Dr. Gerald Hauf, Geschäftsführer der Polymer-Gruppe und Dr. Antje Lieske, Leiterin der Abteilung „Polymersynthese“ am Fraunhofer IAP eröffnen mit innovativen PLA-Copolymeren neue Anwendungsfelder für Biokunststoffe.

Bild: Polymer-Gruppe

Produktionslinie eröffnet Neuartige Klasse von Biokunststoffen ermöglicht mehr Flexibilität

06.07.2022

Die neuen, flexiblen PLA-Copolymere wird aus Milchsäure gewonnen und verfügen, im Gegensatz zu bisherigen PLA-Materialien, über eine große Palette an mechanischen Eigenschaften. Die erfolgreiche Entwicklung ist das Ergebnis der mehrjährigen Zusammenarbeit der Polymer-Gruppe mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP.

Der Biokunststoff PLA, auch Polymilchsäure oder Polylactid genannt, wird aus Milchsäure gewonnen und hat im Bereich der Biokunststoffe mit das stärkste Marktpotenzial. Herkömmliche PLA-Materialien sind jedoch oft steif und spröde. SoBiCo beabsichtigt daher, dem heute bereits weit verbreiteten Biokunststoff PLA in der Form eines Copolymer völlig neue Anwendungsfelder zu erschließen, beispielsweise flexible Verpackungsfolien, automobile Spritzgussteile und thermoplastische Elastomere für Bauanwendungen.

„Unsere neu entwickelten PLA-Copolymere zeichnen sich dadurch aus, dass ihre mechanischen Eigenschaften in einem sehr weiten Bereich eingestellt werden können“, erklärt Dr. Gerald Hauf, Geschäftsführer der Polymer-Gruppe. „So können mit Plactid Reißdehnungen – ein Kennwert, der angibt an, wie verformbar ein Werkstoff ist – von 3 bis 300 Prozent erreicht werden. Das macht diese Biokunststoffe für ein deutlich breiteres Spektrum an Anwendungen interessant, als es bei herkömmlichem PLA der Fall ist“, so Hauf.

Material- und Prozessentwicklung

Sowohl bei der Entwicklung des PLA-Copolymers als auch des Prozesses zu dessen Herstellung profitierte SoBiCo von dem umfangreichen Knowhow der Polymerspezialisten des Fraunhofer IAP in Potsdam. Das für PLA neuartige Produktionsverfahren basiert auf reaktiver Compoundierung, bei der aus Lactid und einem weiteren Comonomer ein PLA-Copolymer synthetisiert wird. Die normalerweise getrennten Verfahrensschritte der Polymerisation und der Compoundierung haben die Partner dabei in einem Prozess vereint. Das spart Zeit, Energie und Kosten.

Dr. Antje Lieske, Leiterin der Abteilung „Polymersynthese“ am Fraunhofer IAP in Potsdam: „Über den Anteil des biobasierten PLA am so hergestellten Kunststoff können wir sehr präzise steuern, wie flexibel das Material am Ende ist. Unsere PLA-Copolymere sind momentan zwischen 75 und 95 Prozent biobasiert. Unser Ziel ist es, künftig komplett biobasierte Kunststoffe mit diesen mechanischen Eigenschaften zu erzeugen, die erdölbasierte Kunststoffe in möglichst vielen Anwendungen ersetzen können.“

Produktionsanlage für neuartige PLA-Copolymere

Auf einer Fläche von 2000 Quadratmetern werden in der heute in Betrieb genommenen Anlage pro Jahr künftig 2.000 Tonnen der neuartigen Biokunststoffe produziert. Mittelfristig plant die Polymer-Gruppe eine Ansiedlung der Biokunststoffaktivitäten an einem neuen Standort in Idar-Oberstein auf einer rund 17,5 Hektar großen Fläche. Langfristig sollen dort 30 bis 50 Millionen Euro investiert, eine Produktionskapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr und circa 300 Arbeitsplätze geschaffen werden.

„Unser Ziel ist es, bis 2030 den Anteil von Biokunststoffen und nachhaltigen Materialien an unserem Portfolio auf 30 Prozent zu steigern. Die gemeinsame Entwicklung mit dem Fraunhofer IAP ist unsere wichtigste Initiative, um dieses Ziel zu erreichen“, so Hauf.

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