{"id":46655,"date":"2017-10-18T07:29:06","date_gmt":"2017-10-18T05:29:06","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fbiowissenschaften-chemie%2Fbio-flammschutz-fuer-kunststoffe-fraunhofer-lbf-erschliesst-neue-verwendungsmoeglichkeiten-fuer-lignin.html"},"modified":"2017-10-16T13:27:40","modified_gmt":"2017-10-16T11:27:40","slug":"bio-flammschutz-fuer-kunststoffe-fraunhofer-lbf-erschliesst-neue-verwendungsmoeglichkeiten-fuer-lignin","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bio-flammschutz-fuer-kunststoffe-fraunhofer-lbf-erschliesst-neue-verwendungsmoeglichkeiten-fuer-lignin\/","title":{"rendered":"Bio-Flammschutz f\u00fcr Kunststoffe: Fraunhofer LBF erschlie\u00dft neue Verwendungsm\u00f6glichkeiten f\u00fcr Lignin"},"content":{"rendered":"
\"Bildschirmfoto
Neue Verwendungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr Lignin aus der Papierherstellung: Wissenschaftler das Fraunhofer LBF haben Phosphor chemisch an das Lignin angebunden und k\u00f6nnen es nun als Flammschutz f\u00fcr Kunststoffe nutzen. – Zoom –<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Aus dem Papierrohstoff Holz muss doch mehr herauszuholen sein, dachten sich Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF. Hintergrund: Bei der Produktion von Papier aus Holz dreht sich alles um die Zellulose. Das ebenfalls darin enthaltene Lignin bleibt bislang weitgehend ungenutzt – bis zu 98 Prozent der bei der Papierherstellung anfallenden Menge werden zur Energiegewinnung eingesetzt. In Zeiten knapper werdender fossiler Ressourcen und steigender CO2<\/sub>-Ausst\u00f6\u00dfe kommt das geradezu einer Verschwendung gleich. Denn heute gilt es, als Alternative zu erd\u00f6lbasierten Rohstoffen, mehr Biomasse stofflich zu nutzen. In einem EU-gef\u00f6rderten Forschungsprojekt hat das Fraunhofer LBF nun eine neue Verwendungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr Lignin aus der Papierherstellung entwickelt: Die Wissenschaftler haben Phosphor chemisch an das Lignin angebunden und k\u00f6nnen es nun als Flammschutz f\u00fcr Kunststoffe nutzen.<\/strong><\/p>\n

Als Makromolek\u00fcle sind Lignine wesentlich f\u00fcr die Festigkeit verholzender Pflanzen verantwortlich. Sie fallen bei der Papierherstellung in gro\u00dfen Mengen als Nebenprodukt an, aber es gibt daf\u00fcr keine nennenswerte stoffliche Nutzung. Derzeit wird Lignin fast vollst\u00e4ndig verbrannt, um den Energiebedarf der Papierfabriken zu decken. Ziel zahlreicher Forschungsaktivit\u00e4ten ist es, Lignin in Kunststoffanwendungen einzusetzen, um erd\u00f6lbasierte Kunststoffe teilweise zu ersetzen oder um Funktionalit\u00e4ten einzuf\u00fchren.<\/p>\n

Als Kunststoffadditiv besitzt Lignin die F\u00e4higkeit, die Entflammbarkeit von Kunststoffen zu reduzieren. Dieser Effekt l\u00e4sst sich verst\u00e4rken, wenn gleichzeitig phosphorhaltige Verbindungen vorliegen. In technischen Anwendungen wurde diese Erkenntnis jedoch noch nicht genutzt, da der Effekt der Flammhemmung in den meisten F\u00e4llen zu gering ist. Aufgrund seiner Unvertr\u00e4glichkeit mit vielen Kunststoffen verringert der Zusatz von Lignin dar\u00fcber hinaus die mechanischen Eigenschaften.<\/p>\n

