Verarbeitung prägt Materialeigenschaften
Biobasierte Kunststoffe gewinnen für die Kunststoffindustrie an Bedeutung. Gründe sind regulatorische Anforderungen, Nachhaltigkeitsziele und der Druck, fossile Rohstoffe zu ersetzen. Entscheidend ist dabei nicht nur das Material selbst. Auch Verarbeitung, Struktur und daraus entstehende Eigenschaften bestimmen, ob sich ein Kunststoff industriell nutzen lässt.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy untersuchten dafür Blendfolien aus Polybutylensuccinat-co-adipat (PBSA) und Polymilchsäure (PLA). Im Mittelpunkt stand der Einfluss von Materialzusammensetzung und Verarbeitung auf die mechanischen Eigenschaften.
Blends für flexible Folien
Die Studie zeigt einen deutlichen Zusammenhang zwischen Verarbeitung, Mikrostruktur und mechanischem Verhalten. Sowohl Flachfolien als auch Blasfolien bilden auf der Mikroskala eine lamellenartige Morphologie aus. Auf der Nanoskala unterscheiden sie sich jedoch.
Bei Flachfolien führt der Verarbeitungsprozess zu einer Orientierung teilkristalliner PBSA-Strukturen. Bei Blasfolien zeigt sich keine vergleichbare kristalline Vorzugsorientierung. Dadurch decken die untersuchten Folientypen unterschiedliche Bereiche bei Steifigkeit und Festigkeit ab.
Potenzial für industrielle Anwendungen
Die Ergebnisse sind für Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette relevant. Dazu zählen Compoundierung, Folienextrusion und Verpackungsentwicklung. Sie zeigen, dass sich PBSA/PLA-Blends gezielt für Material- und Prozessentwicklungen einstellen lassen.
Damit lässt sich das Potenzial als Ersatz für etablierte Polyolefine wie High-Density Polyethylen differenziert bewerten. Da die Versuche auf industrienahen Anlagen erfolgten, lassen sich die Erkenntnisse auf reale Produktionsbedingungen übertragen.
Für eine breite industrielle Anwendung sind weitere Entwicklungsschritte nötig. Fraunhofer LBF und Fraunhofer IAP suchen dafür den Austausch mit Unternehmen und Partnern. Im Fokus stehen Materialoptimierung, Verarbeitbarkeit, Anwendungsprüfung und Skalierung.
