Biobasierte Kunststoffe

Polyamide aus Holzabfällen

Hochwertige Kunststoffe aus Abfällen der Papierproduktion herstellen – das war Ziel eines Forschungsprojekts, dessen Ergebnisse während der K 2016 vorgestellt werden sollen.

Biobasiert – hinsichtlich Ausgangsmaterialien und Prozesstechnik – sollen Kunststoffe sein, die sich auch mit hoher Transparenz produzieren lassen. (Bild: Fraunhofer IGB)

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wollen nachweisen, dass sich High-Performance-Kunststoffe für spezielle Anwendungen umweltfreundlich herstellen lassen. An dem Straubinger Institutsteil Biocat des IGB wurden nach Institutsangaben Verfahren für die Umwandlung von Terpenen, sprich Reststoffen der Cellulosegewinnung aus Holz, zu Biotensiden, biobasierten Epoxiden oder Monomeren für besonders schlagfeste, kältestabile Polyamide entwickelt. Diese Hochleistungspolyamide der terpenbasierten Monomere Campherlactam und Caranlactam weisen demnach aufgrund ihrer amorphen Eigenschaften hohe Transparenz auf. So seien neue Anwendungen, etwa für Skibrillen oder Visiere von Helmen, möglich. Aus den biobasierten Polyamiden lassen sich aber auch Produkte wie Folien, Textilien oder Klebstoffe herstellen.

Die nachwachsenden Rohstoffe, Abfälle, die in der Zellstoffproduktion, aber auch in der Fruchtsaftindustrie in großen Mengen anfallen, bilden keine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Bislang werden diese Abfälle meist verbrannt. Die komplexe chemische Struktur der Terpene sei zudem sehr interessant, weil entsprechende Verbindungen aus fossilen Grundstoffen nur vergleichsweise aufwändig hergestellt werden können. Diese besondere Struktur ermögliche Polyamide mit speziellen Eigenschaften, wie der hohen Durchsichtigkeit, herzustellen. Hierfür müssen die Terpene chemisch modifiziert werden. Durch Oxidation wird eine Carbonylgruppe eingeführt, die in einer weiteren Reaktionsstufe zu einem Lactam, dem Monomerbaustein für Polyamide, umgesetzt werden kann. Auch hier zeige das Fraunhofer-Verfahren Vorteile: Es seien weniger Syntheseschritte als üblicherweise erforderlich. Vor allem aber werden, so die Projektleitung, statt „heikler“ Chemikalien Enzyme und andere unbedenkliche Stoffe genutzt.

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Bislang werden die biobasierten Kunststoffe im Labormaßstab hergestellt. Ziel sei es, das Verfahren in den Produktionsmaßstab zu überführen.

K 2016, Halle 7, Stand SC01

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