Entwicklung biobasierter Weichmacher

Kunststoffe müssen auf dem Weg zum Endprodukt gut zu verarbeiten und optimal auf die jeweilige Anwendung angepasst sein. Hierbei helfen Weichmacher, die in der Mehrzahl auf Phthalatbasis hergestellt werden – eine Chemikalie, die nicht mit Lebensmitteln in Kontakt kommen darf. Gesetzliche Bestimmungen und steigendes Umweltbewusstsein erfordern zunehmend phthalatfreie Produkte. Fraunhofer UMSICHT entwickelt biobasierte Weichmacher unter anderem für Biokunststoffe mit dem Ziel, den biobasierten Anteil von Kunststoffen zu erhöhen und die Leistungsfähigkeit des Materials zu verbessern.

Dank biobasiertem Weichmacher auch bei Minustemperaturen nicht spröde.

Weichmacher gehören zu den meistverkauften Chemikalien weltweit, bis 2018 wird die Nachfrage auf über 7,6 Millionen Tonnen pro Jahr steigen (Marktstudie Weichmacher 11/2013, Ceresana Research). In vielen Anwendungen sind die in die Diskussion geratenen Phthalat-basierten Weichmacher durch neue Substanzen ersetzt worden. In Biokunststoffen wie dem holzbasierten Celluloseacetat (CA) sind sie jedoch nach wie vor enthalten, denn nicht jeder Weichmacher verträgt sich mit Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen und entfaltet die erhoffte Wirkung.

Fraunhofer UMSICHT stellt auf der 79. Internationalen Grünen Woche Berlin vom 17. bis 26. Januar 2014 neue biobasierte Weichmacher vor. Auf Basis der seit kurzem kommerziell verfügbaren biobasierten Bernsteinsäure entwickelt das Oberhausener Forschungsinstitut im Rahmen des vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoff e.V. (FNR) geförderten Projekts Bioethanol 2.0 neue biobasierte Ester (Bernsteinsäuredialkanoate). Die dazu notwendigen biobasierten Alkohole werden mit Hilfe eines patentierten Verfahrens aus Bioethanol und weiteren Komponenten hergestellt.

Bernsteinsäuredialkanoate unterscheiden sich von anderen biobasierten Weichmachern wie beispielsweise solchen auf Basis von Pflanzenöl oder der potenziell allergen wirkenden Abietinsäure durch einen ausgeprägten polaren Charakter, das heißt die Atomgruppen der Bernsteinsäuredialkanoate sind elektrisch geladen. Zielpolymere sind folglich Thermoplaste mit eher polaren Eigenschaften wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Polylactide (PLA), Polyhydroxybuttersäure (PHB), CA aber auch Polystyrene (PS).

Weitere Themen

Biobasierte Kunststoffe – Es werden Beispielprodukte aus biobasierten Kunststoffen gezeigt, darunter verschiedene Cateringartikel, Essensverpackungen und eine Schaumplatte für Bauanwendungen.

Forschungsverbund SynRg – Der Forschungsverbund SynRg beschäftigt sich mit einem interdisziplinären Ansatz zur Optimierung von Wertstoffsynthese, Syntheseort und Weiterverarbeitung für die Nutzung von Pflanzenrohstoffen in der Chemie. Im Fokus steht die Nutzpflanze Raps.

Innovationscluster Bioenergy – Komplettieren wird den Messeauftritt der Innovationscluster Bioenergy. Die stoffliche und energetische Biomassennutzung wird künftig einen wichtigen Beitrag zur Deckung des weltweiten Rohstoff- und Energiebedarfs einnehmen. Der Innovationscluster Bioenergy betrachtet neben der Behandlung trockener vor allem nasse und lignocellulosehaltige Biomasse. Es sollen mobil und dezentral einsetzbare Technologien bereitgestellt werden, um aus lignocellulosehaltiger und/oder feuchter Biomasse sowie entsprechenden Reststoffen lager- und transportfähige Zwischenprodukte herzustellen.

www.umsicht.fraunhofer.de