Fast 700 Unternehmen quer durch die Kunststoff-Wertschöpfungskette sind europaweit bereits Teil von Operation Clean Sweep (OCS) und tragen dazu bei, das Aufkommen von Kunststoffgranulaten in der Umwelt zu verringern. Dies geht aus dem nun veröffentlichten OCS-Fortschrittsbericht von Plastics Europe hervor.

Der jetzt erschienene Fortschrittsbericht informiert über das bisher Erreichte des OCS-Programms

16:9

Kunststoffe, biobasiert

Kunststoff Werkstoffe

Biokunststoffe

Fluorkunststoffe

Thermoplaste

Recycling

Umweltmanagement

Standardkunststoffe

Technische Kunststoffe

Füllstoffe für Kunststoffe

Kunststoffe, bioabbaubar

Verbände

kunststoffe.de

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Hochleistungskunststoffe

PlasticsEurope veröffentlicht Bericht von Operation Clean Sweep

Die erste Sitzung des Ausstellerbeirates bildete den Auftakt für die nächste K in Düsseldorf, die vom 19. bis 26. Oktober 2022 stattfinden wird.

Freuen sich bereits jetzt auf die K 2022 (v.l.): Erhard Wienkamp (Geschäftsführer Messe Düsseldorf), Petra Cullmann (Bereichsleiterin bei der Messe Düsseldorf), Ulrich Reifenhäuser (Vorsitzender Ausstellerbeirat K 2022) and Thomas Franken (Project Director für das Portfolio Plastics & Rubber)

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Betriebstechnik für Kunststoffverarbeitung (Peripherie)

Ausstellerbeirat traf sich erstmals in Düsseldorf

Die digitale Messe D-Expo Kunststoff des Carl Hanser Verlags startet am 10. November mit drei Live-Tagen. Viele branchenbekannte Aussteller und Institutionen unterstützen das Event rund um die Kunststofftechnik u.a. mit Vorträgen oder Interviews im Auditorium.

Raum für Interaktion zwischen Besuchern und Ausstellern: Die Lobby der D-Expo Kunststoff vom Carl Hanser Verlag

Kunststoffhandel

Handel

D-EXPO Kunststoff startet am 10. November 2020

Das sogenannte Arburg Kunststoff-Freiformen ist zur Herstellung additiv gefertigter Bauteile für die Medizintechnik prädestiniert. Die zugehörigen additiven Fertigungssysteme des Typs Freeformer verarbeiten Kunststoffgranulate, wie sie auch im Spritzgießen eingesetzt werden. Das macht die offenen Systeme sehr wirtschaftlich im Einsatz. Unter anderem lassen sich auch biokompatible, resorbierbare und sterilisierbare sowie FDA-zugelassene Originalmaterialien verarbeiten. Das eröffnet neue Möglichkeiten, auch im Humaneinsatz.

Im AKF-Verfahren lassen sich resorbierbare Originalmaterialien wie z. B. knochenähnliche Platten-Implantate fertigen. Sie werden nach und nach durch körpereigenes Gewebe ersetzt.

Hersteller von Medizinprodukten verarbeiten Originalmaterialien mit dem Freeformer

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Kunststoff

Anlagen für die Additive Fertigung

Additive Fertigung

Medizintechnik

Medizinprodukte

Werkstoffe für additive Verfahren

Andere Werkstoffe

Arburg Kunststoff Freiformen

Verfahren für die additive Fertigung

Freiraumverfahren

Neue Möglichkeiten für  den Humaneinsatz

Gute Ideen und Vorsätze haben viele. Diese zielstrebig umsetzen, schaffen nur wenige. Gemeistert haben diese Hürde die Jungunternehmer Julian Reitze und Stefan Zender.

Säge- und Hobelspäne aus der holzverarbeitenden Industrie, PLA als Bindemittel – das Rezept für ökologisch verträgliche Kaffeekapseln

Ein Start-up produziert Bio-Kaffeekapseln aus Holz und Pflanzenstärke in Millionenstückzahl

Spritzgießen

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Holz

Faserverbundwerkstoffe

Auf dem Holzweg erfolgreich

Naturfasern bleiben im Biomüll an vielen Stellen übrig. Durch Trocknen, Mahlen und Mischen mit Polylactid (PLA) entsteht aus den Schalen ein Biokunststoff, dessen Verwendung das Turiner Designstudio Carlo Ratti Associati in einem Projekt mit dem Energieunternehmen Eni spektakulär in Szene gesetzt hat.

