Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leichte Transportboxen aus Biokunststoff

07.03.2019

Exotische Früchte, Blumen, Fisch – die Auswahl im Supermarkt ist riesig. Für diese Vielfalt müssen frische Lebensmittel über weite Strecken sicher transportiert werden. Besonders gut geeignet dafür sind Transportboxen aus Hohlkammerstegplatten, die Wellpappkartons ähneln, aber wasserfest sind. Sie ließen sich bisher nicht aus Biokunststoffen herstellen. Das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT hat nun zusammen mit internationalen Partnern ein biobasiertes, kompostierbares Material entwickelt, das den komplexen Anforderungen standhält und zukünftig fossile Kunststoffe ersetzen kann.

Derzeit werden Hohlkammerstegplatten aus fossil basiertem Kunststoff, meist Polypropylen (PP), gefertigt. Eine Alternative auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen kommt vom Fraunhofer UMSICHT.


Herstellung der Stegplatten aus Biokunststoff

Fraunhofer UMSICHT


Transportbox aus Biokunststoff mit Hohlkammerstegplatten

Fraunhofer UMSICHT

Die Forschenden haben eine maßgeschneiderte Mischung (»Blend«) aus Biokunststoffen mit ähnlichen Eigenschaften wie das zu ersetzende PP-Blend entwickelt. Die Stegplatten aus dem neuen Material haben ein geringes Gewicht und sind dennoch stark belastbar. Im Gegensatz zu Kartons aus Wellpappe sind sie wasserdicht, wasserfest und leicht zu reinigen.

Herausforderung Profilextrusion

Marktverfügbare Biokunststoff-Blends waren bislang für die anspruchsvolle Profilplattenextrusion nicht geeignet. Erst die Verbesserung der Werkstoffeigenschaften und eine Anpassung des Verarbeitungsverhaltens durch die Entwicklung einer spezifischen Rezeptur brachten den Durchbruch.

»Eine besondere Herausforderung war die hohe Komplexität der industriellen Profilextrusion,« erläutert Sengül Tolga, Abteilung Biobasierte Kunststoffe beim Fraunhofer UMSICHT, die u. a. für die Materialentwicklung verantwortlich war. »Zudem stand die Wirtschaftlichkeit des neuen Materials im Fokus der Entwicklung. Wir setzten daher nur kommerziell verfügbare Biokunststoffe und Additive ein«, ergänzt Hendrik Roch, ebenfalls Abteilung Biobasierte Kunststoffe.

Industrieller Pilotversuch im Projekt

Wissenschaftlich fundiert wurde die Materialentwicklung durch systematische Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Schmelzeigenschaften und Verarbeitung des Gemisches.

Die Materialentwicklung erfolgte im Kunststofftechnikum vom Fraunhofer UMSICHT am Standort Willich, welches auf derartige Projekte mit Biokunststoffen spezialisiert ist. Für eine Prüfung der Verarbeitungseigenschaften wurden Versuche bei einem weltweit tätigen Hersteller von Hohlkammerprofil-Werkzeugen durchgeführt.

Das Projekt schloss mit einem erfolgreichen industriellen Pilotversuch zur Herstellung von Hohlkammerstegplatten bei einem kolumbianischen Industriepartner ab. Diese können beispielsweise zur Herstellung von Transportboxen für den Export von Blumen, verderblichen Früchten oder Fisch eingesetzt werden. Außerdem soll das neue Material für weitere Anwendungen im Blumenzucht- und Gartenbaubereich weiterentwickelt werden.

Erfolgreiche transnationale Zusammenarbeit

Die Materialentwicklung war Teil eines Forschungsprojekts im Rahmen des Bioökonomie-International-Programms des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Unter der Leitung vom Fraunhofer UMSICHT haben vier Partner aus Deutschland und Kolumbien ihr Wissen und ihre Erfahrung geteilt, um gemeinsam die Hohlkammerstegplatten aus Biokunststoff zu entwickeln:
- Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Oberhausen
- Instituto de Capacitación e Investigatción del Plástico y del Caucho (ICIPC), Medellín, Kolumbien
- FKuR Kunststoff GmbH, Willich
- Compañía de Empaques S.A., Medellín, Kolumbien.

