Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung von extrudierten Profilen aus Arboform, Teilvorhaben 2: Materialentwicklung

Anschrift
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH
Bustadt 40
74360 Ilsfeld
Kontakt
Dipl.-Ing. Helmut Nägele
Tel: +49 7062 91789-02
E-Mail: helmut.naegele@tecnaro.de
FKZ
22023003
Anfang
01.04.2004
Ende
31.08.2006
Ergebnisdarstellung
Der konventionelle lignin-basierte Werkstoff ARBOFORM hat sich für die kontinuierliche Extrusion für Schreibstifte nur als bedingt geeignet erwiesen. Als Konsequenz wurde der Werkstoff bei der Fa. Tecnaro modifiziert und ein Gleitmittel eincompoundiert. Damit wurden die Probleme bei der Dosierung und der Ablagerungen gelöst. Allerdings blieb die zu geringe Schmelzesteifigkeit, die die Extrusion zufriedenstellender Profile behinderte. Aus diesem Grunde wurden weitere Biopolymere (u.a. PLA, PHB) in die Versuche mit einbezogen. Resultierend aus diesen Erkenntnissen wurden dem Werkstoff zusätzlich 25% Holzfasern beigemischt bzw. eincompoundiert. Dieser Werkstoff ließ sich gut verarbeiten. Zusätzlich wurden weitere Varianten mit unterschiedlichen Holzfasern (Weich- und Hartholz) hergestellt. Vom Fraunhofer-ICT wurden größere Mengen Granulat für die Fa. Gehr hergestellt. Aus den extrudierten Rohren der o.g. Versuchstypen wurden Prototypen als Blei- bzw. Buntstifte aufgebaut. Die Ergebnisse zeigen eine gute Oberflächenqualität bzw. eine ausreichen gute Spitzbarkeit. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass das bisher nur im Spritzgussverfahren zu verarbeitende Material ARBOFORM - bedingt durch die Werkstoff- und Verfahrensanpassungen innerhalb dieses Projektes - nun auch extrudiert werden kann. Die Oberflächenqualität war jedoch für die Herstellung von speziell Blei- und Buntstiften bzw. Kosmetikstiften nicht ausreichend. Für einen industriellen Einsatz sind noch einige Modifikationen notwendig. So ist die Oberfläche noch nicht glatt genug und die erreichbaren Durchsätze auf dem Extruder zu gering. Für die Herstellung von Profilen oder Platten/Halbzeugen mit geringen Oberflächenqualitäten ist dies jedoch möglich.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens ist, den ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten, thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff so zu entwickeln, dass er extrudierbar ist. Der zu entwickelnde Werkstoff baut auf den in Vorsereie vorhandenen Werkstoff Arboform auf und besteht im wesentlichen aus Lignin und Naturfasern und soll im Extrusionsverfahren zu Profilen verarbeitet werden. Im Projekt sollen zunächst Blei- und Kosmetikstifte als Prototypen realisiert werden. Durch die Extrusion soll das heute gebräuchliche aufwändige Herstellungsverfahren für Holzstifte substituiert und verbilligt werden. Zudem sollen hochwertige Tropenhölzer durch Produkte aus einheimischen Holzreststoffen ersetzt werden. Für die Extrusion sind umfangreiche Entwicklungen der Rezeptur, der Verarbeitungsmaschinen notwendig, da andere Anforderungen an die Anlage gestellt werden, als bei konventionellen Kunststoffen. Insbesondere die Kontrolle der in nachwachsenden Rohstoffen vorliegenden Feuchtigkeit und die Entwicklung eines Extrusionswerkzeuges, das die vorgegebenen Maßtoleranzen des Profils erlaubt, sollen im Rahmen diesses Projektes erstmalig gelöst werden

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