Polylactid

Messeveranstalter

Naturmaterialien

Verstärkungsstoffe

Sommer, Sonne, saftige Ideen

Letztes Jahr hat der italienische Compoundeur Sirmax großflächig investiert. Mit Società Europea di Rigenerazione (SER) und Microtec wurden zwei Firmen übernommen und zusätzliche Produktionskapazitäten kamen hinzu. Ein Großteil dieser Investitionen floss in Recyclingtechnologien. Im Juni sollen nun weitere Recyclinganlagen in Italien in Betrieb gehen. Aus diesem Anlass sprach Kunststoffe mit dem Geschäftsführer von Sirmax, Massimo Pavin.

Wieso der Compoundeur Sirmax ins Recycling einsteigt

Compound

Streifinger, Florian

Compoundeure

Polypropylen-Compound

Polypropylen

Compoundieren

„Rezyklate zuzukaufen, wäre zu  gefährlich“

Gewichts- und Kosteneinsparungen sind in der Luftfahrt stark gefordert. Das gilt nicht nur für verbaute Komponenten, sondern auch für Nutzgegenstände wie Tabletts. Eine Möglichkeit, das Gewicht zu reduzieren, stellen Polymerschäume dar. Allerdings lässt bei ihnen oft die Oberflächengüte zu wünschen übrig. Mit den richtigen Anpassungen können jedoch hochwertige Oberflächen erzeugt und auch noch die Ökobilanz deutlich verbessert werden.

Die Tabletts der Lufthansa bestehen gegenwärtig aus ABS. Durch ein geschäumtes PP-Compound können die Kosten verringert und die Ökobilanz verbessert werden

Polypropylen-Integralschaum ersetzt ABS

Schaumspritzgießen

Schaumstoffe und Vorprodukte

Kunststoffe

Photonik

Optik

Schaumstoffe

Mit geringerem CO2-Fußabdruck  servieren

Bioabbaubare Kunststoffe werden als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Kunststoffen angepriesen. Für ihren Abbau sind allerdings häufig ganz bestimmte Bedingungen notwendig. Welche das konkret sind und wie sich verschiedene Verarbeitungsarten sowie chemische Veränderungen auswirken, ist noch nicht hinreichend erforscht. In einem Forschungsprojekt wurde das nun für geschäumtes und ungeschäumtes chemisch modifiziertes Polylactid (PLA) untersucht.

Wie sich die Modifizierung von PLA auf die Bioabbaubarkeit des Polymers auswirkt, war bisher noch nicht ausreichend untersucht

Lassen sich auch chemisch modifizierte PLA-Schäume biologisch abbauen?

Partikelschäumen

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Auf den Kompost, statt in den Müll

Biopolymere sind in Reinform nur schlecht zu verarbeiten. Zur Blasfolienextrusion des Biokunststoffs PHBV müssen diesem etwa Weichmacher beigemischt werden. Der Einsatz konventioneller Additive macht jedoch oft den Umweltgedanken zunichte. Durch die Verwendung eines bioabbaubaren Weichmachers auf Basis von Zitronensäure ist es möglich, kompostierbare Blasfolien mit einem Anteil von nahezu 70 % PHBV herzustellen.

Der Einsatz bioabbaubarer Kunststoffe ist bei Agrarfolien besonders wichtig, da sich die Folien nach der Nutzung nur schwer wieder einsammeln lassen. Deshalb verbleiben häufig Rückstände von ihnen im Boden

Citrate ermöglichen die Blasfolienextrusion von PHBV, ohne die Abbaubarkeit zu beeinflussen

Weichmacher

Additive

Blasfolienextrusion

Bioabbaubar trotz Additiven

Polykemi GmbH Deutschland  

https://www.polykemi.se

1960 gegründet, ist Chem-Trend heute ein weltweit führender Hersteller und Anbieter von Prozesshilfsmitteln mit Schwerpunkt auf Formtrennmitteln. Das Unternehmen entwickelt und produziert Lösungen für die anspruchsvollen Anforderungen in Formgebungsprozessen für die Verbundwerkstoff-, Gummi- und Polyurethan verarbeitenden Industrien, für Druckgiessereien, die Reifenindustrie und Kunststoffverarbeiter. Außerdem fertigt Chem-Trend spezialisierte Zusatzprodukte, beispielsweise Wartungsprodukte, Reingungsgranulate oder Formenreiniger für die verschiedenen Industrien.

Chem-Trend (Deutschland) GmbH 

https://de.chemtrend.com/

Blasformen

Blasformwerkzeuge

Extrusionsblasformen

Faser- und Filamentextrusion

Extrusion

Flachfolien- und Plattenextrusion

Klebstoffentferner

Chemisches Fügeverfahren

Verbindungstechnik Verfahren

Lösemittel, Reinigungsmittel, Entfettungsmittel

Reinigen und Vorbehandeln

Oberflächentechnik

Reinigung

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Reinigungsmittel für Kunststoffe

Spritzstreckblasen

Teilereinigung

Verarbeitungshilfmittel

Werkzeugreinigung, Kunststoffe

Um die Absagen der vielen Branchenevents irgendwie aufzufangen und dem trüben Herbst ohne Großereignis wie die Fakuma etwas entgegenzusetzen, haben sich die Spritzgießmaschinenhersteller unterschiedliche Strategien zurechtgelegt.

Bild 1. Ingrinder-Systemlösung: Der Angusspicker führt den entnommenen Anguss via Saugförderer der integrierten Mühle zu 

Spritzgießmaschinenhersteller nutzen alternative Wege der Kundenansprache

Doriat, Clemens, Dr.

Spritzgießmaschinen, allgemein

Spritzgießmaschinen

Vernetzung / Cloudlösung für die Kunststoffverarbeitung

Nachhaltigkeit

Schneidmühlen

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Was tun in einem Messe-Herbst,  der keiner ist?

Die geba group entwickelt und produziert seit ihrer Gründung im Jahr 1986 für Geschäftskunden aus aller Welt innovative und individuelle Lösungen in Form von technischen Thermoplasten.

geba Kunststoffcompounds GmbH  

https://www.geba.eu

Pigmente

Polyacetale

Polyacrylate

Polyamide

Polycarbonat

Polyester

Styrol-Copolymerisate

Innovationsvorsprung durch zukunftsweisende Technologiekonzepte. Die ENTEX Rust & Mitschke GmbH ist der führende Hersteller von Planetwalzenextrudern. Für die kontinuierlich weiterentwickelten Produkte und deren Zusatzsysteme besitzt ENTEX über 160 eingetragene Schutzrechte seit Gründung. Das Produktportfolio umfasst außerdem Temperiersysteme und Kalanderwalzen.

ENTEX Rust & Mitschke GmbH  

https://www.entex.de

Aufbereitungsmaschinen

Duroplaste

Polyethylenterephthalat

Silikone

Temperieren

Wärmebehandlung

Polylactid ist ein Biokunststoff und hat seinen Ursprung in Pflanzenstärke.

Polylactid ist ein biologisch abbaubarer Kunststoff und basiert auf der natürlich auftretenden Milchsäure.

Polylactide sind innerhalb der Biokunststoffe die Werkstoffgruppe mit dem zweitgrößten Mengenpotenzial. Grundstoff für PLA ist die Milchsäure. Im Verpackungsmarkt ist es der wichtigste Biokunststoff, da PLA in großen Mengen verfügbar ist und sich gut verarbeiten lässt.

Polylactid (PLA) ist ein auf nachwachsenden Rohstoffen wie Zuckerrohr oder Mais basierender Polyester. Der aus Milchsäuremolekülen aufgebaute Werkstoff gehört zu den bioabbaubaren Kunststoffen – allerdings nur im industriellen Maßstab. Denn in der Natur finden sich die dafür notwendigen Bedingungen nicht.

Ein anderer Name für PLA ist Polymilchsäure. Es gibt zwei stereo-isomere Varianten der Milchsäure (L-Lactid und D-Lactid), daher gibt es auch zwei Polylactid-Varianten:

<ul><li>Poly-D-Lactid (PDLA)</li><li>Poly-L-Lactid (PLLA)</li></ul>

Je nachdem, wie diese Bausteine in der PLA-Kette eingebunden sind, unterscheidet sich die Morphologie des Materials von amorph bis kristallin. Das hat auch Einfluss auf die thermischen und mechanischen Eigenschaften.

Polylactid-Herstellung aus Pflanzenstärke

Polylactid wird überwiegend durch Fermentation aus einer Kohlenhydratquelle wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt. Fermentation bezeichnet im Allgemeinen die Transformation von biologischen Materialien mithilfe von Mikroorganismen wie Bakterien, Schimmelpilze oder Hefen. Diese wandeln die Kohlenhydratquelle in andere Stoffe um, zum Beispiel in Alkohol, Essig- oder Milchsäure.

Das geschieht in speziellen Bioreaktoren (Fermentern), in denen sich optimale Bedingungen (Temperatur, Nährstoffangebot, pH-Wert, Sauerstoffgehalt und andere) einstellen lassen. Unter diesen synthetisieren die Mikroorganismen großtechnisch Stoffe, die sich auf rein chemischem Wege nur schwer beziehungsweise gar nicht herstellen lassen. Das gilt nicht nur für Biokunststoffe, sondern auch für einige Produkte aus der Medizin, zum Beispiel Insulin und Penicillin.

Aber kommen wir zurück zu den Polylactiden: Deren biotechnologischer Herstellungsprozess ist mit einem gewissen verfahrenstechnischen Aufwand verbunden. Dieser bestimmt neben den Substratkosten auch im Wesentlichen die Herstellkosten sowie die Ökobilanz. Wobei insbesondere bei den Kosten in den vergangenen Jahren signifikante Reduzierungen erzielt wurden; die Preise für PLA liegen inzwischen unter 2 Euro/kg.

Polylactide-Herstellung erfolgt in vier Schritten

Die Polymilchsäure-Herstellung lässt sich grob in vier Schritte einteilen:

<ol><li>Substratkonditionierung</li><li>Milchsäurefermentation</li><li>Milchsäureisolierung</li><li>Synthese/Polymerisation</li></ol>

Im Rahmen der biotechnologischen Herstellung erfolgt zunächst eine Konditionierung und gegebenenfalls Vorbehandlung der Substrate, zum Beispiel eine (enzymatische) Hydrolyse von Pflanzenstärke. Eine Hydrolyse bezeichnet die Spaltung einer chemischen Verbindung durch eine Reaktion mit Wasser. Parallel dazu erfolgt im optimalen Falle eine Vorfermentation, die sogenannte Inokulation, in der sich zunächst die später milchsäureerzeugenden Mikroorganismen unter entsprechend optimierten Bedingungen, insbesondere hinsichtlich des Nährstoffangebots, vermehren. In der anschließenden Hauptfermentation erfolgt dann unter anaeroben Bedingungen und Zuführung des Substrates bei konstantem pH-Wert die Erzeugung der Milchsäure als Rohstoff. Anschließend gilt es die Milchsäure zu isolieren. Im letzten Schritt wird über eine Polykondensationsreaktion Polylactid erzeugt.

PLA ist transparent, kristallin, steif und besitzt hohe mechanische Festigkeit.

<ul><li>E-Modul bis 5000 MPa</li><li>Dichte 1,21 bis 1,43 g/cm³</li><li>Beständig gegenüber Ölen, Fetten und Alkohol</li><li>Empfindlich gegenüber UV-Strahlung</li><li>Zugelassen für Lebensmittel</li><li>Wasserdampfdurchlässig</li><li>Hohe Schlagzähigkeit</li><li>Geringe Wärmeformbeständigkeit</li></ul>

Bei den PLA-Werkstoffen fällt auf, dass viele Eigenschaften der Polylactide erfolgreich optimiert werden konnten. Sie verfügen insbesondere über hochwertige mechanische Eigenschaften und unterschiedliche Viskositäten. Demgegenüber steht jedoch die nach wie vor geringe Wärmeformbeständigkeit, weshalb PLA nur eingeschränkt für technische Anwendungen einsetzbar ist.

Polylactid kann mit den typischen thermoplastischen Verfahren (unter anderem Tiefziehen und Spritzgießen) verarbeitet werden. Zu beachten ist jedoch die relativ hohe Feuchtigkeitsaufnahme, die für die meisten Anwendungen eine Vortrocknung voraussetzt.

Polylactid wird vor allem für Verpackungen eingesetzt, zum Beispiel Joghurtbecher, Dosen oder Getränkeflaschen. Hier ersetzt das Biopolymer zunehmend „klassische“ Kunststoffe wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP). Weitere Beispiele für PLA-basierte Verpackungsanwendungen sind Bio-Tragetaschen und Luftpolsterbeutel.

