Bioenergie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Herstellung von Produkten aus einem biologisch abbaufähigen Faserverbundwerkstoff auf Naturfaserbasis und Bio-Polymer-Matrix (Bio-Verbund)

Anschrift
Falke Garne Zweigniederlassung der Falke KG - Abt. Vliesstoffe
57392 Schmallenberg
Kutscherweg 1
Kontakt
Corinna Wahle
Tel: +49 2972 307330
E-Mail: contact@mail.falke.de
FKZ
22011396
Anfang
01.09.1998
Ende
31.05.2001
Aufgabenbeschreibung
Auf dem Markt existiert eine Vielzahl an Produkten aus Kunststoffen oder Faserverbundwerkstoffen, die durch nachwachsende Composites substituierbar sind. Zu diesen Produkten gehören allgemein formstabile, d.h. biegesteife Bauelemente und Halbzeuge, die mittleren Beanspruchungen ausgesetzt sind. Als Beispiele seien hier Abdeckungen und Verkleidungen (z.B. im Automobilbereich, im Möbel- und Messebau, bei Schiffseinrichtungen), Freizeitartikel sowie Gerätegehäuse genannt. Derzeit werden diese Produkte aus Kunststoffen oder aus verschiedensten Werkstoffverbünden mit den bekannten ökologischen Nachteilen hergestellt. Mit dem hier skizzierten Projekt sollen für diese Produkte Alternativen entwickelt werden. Als Basis sollen verschiede-ne pflanzliche Fasern (Flachs, Hanf, etc.) zu Wirrvliesen gelegt wer-den, die dann mit verschiedenen natürlichen Matrixwerkstoffen (Biopolymere) zu einem formstabilen Halbzeug oder Produkt verfestigt wer-den sollen. Der Verbund von Biopolymer und Wirrvlies erlaubt eine schnelle Produktion der Halbzeuge und Produkte. Laborversuche haben gezeigt, daß z.B. modifizierte Stärke als Basis geeignet ist, diese Aufgabe zu erfüllen, insbesondere in Kombination mit Flachsfasern. Vom technisch-wirtschaftlichen Standpunkt her besteht das Ziel darin, eine technisch-wirtschaftliche Gleichwertigkeit gegenüber konventionellen Produkten, aus ökologische Sicht aber eine deutliche Verbesse-rung durch Ressourcenschonung und Kreislaufführung zu verwirk-lichen. Die Produkte werden also nicht nur in ihren Eigenschaften entwickelt, sondern es sollen gleichzeitig die erforderlichen Produktionsprozesse definiert werden, um den Nachweis der Wirtschaftlichkeit zu erreichen.
Ergebnisdarstellung
Die durchgeführten Arbeiten haben gezeigt, dass ein Laminat - Ersatzboden auf Basis eines Naturfaserverbundwerkstoffs sowohl technisch als auch wirtschaftlich realisierbar ist. Neben Flachs und Hanf wurden auch Fasermaterialien wie Kenaf, Sisal und Jute in die Untersuchungen einbezogen. Die Nutzung von Biopolymeren als Matrixwerkstoff wurde geprüft. Aufgrund der Verfügbarkeit und der noch zu hohen Preise dieser Materialien wird jedoch momentan auf einen industriellen Einsatz dieser Biopolymere verzichtet werden müssen. Die erzielten FuE-Ergebnisse geben jedoch die technische Machbarkeit des Einsatzes von Biopolymeren wider. Bei der Konzipierung des Verarbeitungsprozesses wurde das vorhandene maschinelle Inventar der Fa. Falke, was auf die textile Verarbeitung ausgelegt ist, berücksichtigt. Es wurden daraufhin 5 Prozessvarianten entwickelt, bewertet und verglichen. So wurde auch ein Meltblownverfahren eingesetzt, welches an die Verarbeitung von naturfaserverstärkten Werkstoffen/Mischfaservliesen angepasst wurde. Nach den eruierten Prozessvarianten wurden verschiedene naturfaserverstärkte BioVerbund-Materialien hergestellt und in den Eigenschaften verglichen. Die Entwicklungsprodukte weisen zusätzlich sehr gute akustische Eigenschaften auf und nehmen diesbezüglich innerhalb der getesteten Konkurrenzprodukte eine Alleinstellung ein. Der hergestellte Prototyp eines Bodenbelags (Hybridvlies aus Flachs und PP) ist in seinen Eigenschaften handelsüblichen Bodenbelägen gleichwertig. Das eingesetzte Matrixmaterial PP ist jederzeit durch beispielsweise Cellulosediacetat ersetzbar. Auch von wirtschaftlicher Seite kann Konkurrenzfähigkeit erzielt werden (ca. 10 Euro / m²).

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
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