Die gebündelte Kompetenz der beiden Forschungsinstitute Fraunhofer UMSICHT und ICIPC war für die Entwicklung des innovativen Biokunststoffs zum Einsatz in der anspruchsvollen industriellen Extrusion von Hohlkammerstegplatten von großem Wert. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Industriepartnern konnte eine schnelle praxisnahe Umsetzung verwirklicht werden.

Förderhinweis
Das Projekt » Bioökonomie International 2015: Bio-MS – Entwicklung einer neuartigen Stegplatte aus Biokunststoffen« (FKZ 031B0240A) wurde in den Jahren 20016 bis 2018 im Rahmen der Fördermaßnahme »Internationale Kooperationen« der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Stephan Kabasci, stephan.kabasci@umsicht.fraunhofer.de

Dipl.-Chem. Iris Kumpmann | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Forschung zur Knochenregeneration wird ausgebaut
08.10.2019 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht TU Bergakademie Freiberg entwickelt einzigartigen Werkstoff aus marinem Badeschwammskelett
07.10.2019 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Controlling superconducting regions within an exotic metal

Superconductivity has fascinated scientists for many years since it offers the potential to revolutionize current technologies. Materials only become superconductors - meaning that electrons can travel in them with no resistance - at very low temperatures. These days, this unique zero resistance superconductivity is commonly found in a number of technologies, such as magnetic resonance imaging (MRI).

Future technologies, however, will harness the total synchrony of electronic behavior in superconductors - a property called the phase. There is currently a...

Im Focus: Ultraschneller Blick in die Photochemie der Atmosphäre

Physiker des Labors für Attosekundenphysik haben erkundet, was mit Molekülen an den Oberflächen von nanoskopischen Aerosolen passiert, wenn sie unter Lichteinfluss geraten.

Kleinste Phänomene im Nanokosmos bestimmen unser Leben. Vieles, was wir in der Natur beobachten, beginnt als elementare Reaktion von Atomen oder Molekülen auf...

Im Focus: Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Wie kommt es, dass manche Neutronensterne zu den stärksten Magneten im Universum werden? Eine mögliche Antwort auf die Frage nach der Entstehung dieser sogenannten Magnetare hat ein deutsch-britisches Team von Astrophysikern gefunden. Die Forscher aus Heidelberg, Garching und Oxford konnten mit umfangreichen Computersimulationen nachvollziehen, wie sich bei der Verschmelzung von zwei Sternen starke Magnetfelder bilden. Explodieren solche Sterne in einer Supernova, könnten daraus Magnetare entstehen.

Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?

Im Focus: How Do the Strongest Magnets in the Universe Form?

How do some neutron stars become the strongest magnets in the Universe? A German-British team of astrophysicists has found a possible answer to the question of how these so-called magnetars form. Researchers from Heidelberg, Garching, and Oxford used large computer simulations to demonstrate how the merger of two stars creates strong magnetic fields. If such stars explode in supernovae, magnetars could result.

How Do the Strongest Magnets in the Universe Form?

Im Focus: Wenn die Erde flüssig wäre

Eine heisse, geschmolzene Erde wäre etwa 5% grösser als ihr festes Gegenstück. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie unter der Leitung von Forschenden der Universität Bern. Der Unterschied zwischen geschmolzenen und festen Gesteinsplaneten ist wichtig bei die Suche nach erdähnlichen Welten jenseits unseres Sonnensystems und für das Verständnis unserer eigenen Erde.

Gesteinsplaneten so gross wie die Erde sind für kosmische Massstäbe klein. Deshalb ist es ungemein schwierig, sie mit Teleskopen zu entdecken und zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Bildung.Regional.Digital: Tagung bietet Rüstzeug für den digitalen Unterricht von heute und morgen

10.10.2019 | Veranstaltungen

Zukunft Bau Kongress 2019 „JETZT! Bauen im Wandel“

10.10.2019 | Veranstaltungen

Aktuelle Trends an den Finanzmärkten im Schnelldurchlauf

09.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IZM setzt das E-Auto auf die Überholspur

11.10.2019 | Energie und Elektrotechnik

IVAM-Produktmarkt auf der COMPAMED 2019: Keine Digitalisierung in der Medizintechnik ohne Mikrotechnologien

11.10.2019 | Messenachrichten

Kryptografie für das Auto der Zukunft

11.10.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics