Vergleich unterschiedlicher Verfahren zur Herstellung von WPC

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Vergleich unterschiedlicher Verfahren zur Herstellung von WPC
Projektleitung Harald Hansmann , Prof. Dr.-Ing.
Kürzel WPC-Verfahrensvergleich
Projektbeginn 01. Juli 2012
Projektabschluss 30. Juni 2013
Projektpartner
Projektbeteiligte Institut für Polymertechnologien e. V. ,
Projektmittel 153461 €
Mittelgeber BMELV, Nachwachsende Rohstoffe
Fakultät(en) Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Forschungsschwerpunkte(e) Produktentwicklung, Neue Materialien
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Inhalt

1. Vorhabenziel Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe (engl. WPC) zeigen in Deutschland und Europa ein kräftiges, jährlich zweistelliges Wachstum und sind damit eine der erfolgreichsten Materialgruppen im Bereich der nachwachsenden Rohstoffe. Sie werden jedoch mit sehr unterschiedlichen Anlagenkonfigurationen hergestellt. Das Projekt soll in enger Kooperation mit Anlagenherstellern die wesentlichen im Markt verfügbaren Anlagenkonzeptionen (Pelletpresse, Palltrusion, Heiz-Kühl-Mischer, gleichlaufender oder gegenläufiger paralleler oder konischer Doppelschneckenextruder,Scherwalzen-, Planetwalzen- und Multirotationsextruder, Innenkneter) auf vergleichender Basis untersuchen. Im Ergebnis werden Kosten und Leistungsdaten der Industrieanlagen mit den erzielten Eigenschaften verglichen.

2. Arbeitsplanung Mit den Industriepartnern sollen die möglichen Randbedingungen bzgl. Verarbeitbarkeit abgeklärt und daraus je zwei Rezepturen für Extrusion und Spritzguss entwickelt werden, die auf allen Anlagen zu Compounds verarbeitet werden können. Die aus identischen Rezepturen hergestellten Compounds werden unter einheitlichen Bedingungen am IPT in Spritzguss und Extrusion verarbeitet und auf mechanische Festigkeiten, Quellverhalten sowie rheologisch charakterisiert. Außerdem wird am "von Thünen Institut" die mikroskopische und ultramikroskopische Struktur untersucht, da davon ausgegangen wird, dass sich die eingebrachte Energie ("Knetleistung") in der Struktur des compoundierten Füllstoffs wiederfindet.

Geplante Ergebnisverwertung Die Ergebnisse des Projekts sollen auf dem 5. Deutschen WPC-Kongress und auf FNR Expertenforen präsentiert sowie in der Fachzeitschrift Kunststoffe publiziert werden. Durch die hohe Praxisrelevanz der Untersuchungen erhofft sich das Institut für Polymertechnologien e.V. eine Renommeesteigerung in der Branche und direkte Beauftragung für Forschungsarbeiten durch die Industrie. Die Strukturaufklärung in Kombination mit der Verfahrenstechnik kann Ausgangspunkt für vertiefende nachfolgende Forschungsvorhaben sein, die sich entweder weiterhin auf WPC beziehen und/oder auf andere Naturfasern erweitert werden.