Serviciu de informare - agricultură, nutriție, zone rurale - dezvoltarea materialelor compozite

  • Esti aici:
  • pagina principala
  • serviciu
  • Cercetări agricole Baden-Württemberg
  • Producția de legume
  • Dezvoltarea materialelor compozite din amidonuri native și poli (uretane) liniare, precum și prelucrarea acestora în produse semifabricate și piese turnate

Cercetări agricole
Dezvoltarea materialelor compozite din amidon nativ și poli (uretane) liniare, precum și prelucrarea acestora în produse semifabricate și piese turnate

Universitatea din Stuttgart, Institutul pentru Tehnologia Materialelor Plastice (IKT)

agricultură

Problemă

Recent, a existat un interes tot mai mare pentru termoplastice, care se bazează în cea mai mare măsură posibilă pe materiile prime regenerabile (NaWaRo). Materia primă regenerabilă nu este utilizată doar pentru a reduce prețul materialului, așa cum se întâmplă adesea cu amidonul, dar îndeplinește, de asemenea, o funcție specifică. Atunci când se dezvoltă materiale biodegradabile (BAW), accentul se pune adesea pe o degradabilitate mai bună sau mai rapidă decât o alternativă sintetică. Pe de altă parte, încorporarea substanțelor cu amidon foarte polar în poliolefine permite, de exemplu, îmbinarea lor prin intermediul proceselor de sudare HF și imprimabilitatea lor fără sau cel puțin cu utilizarea redusă a coroanei. După cum arată câteva exemple, combinația dintre polimeri sintetici și biopolimeri poate produce materiale interesante cu proprietăți noi și o imagine „verde”. Motivațiile pentru crearea de noi materiale compozite compostabile sunt rezumate în Figura 1.

Materiale compostabile: Pot fi puse în aplicare noi căi de eliminare a deșeurilor dacă incinerarea și reciclarea deșeurilor nu sunt fezabile

Polimeri sintetici:
de exemplu. TPU

Imaginea 1: Motivație pentru crearea de noi materiale compozite compostabile pe bază de polimeri sintetici și biopolimeri

La selectarea polimerilor sintetici (de ex., Poliuretanul termoplastic Poly u rethane ® TPU), ușurința cu care astfel de materiale pot fi prelucrate pe mașini tehnologice obișnuite din plastic comparativ cu biopolimerii și, în multe cazuri, un raport preț/performanță acceptabil joacă un rol decisiv. Includerea materiilor prime regenerative în producția de materiale polimerice economisește cel puțin parțial resursele limitate de materii prime fosile, creează piețe de vânzare suplimentare pentru agricultură și reduce emisiile de dioxid de carbon care induc „efectul de seră” prin neutralitatea lor de CO 2.

Scopul general al acestui proiect de cercetare a fost dezvoltarea unei familii de materiale polimerice inovatoare, biodegradabile, cu proprietăți materiale bune, care sunt un compozit de poliuretani termoplastici (TPU) ca matrice și amidon nativ ca material de umplutură. În paralel cu dezvoltarea materialului, ingineria procesului și a instalației ar trebui optimizată pentru proiectarea eficientă a procesului de amestecare. Mai mult, noile materiale compozite rezultate ar trebui să fie caracterizate în mod cuprinzător. În cele din urmă, ar trebui creată baza pentru prelucrarea materialelor, producția de produse plate fiind în centrul atenției. O întrebare centrală în dezvoltarea materialelor compozite compostabile este biodegradabilitatea matricilor utilizate și a compușilor lor de amidon, care ar trebui, de asemenea, să fie investigată în acest proiect.

Rezultate

Ca parte a acestui proiect de cercetare, au fost dezvoltate materiale compozite noi, biodegradabile, pe bază de poli (ester-uretani) termoplastici (TPU) și amidonuri native, care au multe avantaje:

  • Se poate obține o proporție de materii prime regenerabile (NaWaRo) de până la 85% din greutate, cu condiția ca componenta poliolului să fie fabricată și din NaWaRo.
  • Proporțiile de amidon nativ sunt de 70 de dolari