In der Landwirtschaft kommen PLA-Blends in Form von Mulchfolien zum Einsatz. Dabei handelt es sich um Kunststofffolien, die der Abdeckung von Beeten oder Ackerfläche dienen. Mulchfolien aus Polyamid (PA) oder PE wären günstiger. Sie haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Nach der Ernte muss sie der Landwirt arbeitsaufwendig einsammeln, reinigen (lassen) und anschließend kostenaufwendig entsorgen. PLA-Folien dagegen können nach der Nutzung einfach untergepflügt werden.

Auch der menschliche Körper ist in der Lage, Polylactid abzubauen. Daher findet der Kunststoff in der Medizin zum Beispiel in Form von resorbierbaren Implantaten und Nahtmaterial Verwendung.

Implantate (Schrauben, Nägel, etc.) zur Stabilisierung von Knochenbrüchen sind so fest wie ihre Pendants aus einem herkömmlichen Thermoplasten. Da der Körper die PLA-Implantate jedoch selber abbauen kann, bedarf es keines zweiten chirurgischen Eingriffs zum Entfernen.

Polylactid ist zudem für das Tissue Engineering (Gewebekonstruktion beziehungsweise Gewebezüchtung) als Gerüstmaterial geeignet. Hierfür werden poröse Strukturen aus PLA-Fasern hergestellt, an die sich unterschiedliche Zell-Typen, abhängig von der Porengröße, anlagern können.

Auch beim Catering und im Büro finden sich Anwendungsbeispiele für PLA beziehungsweise PLA-Blends, unter anderem:

<ul><li>Wegwerfbestecke</li><li>Trinkbecher</li><li>Trinkhalme</li><li>Kugelschreiber</li></ul>

<ul><li>Polylactid ist eines der am häufigsten genutzten Materialien von 3D-Druckern, die nach dem FDM-Verfahren (Schmelzschichtung) arbeiten.</li><li>Der Recycling-Code für Polylactid ist 07.</li><li>Die in Deutschland erste Pilotanlage für die Herstellung von Polylactid wurde 2011 in Betrieb genommen.</li><li>PLA-Mikroplastik führt bei der Gemeinen Miesmuschel zu einer Proteinstoffwechselstörung.</li></ul>

[1] H. Endres/ A. Siebert-Raths: Technische Biopolymere – Rahmbedingungen, Marktsituation, Herstellung, Aufbau und Eigenschaften, 1. Aufl., Carl Hanser Verlag, München 2009

[2] Baur E., Osswald T., Rudolph N.: Saechtling Kunststoff Taschenbuch, 31. Auflage, ISBN 978–3–446–43442–4, Carl Hanser Verlag, München (2013)

[3] <a href="https://dol.dl.uni-leipzig.de/servlets/MCRFileNodeServlet/PGSToxi_derivate_00000644/Abschlussarbeit%20PGS%20Irina%20Pikul.pdf" target="_blank">https://dol.dl.uni-leipzig.de/servlets/MCRFileNodeServlet/PGSToxi_derivate_00000644/Abschlussarbeit%20PGS%20Irina%20Pikul.pdf</a>

[4] <a href="https://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/1537/1/jacobsen.pdf" target="_blank">https://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/1537/1/jacobsen.pdf</a>Polylactide sind neben Stärkeblends derzeit innerhalb der Biokunststoffe die Werkstoffgruppe mit dem größten Mengenpotenzial. Grundstoff für PLA ist die Milchsäure.

Der amerikanische Chemiekonzern NatureWorks begann schon 2002 mit der PLA-Produktion. Heute gehört das Werk in Nebraska zu den größten Produktionsstätten ihrer Art.

PLA-Granulat: Transparent, kristallin und – wenn die Umweltbedingungen stimmen – biologisch abbaubar.

Polylactid (PLA)

Wissenswertes zu Polylactid | Definition ✓ Herstellung ✓ Eigenschaften ✓ Verarbeitung & Anwendung ► Erfahren Sie jetzt hier mehr!

Polylactid (PLA) | Grundwissen | Basics Kunststoffe

<ul><li>Hoher E-Modul</li><li>Hohe Kratzfestigkeit</li><li>Hohe Transparenz</li><li>Hohe Transparenz</li><li>Beständig gegenüber Fett, Wasser und Alkohol</li><li>Zertifizierte Kompostierbarkeit</li><li>Lebensmittelrechtlich zugelassen</li><li>Relativ hohe Hydrophilie und Wasserdampfdurchlässigkeit</li><li>Ohne Additive spröde</li></ul>