Dr. Jürgen Engelhardt
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31.12.1995

Verschiedene extrudierbare, biologisch abbaubare Cellulosederivate wurden hergestellt und im Labormaßstab verfahrensmäßig optimiert. Im Mittelpunkt der Untersuchungen standen die Cellulosederivate Hydroxypropylcellulose-Phthalat, -Alkenylsuccinat und -Lactat, die sowohl thermoplastisches Verhalten aufweisen als auch kompostierbar sind. Die Cellulosederivate sind auf Extrudern zu Flachfolien verarbeitbar, erweisen sich jedoch in den erstgenannten Fällen als zu spröde für technische Anwendungen. Erheblich bessere Materialeigenschaften werden mit Hydroxypropylcellulose-Lactat erzielt, das auch durch Spritzguß verarbeitet werden kann. Die Eigenschaftsprofile von Polyethylen und Polypropylen sind mit den untersuchten, kompostierbaren Cellulosederivaten insgesamt nicht nachstellbar. Aufgrund der starren Cellulosekette sind diese Derivate steifer und deutlich weniger dehnbar als die petrochemischen Polymere. Erhebliches Werkstoffpotential für den Spritzguss- und den Faserverbundbereich weist das Hydroxypropylcellulose-Lactat auf, dessen mechanische Eigenschaften denen des Polystyrols nahekommen. Von den entwickelten Materialien erwies sich Hydroxyproplycellulose-Lactate (HPCL) aus Kosten- und Verfahrensgründen als bestes extrudierbares thermoplastisches Cellulosederivat. Die Materialeigenschaften von HPLC waren vielversprechend, aber noch nicht ausreichend. Eine Produktoptimierung von HPLC ist nötig, um Eigenschaftsprofile konventioneller, technischer Thermoplaste zu erhalten. Darüber hinaus sind noch umfassende Untersuchung der biologisch Abbaubarkeit nötig. Das Vorhaben wurde im Folgeprojekt FKZ 95NR154-F (Phase III) fortgesetzt.

Das Projekt baut auf den grundlegenden Erkenntnissen zur Herstellung thermoplastisch zu verarbeitender, biologisch abbaubarer Cellulosederivate im Vorläufervorhaben (FKZ 19548A) auf. Systematische Betrachtungen zu Struktur-Eigenschafts-Charakteristika, der Auswahl geeigneter Weichmacher und die Optimierung technologischer Parameter sollen mit dem Ziel durchgeführt werden, bisherige Ergebnisse hinsichtlich der technischen und ökonomischen Realisierbarkeit zu erweitern.