Focus: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

18.01.2018 | Veranstaltungen

6. Technologie- und Anwendungsdialog am 18. Januar 2018 an der TH Wildau: „Intelligente Logistik“

18.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit dem Betriebsrat von RWG Sozialplan - Zukunftsorientierter Dialog führt zur Einigkeit

19.01.2018 | Unternehmensmeldung

Open Science auf offener See

19.01.2018 | Geowissenschaften

Original bleibt Original - Neues Produktschutzverfahren für KFZ-Kennzeichenschilder

19.01.2018 | Informationstechnologie