Biopolymere - Biokunststoffe zur stofflichen Verwertung von Biomasse, Teilvorhaben 6A: Modifizierung von Cellulosefaserprodukten mit polyvinylacetat und Derivaten und ihre Anwendung in Biokunststoffen - Faserbehandlung und Composite

Description: Ziel dieses Teilvorhabens des Forschungsverbundes 'Biopolymere' ist die Entwicklung vollständig biobasierter Cellulosefaser verstärkter Composite mit verbesserten mechanischen Eigenschaften unter Ausnutzung der ausgezeichneten adhäsiven Eigenschaften von Polyvinylacetat und dessen Derivaten. Es wird die gezielte Beeinflussung der Faser-Biopolymer-Grenzschicht und damit eine gezielte Steuerung der Compositeigenschaften, insbesondere der Schlagzähigkeit angestrebt. Zur Realisierung der Ziele erfolgt im Fraunhofer-IAP die Behandlung hochfester cellulosischer Spinnfasern, die vorwiegend als Verstärkung für Hochgeschwindigkeitsreifen eingesetzt werden, mit entsprechenden Dispersionen bzw. Lösungen. Unter Verwendung der erhaltenen modifizierten Fasern werden Composite mit biobasierten Matrixmaterialien hergestellt und charakterisiert. Dabei finden Polylactide und im Hause synthetisierte Stärkederivate besondere Berücksichtigung. Zusätzlich werden thermoplastifizierte Polyvinylalkohole hergestellt und als mögliche bioabbaubare Matrixmaterialien in die Untersuchungen einbezogen. Durch die Verwendung von Polyvinylacetat und dessen Derivaten als Phasenvermittler in vollständig biobasierten spritzgussfähigen Compositen sollen Möglichkeiten geschaffen werden, mit verbesserten Materialeigenschaften weitere Anwendungsfelder für Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu erschließen. Besondere Verbesserungen sind für das Verhalten bezüglich schlagartiger Beanspruchungen zu erwarten.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Polylactid ? Thermoplast ? Biokunststoff ? Faserverbundwerkstoff ? Kunststoff ? Werkstoff ? Stoffliche Verwertung ? Stärkepolymer ? Naturpolymer ? Zellulose ? Polymer ? Belastbarkeit ? Biologische Abbaubarkeit ? Nachwachsender Rohstoff ? Biomassenutzung ? Dispersion ? Naturstoff ? Simulation ? Verfahrenstechnik ? Adhäsion ? Grenzschicht ? Biokunststoff [aus nachwachsenden Rohstoffen] ? Kunststoffverarbeitung ? Mechanische Belastung ? Polyacide ? Polyvinylacetat ? Polyvinylalkohol ? Spritzguss ?

Region: Brandenburg

Bounding boxes: 13.01582° .. 13.01582° x 52.45905° .. 52.45905°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (Finanzielle Förderung)
• Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Wacker Polymer Systems GmbH & Co. KG (Mitwirkung)

Time ranges: 2009-06-01 - 2014-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Biopolymers: Recycling biomass materials into bioplastics. Subproject 6A: Modification of cellulose fibre products with polyvinyl acetate and derivatives, and their application in bioplastics - fibre treatment and composites
  Description: In the project a contribution to the problem of insufficient adhesion between polylactic acid (PLA) and other bio-based plastics with cellulosic reinforcing fibers was sought. The aim was to improve the mechanical properties of the respective completely bio-based cellulose short fiber reinforced composites via tailored modification of the fiber-matrix interphase. This was achieved using polyvinyl acetate (PVAc) and derivatives thereof, in particular block copolymers of PVAc and polyvinyl alcohol (PVOH) by taking advantage of the excellent adhesive and film-forming properties of those copolymers on the fiber surface. Valuable results were generated with respect to the interface properties and their influence and the mechanical properties such as tensile, bending and impact behavior with special emphasis on the latter. The following sub-tasks were dealt with in the project. On the one hand, a flexible process was established to continuously and homogeneously coat the cellulose fibers with defined amounts of PVAc and its derivatives from aqueous solutions. On the other hand, a continuous compounding method to incorporate the modified fibers in the matrix materials was set up. This started with the optimization of the process on a small (kneader) scale and proceeded to an up-scaled process on twin screw extruders. After injection molding of the composites, the influence of the interphase modification was studied in detail and structure-property relations were established. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1024538

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/berichte/22026708.pdf (Webseite)

• Webseite zum Förderprojekt

  https://www.tib.eu/de/filter?repno=22026708 (Webseite)

Status

Aktiv

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