\"Bildschirmfoto
Verlauf der W\u00e4rmeabgaberaten von ABS, ABS mit 30 Gewichtsprozent Lignin und ABS mit 30 Gewichtsprozent phosphoryliertem Lignin. – Zoom –<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Um Lignin als Flammschutzmittel n\u00e4her an eine industrielle Nutzung zu bringen, hat das Fraunhofer LBF neue Erkenntnisse erarbeitet. Ein Grund f\u00fcr den zu geringen Flammschutzeffekt des Lignins in Kombination mit phosphorhaltigen Verbindungen ist die Tatsache, dass beide Komponenten r\u00e4umlich voneinander getrennt im Kunststoff vorliegen und so deren gemeinsame Wirkung unterbunden wird. \u201eDieses Problem konnten wir l\u00f6sen, indem wir den Phosphor chemisch an das Lignin angebunden haben. Dabei haben wir die chemische Modifizierung so gestaltet, dass sie auch f\u00fcr eine sp\u00e4tere Umsetzung in den industriellen Ma\u00dfstab geeignet ist\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Roland Klein, Gruppenleiter Grenzfl\u00e4chendesign im Fraunhofer LBF.<\/p>\n

Nachdem sie das Verfahren im Laborma\u00dfstab entwickelt hatten, synthetisierten die Wissenschaftler das phosphorylierte Lignin im institutseigenen Kilolabor. Dadurch konnte das Fraunhofer LBF den Projektpartnern gr\u00f6\u00dfere Mengen des Materials zur Weiterverarbeitung mit verschiedenen Kunststoffen bereitstellen. So zeigten beispielsweise an der Universit\u00e4t Lille vorgenommene Brandtests an einem Massenverlust-Kalorimeter eine geringere W\u00e4rmeentwicklung bei Kunststoffen, die das vom Fraunhofer LBF phosphorylierte Lignin enthielten, im Vergleich zu solchen, die das reine Lignin beinhalteten.<\/p>\n

Morphologische Untersuchungen an Polypropylen-Compounds mit reinem und phosphoryliertem Lignin ergaben, dass das Lignin, bedingt durch die Unvertr\u00e4glichkeit, in gro\u00dfen, ungleichm\u00e4\u00dfig verteilten Agglomeraten vorlag. Dadurch nahm auch die Zugfestigkeit der Materialien ab. \u201eMit einer weiteren chemischen Modifizierung des Lignins, einer Hydrophobierung, konnten wir dessen Vertr\u00e4glichkeit zu Polypropylen verbessern. Zu erkennen war dies an einer feineren Morphologie und verbesserten mechanischen Eigenschaften\u201c, so Klein.<\/p>\n

Neue und wertsch\u00f6pfende M\u00e4rkte f\u00fcr die Papierindustrie<\/h3>\n

Dank der Ergebnisse des Forschungsprojektes sind nun Hersteller von Kunststoffprodukten, bei denen der Brandschutz von Bedeutung ist, in der Lage, nachhaltige Produkte herzustellen. Dies betrifft beispielweise Elektroanwendungen oder \u00f6ffentliche Verkehrsmittel. Der Papierindustrie k\u00f6nnen sich neue und wertsch\u00f6pfende M\u00e4rkte f\u00fcr ein Nebenprodukt er\u00f6ffnen, das derzeit zur Energier\u00fcckgewinnung genutzt wird. \u201eDie Identifizierung neuer Anwendungen f\u00fcr Abfallprodukte aus nachwachsenden Rohstoffen ist gesellschaftlich relevant. Wir k\u00f6nnen damit fossile Ressourcen schonen, ohne mit der Nahrungsmittelproduktion in Konkurrenz zu treten\u201c, betont Klein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Aus dem Papierrohstoff Holz muss doch mehr herauszuholen sein, dachten sich Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF. Hintergrund: Bei der Produktion von Papier aus Holz dreht sich alles um die Zellulose. Das ebenfalls darin enthaltene Lignin bleibt bislang weitgehend ungenutzt – bis zu 98 Prozent der bei der Papierherstellung anfallenden Menge werden zur […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[13849,11828],"supplier":[6809],"class_list":["post-46655","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-flammschutz","tag-lignin","supplier-fraunhofer-lbf"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/46655","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=46655"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/46655\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=46655"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=46655"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=46655"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=46655"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}