Dr. Oliver Neuß
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27.04.2017

Im Rahmen des Projektes wurden neue Methoden zur Herstellung von PP-NFC-Granulate, sowie deren weitere Verarbeitung zu technischen Bauteilen über formgebende Verfahren wie dem Spritzgießen erfolgreich entwickelt. Wesentliche Ergebnisse des Projektes sind neben der Entwicklung neuer nanocellulosefaser-verstärkter Polymere auch die Überführung der Herstellprozesse vom Technikumsmaßstab in den Pilotmaßstab. Schrittweise wurde im Rahmen des Projektes die Komplexität der ausgewählten Demonstratorbauteile und damit der Anforderungsgrad an Material und Prozess kontinuierlich erhöht. Somit konnte erfolgreich demonstriert werden, dass sowohl einfache Geometrien wie beispielsweise ein Becher oder eine Handgelenkschiene, aber auch hochkomplexen Bauteile wie die Türinnenverkleidung eines Automobiles mit den im Projekt entwickelten und hergestellten PP-NFC Granulaten und Prozessen möglich ist. Nach zahlreichen Optimierungsstudien ist es gelungen mit dem Schaumpritzgießprozess (TSG) geschäumte Bauteile herzustellen, die eine 140% höhere Biegesteifigkeit im Vergleich zum kompakten Bauteil bei gleichem Bauteilgewicht aufweisen.

Im Rahmen von PRONANOCELL sollen Leichtbau-Verbundwerkstoffe aus umweltfreundlichen Rohstoffen und neue Verfahren zu deren Herstellung für den Automotiv- und Bausektor entwickelt werden. Als Hauptkomponenten für die Herstellung dienen nanofibrillierte Cellulose (NFC) und Standardkunststoffe wie Polyolefine (PE, PP). Die Forschungsinhalte im Rahmen des PRONANOCELL Projektes beinhalten folgende Entwickungsziele: 1. Entwicklung eines Compoundsystemes basierend auf den in PRONANOCELL entwickelten NFC-Fasern, funktionalen Additven und Standardkunststoffen. 2. Entwicklung und Implementierung von Upscaling Prozessen unter Berücksichtigung folgender Zielanforderungen: • Gleichmäßige Verteilung der NFC in der Matrix • Maximierung der mechanischen Eigenschaften • Optimierung der Anhaftung zwischen NFC und der Matrix Die Arbeit von A. Schulman im Rahmen des PRONANOCELL Projektes unterteilt sich in zwei Aufgaben. Aufbauend auf dem vom Fraunhofer ICT entwickelten Verfahren zur Einarbeitung der NFC in die Polymermatrix wird A.Schulman die Entwicklung des Compound durchführen. Die Anforderung an die Eigenschaften des Compounds wird hierzu vorab in einem Pflichtenheft definiert. Im zweiten Schritt erfolgt die Skalierung auf Produktionsanlagen. Das Hauptziel hierbei ist es das Compound zu einem verkaufsfähigen Produkt zu entwickeln.