Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 3: Anwendungsuntersuchungen

Anschrift
Henkel AG & Co. KGaA
Henkelstr. 67
40589 Düsseldorf
Kontakt
Dr. Eckhard Pürkner
Tel: +49 211 797-8724
E-Mail: eckhard.puerkner@henkel.com
FKZ
22004115
Anfang
01.02.2016
Ende
31.01.2018
Ergebnisdarstellung
Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") wurde im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern war, wurden neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert. Es wurde eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-Up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt. Gleichzeitig wurden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung wurden gezielt Design Of Experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit wurde im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet. Das Ergebnis des Projektes zeigt, dass mit den zur Verfügung gestellten PLA-Typen ein Haftschmelzklebstoff mit einem Anteil von 90 % an nachwachsenden Rohstoffen gefertigt werden kann. Werden die Isocyanate und Antioxidantien noch mit einkalkuliert, ergibt sich ein effektiver Anteil nachwachsender Rohstoffe von 78,5 %. Die Haftwerte sind durchaus vergleichbar mit dem Referenzklebstoff TM PS 8746, nur die reduzierte Wärmestandfestigkeit (SAFT) wirkt sich negativ auf die Beurteilung der Beispielformulierungen aus. Der Einsatz von biobasierten Polymeren erfordert weitere Entwicklung, doch sowohl aus zukunftsweisendem ökonomischen und ökologischen Interessen ist es zielführend, in diesen Markt zu investieren.
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden.

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