{"id":137382,"date":"2024-01-18T07:29:00","date_gmt":"2024-01-18T06:29:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=137382"},"modified":"2024-01-11T13:06:06","modified_gmt":"2024-01-11T12:06:06","slug":"bio-basierte-weichmacher-aus-mitteldeutschland","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bio-basierte-weichmacher-aus-mitteldeutschland\/","title":{"rendered":"Bio-basierte Weichmacher aus Mitteldeutschland"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Einen marktf\u00e4higen, vollst\u00e4ndig bio-basierten und nicht-toxischen Weichmacher f\u00fcr den Einsatz in Elastomeren und Thermoplasten will das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS gemeinsam mit Partnern entwickeln. Mit Raps\u00f6l als Ausgangsprodukt sollen so etwa nachhaltigere L\u00f6sungen f\u00fcr Reifen und Verpackungen m\u00f6glich werden. Die Projektpartner wollen im Rahmen des Projekts \u00bbBiocerine\u00ab auch eine entsprechende Pilotanlage in Mitteldeutschland konzipieren.<\/strong><\/p>\n\n\n

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In der Anlage von GLACONCHEMIE in Merseburg sollen die neuartigen Weichmacher hergestellt werden. \u00a9 GLACONCHEMIE<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Weichmacher werden genutzt, um Kunststoffe bereits im Herstellungsprozess und\/oder bei der sp\u00e4teren Nutzung flexibler und biegsamer zu machen. G\u00e4ngige industriell hergestellte Weichmacher wie Phthalate werden allerdings kritisch betrachtet, weil einige von ihnen potenziell gesundheitssch\u00e4dlich sein k\u00f6nnen und\/oder die Umwelt belasten.<\/p>\n\n\n\n

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\u00bbSolche Weichmacher kommen nicht nur in traditionellen Kunststoffen h\u00e4ufig zum Einsatz, sondern auch in Biopolymeren, deren Umweltvertr\u00e4glichkeit sie dann beeintr\u00e4chtigen. Weltweit wird deshalb nach Alternativen gesucht, die eine mindestens vergleichbare Qualit\u00e4t zu bezahlbaren Preisen bieten und idealerweise aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden k\u00f6nnen\u00ab, sagt Dr.-Ing. Patrick Hirsch, Gruppenleiter \u00bbNachhaltige Werkstoffe und Prozesse\u00ab<\/strong>, der das Projekt am Fraunhofer IMWS leitet.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Genau diese L\u00f6sung wollen die Partner innerhalb des Projekts finden, das im Programm \u00bbWIR! \u2013 Wandel durch Innovation in der Region\u00ab durch das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung gef\u00f6rdert wird. Das Konsortium setzt dabei auf in Mitteldeutschland bereits vorhandene Kompetenzen und M\u00f6glichkeiten. Neben dem Fraunhofer IMWS bringen sich die GLACONCHEMIE GmbH und Polymer Service GmbH aus Merseburg ein, als assoziierte Partner werden das Folienwerk Wolfen, die Expinos GmbH und die Reifenwerk Heidenau GmbH die im Forschungsvorhaben entstehenden Produktmuster testen.<\/p>\n\n\n\n

Die Projektpartner setzen auf bio-basierte Glycerinderivate, die im gro\u00dftechnischen Ma\u00dfstab beispielsweise aus Raps\u00f6l gewonnen werden und speziell an die Anforderungen unterschiedlicher Polymerwerkstoffe angepasst werden k\u00f6nnen. Der neuartige Weichmacher soll ein verbessertes Migrationsverhalten in thermoplastischen und elastomeren Biopolymeren aufweisen, was Vorteile insbesondere f\u00fcr die Verarbeitbarkeit und die Dauergebrauchseigenschaften dieser Werkstoffe mit sich bringt. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbKonkret wollen wir Alkohole aus diesem bio-basierten Glycerin erzeugen, die dann mit speziellen Fetts\u00e4uren verestert werden. Im zweiten Schritt der Synthese werden deren Doppelbindungen epoxidiert\u00ab, schildert Hirsch <\/strong>den Ansatz. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die entwickelten bio-basierten Weichmacher sollen anschlie\u00dfend in thermoplastische und elastomere Biopolymere eingearbeitet werden, etwa f\u00fcr Folien, Verpackungen oder Reifenmischungen.<\/p>\n\n\n\n

Die Schwierigkeiten reichen dabei von der Wahl des eingesetzten Alkohols f\u00fcr Modellrezepturen \u00fcber die Fetts\u00e4urezusammensetzung bis hin zur Modifizierung der Doppelbindungen der Fetts\u00e4uren. Zugleich f\u00fchrt jede neue Variante bei den Weichmachern zu spezifischen Wechselwirkungen im jeweiligen Polymer-System, damit auch zu unterschiedlichen Eigenschaften des Kunststoffs und zun\u00e4chst unbekannten Auswirkungen auf die Verarbeitbarkeit. <\/p>\n\n\n\n

