Ziel des Verbundprojekts ist, eine vollständige Miscanthus-Wertschöpfungskette von der nachhaltigen Nutzung von Grenzertragsflächen über Anbau, Ernte, Lagerung und Verarbeitung zu Fasern, Zellstoff, Faserwerkstoffen und Verpackungspapieren zu gewährleisten.
Die grenzüberschreitende Herausforderung in Deutschland (Sachsen) und Tschechien ist die Notwendigkeit zur Revitalisierung ehemaliger Militärgebiete und Bergbaufolgeflächen. Der Anbau von Miscanthus, eine der für den Nonfood-Bereich bedeutendsten mehrjährigen Pflanzengattungen, kann auf diesen Grenzertragsflächen verschiedene positive Auswirkungen nach sich ziehen, darunter die Verbesserung der Bodenqualität, die Zusätzlich liefert der Anbau dieser Pflanzen große Mengen an Biomasse die bei der Herstellung verschiedener biobasierter Materialien zum Einsatz kommen können.
Die Diversifizierung der Rohstoffe in der Papier- und Faserwerkstoffindustrie und der zunehmende Anteil nicht holzbasierter Rohstoffe sind Teil der Bioökonomie-Strategie der EU, welche die Produktion erneuerbarer Ressourcen und deren Verarbeitung zu Produkten und Bioenergie fördert. Der Einsatz von Miscanthus, einer etablierten mehrjährigen Kulturpflanze, bietet sich hierfür besonders an.
Das beantragte Projekt wird die grenzüberschreitende Zusammenarbeit zwischen Sachsen und der Tschechischen Republik stärken.
Energy supply and climate change are todays most pressing preoccupations. Promoting renewable materials certainly is the most efficient way to improve sustainability in resource use. In this context the pulp and paper industry is well placed as it is based on one of the most important renewable raw materials - wood. While novel wood based biorefinery concepts have been in the focus of scientific research for quite some years, the integrated development of new products and their manufacturing within the pulp and paper industry still is to be seen as a major bottleneck with a great potential. In this K-Project Future Lignin and Pulp Processing Research - FLIPPR, the efforts are focused on establishing structural know-how to make more efficient use of both major raw materials streams of the industry - cellulose and lignin. The single projects focus on applications in the pulp and paper value chain but also in areas outside the classical product chain. Product and process design in the pulp and paper industries are mostly empirical due to the underlying complexity of raw materials, processes and products. The goal of FLIPPR is to transform this empirical domain into a science-based endeavour and to give the current product and process development approaches in the field of lignin and fibre usage a new direction. The respective expertise in pulp manufacturing (kraft, sulphite and mechanical pulping processes), paper production (wood free and mechanical graphic papers, packing papers), process technology, analytical chemistry, pulp and paper chemistry, fibre and paper physics, coating technology, organic synthesis, enzymes and biotechnological strategies of the participating scientific and company partners complement each another ideally. FLIPPR is structured in two highly interconnected areas of precompetitive scientific research focusing on lignin and fibre utilization and a third area with the general focus on techno-economic assessment, LCA and project management. Within these areas a total of twelve projects will be carried out that will enable a more efficient use of the lignin and fibres from existing pulp and paper plants in the future.
Der Verbund hat die Entwicklung einer Technologieplattform zur effizienten Herstellung hochwertiger Faserzellstoff-Compounds ausgehend von kommerziell verfügbaren Zellstoff-Lieferformen sowie deren Verarbeitung zu Formteilen zum Ziel. Um Faserzellstoff für die Kunststoff-Verstärkung industriell zu nutzen werden die Zellstoffaufbereitungstechnologie, die Compoundiertechnologie sowie die Spritzgießtechnologie bzw. die Spritzgieß-Direktcompoundiertechnologie miteinander verbunden. Die Exipnos GmbH hat gemeinsam mit der KraussMaffei Technologies GmbH, einem der weltweit führenden Hersteller von Kunststoffverarbeitungsmaschinen, die DCIM-Spritzgieß-Direktcompoundiertechnologie, die eine ressourcenschonende Produktion und Kunststoff-Compounds mit exzellenten Eigenschaften ermöglicht, entwickelt. Der Fokus im Vorhaben liegt auf der Anwendung dieser Direktcompoundiertechnologie für die Verarbeitung von Zellstoff-Materbatches zu hochwertigen Formteilen. Die dafür erforderlichen Voraussetzungen an das Material sowie den Compoundier- und Spritzgießprozess werden ermittelt, die DCIM-Anlagenkonfiguration wird optimiert. Exipnos führt Untersuchungen zur optimalen Prozessgestaltung des Spritzgießcompoundierens mit der DCIM-Technologie zur Verarbeitung von Zellstoff-Masterbatches durch. Der prozesssichere Eintrag der Masterbatches, ihr Verarbeitungsverhalten auf der DCIM-Anlage und der Einfluss von Material sowie Anlagen- und Prozessgestaltung auf die resultierenden Eigenschaften der Formteile werden systematisch untersucht. Ein Demonstrator-Formteil, das mit Zellstoff-Masterbatches hergestellt wird, wird entwickelt und seine Gebrauchseignung erprobt.
Der Verbund hat die Entwicklung einer Technologieplattform zur effizienten Herstellung hochwertiger Faserzellstoff-Compounds ausgehend von kommerziell verfügbaren Zellstoff-Lieferformen sowie deren Verarbeitung zu Formteilen zum Ziel. Um Faserzellstoff für die Kunststoff-Verstärkung industriell zu nutzen werden die Zellstoffaufbereitungstechnologie, die Compoundiertechnologie sowie die Spritzgießtechnologie bzw. die Spritzgieß-Direktcompoundiertechnologie miteinander verbunden. Die Dornburger Kunststoff-Technik GmbH stellt Spritzguss-Formteile mit Artikelgewichten von 1 bis 4000 g aus diversen thermoplastischen Kunststoffen her. Das Leistungsangebot umfasst das Umspritzen von Metallteilen, die Montage komplexer Baugruppen sowie 2K-Technik. Der Fokus im Vorhaben liegt auf der Entwicklung einer Spritzgieß- und Werkzeugtechnologie für die Weiterverarbeitung der Zellstoff-Compounds zu hochwertigen Formteilen auf Standardspritzgießmaschinen. Die dafür erforderlichen Voraussetzungen an den Prozess sowie an das Werkzeug- und Angusssystem werden ermittelt und ein geeigneter Demonstrator bereitgestellt. Dornburger führt Untersuchungen zur materialgerechten Werkzeug- und Angussgestaltung und zur optimalen Prozessgestaltung des Spritzgießens von Zellstoff-Compounds durch. Für diese Untersuchungen wird zunächst ein Versuchswerkzeug entwickelt, mit dem sich u.a. unterschiedliche Angussgestaltungen realisieren lassen. Mit diesem Werkzeug wird der Einfluss unterschiedlicher Material- und Prozessparameter auf die sich einstellenden Formteileigenschaften systematisch erforscht. Ein Demonstrator-Formteil aus einem dafür geeigneten Zellstoff-Compound wird entwickelt und seine Gebrauchseignung erprobt.