Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik, Außenstelle Halle durchgeführt. Das Teilvorhaben 'Charakterisierung und Bewertung' hat die Zielstellung eine umfassende werkstoffmechanische Charakterisierung der im Verbund generierten Werkstoffe, Halbzeuge und Bauteile zu gewährleisten. Mit den ermittelten Kenndaten werden auf der einen Seite die variierenden Herstellungsmethoden bewertet. In iterativen Schritten, in enger Kooperation mit den anderen involvierten Teilvorhaben werden die optimalen Prozessfenster gefunden. Auf der anderen Seite liefert das Teilvorhaben die Parameter für den Aufbau einer Datenbasis für den Einsatz der innovativen BioWPC-Systeme. Des Weiteren wird durch die Bestimmung der Materialkennwerte die Ausgangsbasis für die Simulation des Werkstoff- und Bauteilverhaltens unter komplexen Belastungen gelegt. Nur eine statistisch abgesicherte Datenbasis erlaubt, mit den für die Materialklassen charakteristischen Streuungen, Sensitivitätsanalysen durchzuführen. Dies wird benötigt um eine gleichbleibende Qualität der Bauteile und Halbzeuge auch bei prinzipbedingten Streuungen in den Verfahrensabläufen und Schwankungen der Eigenschaften der aus nachwachsenden Rohstoffen (Problem der Jahrgänge) generierten Werkstoffe zu garantieren. Die Innovation besteht darin, Verbundwerkstoffe aus 100Prozent nachwachsenden Rohstoffen mit deutlich verbesserten Eigenschaften gegenüber herkömmliche Holz-Polymer-Werkstoffe (WPC) für konstruktive Anwendungen zu generieren. Bei den herkömmlichen Holz-Polymer-Werkstoffen handelt es sich um Verbundwerkstoffe, typischerweise aus Holzmehl von Nadelhölzern und Kunststoffen wie z.B. Polypropylen und Polyethylen. Diese Werkstoffe werden hauptsächlich als Deckings eingesetzt. Problem ist zum einen, dass diese herkömmlichen Holz-Polymer-Werkstoffe nicht in konstruktiven Anwendungen eingesetzt werden können. Zum anderen kommt es in den nächsten Jahren durch den von der Bundesregierung angestrebten Waldumbau von Nadelholzwäldern hin zu Misch- und Laubwäldern zu einer Verknappung des Rohstoffes Nadelholz, das bisher für die Holz-Polymer-Werkstoffe verwendet wird. Durch den Waldumbau wird Buchenholz in großen Mengen zur Verfügung stehen. Um verbesserte Eigenschaften zu erreichen, werden als Verstärkungsfasern thermomechanisch und chemisch aufgeschlossene Buchenholzfasern verwendet, die in niedrigschmelzende Polyamide auf Basis nachwachsender Rohstoffe (Biocaprolactam, Aminoundecansäure bzw. C10/C12-Dsiäuren / Diamine aus Rizinusöl) eingebunden werden. Das Teilvorhaben begleitet und ermöglicht die Wertschöpfung im Verbund vom Rohstoff Buchenholz bis zum komplexen Bauteil für die Endanwendung und liefert somit einen essentiellen Beitrag zum Verbundvorhaben als auch zum Bioökonomie - Cluster. Die im Rahmen des Forschungsvorhabens erzielten Ergebnisse und produzierten Werkstoffe erfüllen den Wunsch der Industrie und der Kunden nach ökologisch nachhaltigen Produkten.
Das Projekt "Einsatz von PA-Recyclingstoffen zur Herstellung von Schmelzklebern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. durchgeführt. 1) In der Chemiefaser- und Kunststoffindustrie fallen PA-Abfaelle an, die nicht in allen Faellen einer Wiederverwendung zugefuehrt werden koennen. Fuer solche PA-Abfaelle werden zweckmaessige Entsorgungsmoeglichkeiten gesucht. 2) Das Ziel der Forschungsarbeiten war, nach einer oekologisch guenstigen Variante aus PA 6 und PA 6.6-Abfaellen PA-Schmelzkleber-Pulver fuer textile Einsatzgebiete zu entwickeln und auf Eignung bei Vliesverfestigung und Textil-Einlagestoffen zu untersuchen. 3) Aus der Vielzahl der am TITK durchgefuehrten Abbau- und Synthesereaktionen mit Kombinationen aus PA 6, PA 6.6, aliphatischen Dicarbonsaeuren, aliphatischen Diaminen und Variationen der Raktionsbedingungen wurden am ITC Denkendorf ausgewaehlte Reaktionsprodukte auf die Klebekraft - gemessen an Textilverklebungen von Baumwolle - untersucht. Dabei ist eine Beziehung zwischen Schmelzindex (MFI) der Produkte und der Klebekraft festgestellt worden. Es liegen Rezepturen fuer PA 6- und PA 6/PA 6.6-Abfallmaterialien in definierten Schmelzbereichen vor. Die Schmelzbereiche sind ueber die Wahl der Reaktionsmischung einstellbar. Auf die Herstellung reiner PA 6.6-Kleber wurde wegen der zu erwartenden hohen Schmelztemperaturen der Schmelzklebstoffe verzichtet. Als optimale Verfahrensvariante erwies sich die Eintopf-Zweistufenreaktion. Nach der ueblichen Aufarbeitung liegen Schmelzklebepulver vor, deren Klebekraefte auf bzw ueber dem Niveau handelsueblicher Schmelzkleber liegen. 4) Das entwickelte PA-Schmelzkleber-Pulver aus PA 6 und PA 6.6-Abfaellen soll zu Vliesverfestigung und zum Verkleben von textilen Einlagestoffen verwendet werden.
Das Projekt "BioxAmine: Biooxidations- und Aminierungstechnologie als Plattform für funktionelle Amine als Monomerbausteine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Industries AG durchgeführt. Es soll eine Technologieplattform geschaffen werden, die den kostengünstigen Zugang zu funktionellen Aminen aus nachwachsenden Rohstoffen ermöglicht. Funktionelle Amine, wie z.B. Diamine oder Aminocarbonsäuren sind wichtige Ausgangsverbindungen für Polymere wie zum Beispiel Polyamide, thermoplastische Polyurethane, sind wichtige Ausgangsverbindungen für Polymere wie zum Beispiel Polyamide, thermoplastische Polyurethane, Polyurethanharze und Epoxidharze. An einem Beispiel soll exemplarisch gezeigt werden, dass die wirtschaftliche Erschließung von neuartigen Monomeren unter Einsatz der Biotechnologie grundsätzlich möglich ist.