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\u00bbIm Kern m\u00fcssen wir erreichen, dass die neuartigen Weichmacher flexibel bleiben, aber ihre Migration einschr\u00e4nken, damit sie nicht Umwelt oder Gesundheit beeintr\u00e4chtigen. Zudem m\u00fcssen sie ideal mit den von uns gew\u00e4hlten Biopolymeren wechselwirken. Nicht zuletzt ist die wirtschaftliche Umsetzung sehr herausfordernd\u00ab, sagt Hirsch<\/strong>.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Das Fraunhofer IMWS wird sich, basierend auf seiner Expertise zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Materialien und zum Hochskalieren und Optimieren von Verarbeitungsprozessen, dabei insbesondere\u00a0<\/strong>mit der Eigenschaftsmodifizierung von thermoplastischen Biopolymeren besch\u00e4ftigen, die f\u00fcr Extrusionsanwendungen wie Folien oder Spritzgussanwendungen wie Verpackungen infrage kommen. So wird Elektronenmikroskopie f\u00fcr die morphologische Charakterisierung eingesetzt, die mechanischen und thermo-mechanischen Eigenschaften werden durch Zug-, Biege- und Kerbschlagversuche sowie dynamisch-mechanische Analyse ermittelt. Angestrebt wird zudem das Upscaling in den Technikumsma\u00dfstab mit der Herstellung gr\u00f6\u00dferer Mengen der neuartigen Kunststoffe mittels Doppelschneckencompoundierung, wobei auch ein kontinuierliches Dosiersystem f\u00fcr das Einbringen der fl\u00fcssigen Glycerinderivate in die Schmelzemische entwickelt werden soll.<\/p>\n\n\n\n

Ziel sind vollst\u00e4ndig bio-basierte Materialsysteme und passende Herstellungsverfahren in industriellen Gr\u00f6\u00dfenordnungen, die f\u00fcr weitere Biopolymere adaptierbar und in bestehenden Verarbeitungsmaschinen ohne Umbau einsetzbar sind. <\/p>\n\n\n\n

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Hirsch<\/strong>: \u00bbWenn das gelingt, haben wir einen sehr attraktiven Weichmacher, der viele derzeitige L\u00f6sungen ersetzen kann. Und wir schaffen in Mitteldeutschland regionale Wertsch\u00f6pfungsketten vom pflanzlichen Rohstoff bis zum fertigen Biokunststoffbauteil.\u00ab<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

\u00dcber BioZ \u2013 Biobasierte Innovationen aus Zeitz und Mitteldeutschland<\/h3>\n\n\n\n

Die Forschungsarbeiten zu biobasierten Weichmachern erfolgen im Rahmen des F\u00f6rderprogramms \u00bbBioZ \u2013 Biobasierte Innovationen aus Zeitz und Mitteldeutschland\u00ab.<\/p>\n\n\n\n

Das Projekt \u00bbBioZ \u2013 Biobasierte Innovationen aus Zeitz und Mitteldeutschland\u00ab<\/a> verfolgt einen kooperativen Ansatz, um gemeinsam Entwicklungs- und Verarbeitungspfade f\u00fcr biobasierte Produkte und Dienstleistungen zu gestalten. Im Rahmen des Programms \u00bbWIR! \u2013 Wandel durch Innovation in der Region\u00ab wird es vom Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung (BMBF) gef\u00f6rdert.<\/p>\n\n\n\n

Um die richtigen Partnerschaften zu finden, bringt BioZ alle Akteure an einen Tisch: Unternehmer, Industrieforschung, Wissenschaftlerinnen, Administration und Politik, Kreativwirtschaft und Organisationen der Zivilgesellschaft. BioZ baut auf vorhandenen St\u00e4rken der Region Zeitz und Mitteldeutschlands auf: Einer starken Agrarwirtschaft, leistungsf\u00e4higen Verarbeitern, einer ausgepr\u00e4gten Lebensmittelindustrie, einer vielseitigen Chemieindustrie und einer der umfassendsten Forschungslandschaften der Bio\u00f6konomie. Bio\u00f6konomie ist ein Konzept, das die Erzeugung, Erschlie\u00dfung und Nutzung biologischer Ressourcen, Prozesse und Systeme umfasst. Innovative Produkte, Verfahren und Dienstleistungen werden entwickelt. Dabei basiert die Bio\u00f6konomie nachhaltig auf der Verwertung von regionalen, nachwachsenden Rohstoffen wie Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen und steht f\u00fcr den Schutz von Klima und Natur, die Ern\u00e4hrungssicherheit und neues Wirtschaftswachstum.<\/p>\n\n\n

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