Gluplast<\/a> ist es dem KUZ gemeinsam mit dem Unternehmen Compraxx nach eigenen Angaben gelungen, mit Hilfe des Naturstoffs Weizengluten eine Schlagz\u00e4hmodifizierung des Biokunststoffes PLA zu realisieren. Im Vorhaben sollte die Vernetzungsneigung des Glutens bei W\u00e4rmebehandlung f\u00fcr das Erzeugen einer vernetzten Elastomerphase genutzt werden, die per Zweischneckenextruder feinverteilt in der PLA-Matrix vorliegt und bei gegebener Haftung zu einer deutlichen Erh\u00f6hung der Z\u00e4higkeit des Grundwerkstoffs PLA f\u00fchrt.<\/p>\nDie Glutenvernetzung setzt bereits bei etwa 80\u2005Grad Celsius ein. Glutenhaltige PLA-Blends, deren Aufbereitung bei 160\u2005Grad Celsius lief, zeigten zun\u00e4chst einen unzureichenden Zerteilungsgrad der Glutenphase, demzufolge die intensive sowie rasche temperaturbedingte Vernetzung einer signifikanten Reduktion des Phasendurchmessers und somit feinen Verteilung entgegenstand. Hier lagen die Bruchdehnung mit etwa 1,4\u2005Prozent und die Kerbschlagz\u00e4higkeit mit rund 1,5\u2005kJ\/m\u00b2 deutlich unter dem PLA-Niveau.<\/p>\n
Um die Glutenphase feiner in der PLA-Matrix zu verteilen, wurden vom KUZ zwei L\u00f6sungsans\u00e4tze verfolgt, zum einen die tempor\u00e4re Unterdr\u00fcckung der Vernetzung durch Zugabe chemischer Additive, zum anderen die Abschw\u00e4chung der Vernetzung durch Verd\u00fcnnen des Weizenglutens mit -mehl.<\/p>\n
Als Kunststoffe f\u00fcr die Versuche kamen die Typen Ingeo\u20056202D, Ingeo\u20053001D und das Blend Bioflex\u20056514 als Referenz-Wrekstoffe zum Einsatz. Als glutenhaltige Stoffe wurden Weizengluten, Weizenmehl und eine Gluten-Mehl-Mischung getestet. In allen F\u00e4llen diente Glyzerin als Weichmacher und Oxals\u00e4ure als Haftvermittler und Viskosit\u00e4tsreduzierer. Als Reduktionsmittel, Antioxidanz und Trappingreagenz dienten Natriumhydrogensulfit, Acetylsalicyls\u00e4ure und L-Cystein.<\/p>\n
Bessere Werkstoffmechanik
\nDie im Projekt Gluplat angestrebte Schlagz\u00e4hmodifizierung von PLA mit glutenhaltigen Naturstoffen ist grunds\u00e4tzlich m\u00f6glich \u2013 so das erste Ergebnis des Projekts. F\u00fcr die Modifizierung wurde PLA mit etwa 3,5\u2005Prozent Bruchdehnung und 2\u2005kJ\/m\u00b2 Kerbschlagz\u00e4higkeit gew\u00e4hlt. Durch Zugabe des Glutens wurden bis 30\u2005Prozent Dehnung und 4\u2005kJ\/m\u00b2 Kerbschlagz\u00e4higkeit erreicht. Die Werte lagen damit deutlich \u00fcber dem PLA-Niveau. Au\u00dferdem zeigt die Blendmechanik eine starke Abh\u00e4ngigkeit vom Proteingehalt der Gluten-Phase.<\/p>\n
Eine feinere Verteilung des Glutens in der PLA-Matrix wurde zum einen durch Senkung des Proteingehaltes des Glutens, zum anderen durch Zugabe chemischer Additive wie Natriumhydrogensulfit, L-Cystein und Acetylsalicyls\u00e4ure erreicht. Eine deutliche Verbesserung der Phasenhaftung und somit PLA-Blendmechanik wurde mit Zugabe von Oxals\u00e4ure erreicht. Der Glutenanteil im Blend betrug vorzugsweise 40\u2005ma%. Die im Projekt erzielte Werkstoffmechanik bewerten die Partner positiv.<\/p>\n
Die Glutenblends k\u00f6nnen laut Unternehmen problemlos im Spritzgie\u00dfen verarbeitet werden. Die durch die Maillardreaktion bedingte Br\u00e4unung des Materials, die mit steigendem Proteingehalt der Naturstoffphase zunimmt, l\u00e4sst sich durch die Zugabe von Farbbatch kaschieren.<\/p>\n
Das Vermarkten der Forschungsergebnisse strebt das Unternehmen Compraxx an. Der Ergebnistransfer vom Labor- in den Technikumsma\u00dfstab sei erfolgreich verlaufen. Die Kombination von PLA mit Weizengluten ergebe interessante Materialeigenschaften, die spannende Anwendungen erm\u00f6glichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
PLA z\u00e4her zu machen, ohne petrochemisch erzeugte und damit nicht bio-kompatible Bestandteile zuzuf\u00fcgen, war Ziel eines Verbund-Entwicklungsprojekts. Im Ergebnis spielt Weizengluten als Additiv eine entscheidende Rolle. Polylactid (PLA) ist ein Polyester auf Zuckerbasis Zucker wird zu Milchs\u00e4ure fermentiert und anschlie\u00dfend zu PLA polymerisiert. Der biobasierte sowie bioabbaubare Kunststoff PLA bietet zwar hohe Festigkeit und bis […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"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":[10763],"supplier":[6352,17232,17820],"class_list":["post-82203","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biokunststoffe","supplier-bundesministerium-wirtschaft-energie","supplier-compraxx-gmbh","supplier-kunststoff-zentrum-leipzig-2"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82203","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\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=82203"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/82203\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=82203"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=82203"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=82203"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=82203"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}