Grüner Werkstoff

Selbstverstärkte Verbundwerkstoffe aus Polylactid (PLA)

Selbstverstärkte PLA-Verbundwerkstoffe, die im Rahmen des von der europäischen Forschungsförderung geförderten Projekts Bio4self entwickelt werden, eröffnen dem biobasierten Kunststoff Polylactid, kurz PLA, neue Anwendungsgebiete.

Selbstverstärkte PLA-Verbundwerkstoffe: Konsolidiertes selbstverstärktes PLA Gewebe als Verstärkungsstruktur. © ICT

Im Projekt werden zwei verschiedene PLA-Typen mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen zu einem selbstverstärkten PLA-Verbundwerkstoff (PLA SRPC) so kombiniert, dass das höher schmelzende PLA als verstärkende Faser in der niedriger schmelzenden Matrix eingebettet ist. Die daraus resultierende Materialsteifigkeit kann laut Fraunhofer Institut ICT mit kommerziell verfügbaren, selbstverstärkten Polypropylen (PP)-Verbundmaterialien konkurrieren. Damit lassen sich mechanisch anspruchsvolle Bauteile unter anderem für den Automobil- und den Elektro-Haushaltsgerätesektor produzieren.

PLA-Materialien basieren auf erneuerbaren Ressourcen, Milchsäuren, die aus landwirtschaftlichen Abfällen, oder eigens dafür angebauten Rohstoffen, wie Zuckerrohr, gewonnen werden können. Obwohl die daraus entwickelten Verbundwerkstoffe für hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit sowie für hohe Temperatur- und Hydrolysestabilität funktionalisiert wurden, sind sie – wie das reine PLA – vollständig biobasiert, leicht recycelbar, umformbar und sogar industriell biologisch abbaubar. Diese im industriellen Maßstab herstellbaren Verbundmaterialien bilden laut Institut einen Meilenstein in der Entwicklung funktionalisierter, mechanisch hochfester, biobasierter Werkstoffsysteme. Des Weiteren leistet die Entwicklung einen signifikanten Beitrag zur Kreislaufwirtschaft. Auf der JEC 2019 zeigte das Konsortium die Anwendbarkeit dieser Materialien in industriellen Bauteilen. Unter anderem war die Anwendung in einer Autositzstruktur zu sehen.

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