Информационна услуга - земеделие, хранене, селски райони - разработване на композитни материали

  • Ти си тук:
  • Начална страница
  • обслужване
  • Селскостопански изследвания Баден-Вюртемберг
  • Зеленчуково производство
  • Разработка на композитни материали от естествени нишестета и линейни поли (уретани), както и тяхната преработка в полуфабрикати и формовани части

Селскостопански изследвания
Разработка на композитни материали от естествени нишестета и линейни поли (уретани), както и тяхната преработка в полуфабрикати и формовани части

Университет в Щутгарт, Институт за технология на пластмасите (IKT)

земеделие

Проблем

Напоследък нараства интересът към термопластите, които се основават във възможно най-голяма степен на възобновяеми суровини (NaWaRo). Възобновяемата суровина се използва не само за намаляване на цената на материала, както често се случва при използването на нишесте, но в много случаи изпълнява и специфична функция. Когато се разработват биоразградими материали (BAW), фокусът често е върху по-добрата или по-бърза разградимост в сравнение със синтетичната алтернатива. От друга страна, включването на силно полярни нишестени вещества в полиолефини позволява, например, тяхното присъединяване посредством високочестотни заваръчни процеси и тяхната печатаемост без или поне с намалена употреба на корона. Както тези няколко примера вече показват, комбинацията от синтетични полимери и биополимери може да доведе до интересни материали с нови свойства и „зелен“ образ. Мотивациите за създаване на нови композиционни композитни материали са обобщени на Фигура 1.

Компостируеми материали: Могат да бъдат въведени нови пътища за изхвърляне на отпадъци, ако изгарянето и рециклирането на отпадъци не са осъществими

Синтетични полимери:
напр. TPU

Изображение 1: Мотивация за създаване на нови композиционни композитни материали на базата на синтетични полимери и биополимери

При избора на синтетични полимери (напр. Термопластичен Poly u rethane ® TPU), решаваща роля играе лекотата, с която такива материали могат да бъдат обработвани на обикновени машини за пластмасови технологии в сравнение с биополимерите и приемливото съотношение цена-качество. Включването на регенериращи суровини в производството на полимерни материали поне частично щади ограничените ресурси от изкопаеми суровини, създава допълнителни пазари за продажба на селско стопанство и благодарение на тяхната неутралност на CO 2 намалява емисиите на въглероден диоксид, които предизвикват "парников ефект".

Общата цел на този изследователски проект беше да се развие семейство от иновативни, биоразградими полимерни материали с добри свойства на материала, които са композит от термопластични полиуретани (TPU) като матрица и естествено нишесте като пълнител. Успоредно с разработването на материалите, процесът и инженерното съоръжение трябва да бъдат оптимизирани за ефективното проектиране на процеса на смесване. Освен това получените нови композитни материали трябва да бъдат изчерпателно характеризирани. И накрая, трябва да се създаде основата за обработка на материалите, като производството на плоски продукти е фокусът на интерес. Основен въпрос при разработването на компостируеми композитни материали е биоразградимостта на използваните матрици и техните нишестени съединения, които също трябва да бъдат изследвани в този проект.

Резултати

Като част от този изследователски проект бяха разработени нови, биоразградими композитни материали на базата на термопластични поли (естер-уретани) (TPU) и естествени нишестета, които имат много предимства:

  • Съотношение на възобновяеми суровини (NaWaRo) до 85 тегловни% може да бъде постигнато, при условие че полиолният компонент също е направен от NaWaRo.
  • Пропорциите на местното нишесте са Ø 70