Aktuelle Projekte am IKD

Im Rahmen des Projekts „Gras-to-Plast“ kooperiert die Hochschule Darmstadt mit den Unternehmen Biowert Industrie GmbH und Cortec GmbH, um einen nachhaltigeren grasfaserverstärkten Kunststoff zu entwickeln. Während Biowert bisher auf Monokulturen von Weidelgras setzt, was ökologische und wirtschaftliche Nachteile mit sich bringt, soll künftig Dauergrünlandgras genutzt werden – ein umweltfreundlicherer Rohstoff, für den aktuell durch den Rückgang der Viehhaltung neue Anwendungen gesucht werden.

Am Institut für Kunststofftechnik der Hochschule Darmstadt werden dazu neuartige Kunststoffrezepturen zusammen mit einem geeigneten Compoundierverfahren entwickelt, die trotz der stark schwankenden Eigenschaften des Dauergrünlandgrases eine hohe Schlagzähigkeit und konstante Materialqualität ermöglichen. Dafür wird auch die Naturfaser modifiziert und es werden geeignete Prüfverfahren für modifizierte Naturfasern entwickelt. Die Kunststoffrezepturen werden zunächst mit PP-Neuware erstellt und später auf Rezyklate übertragen, um auch die Kunststoffmatrix möglichst nachhaltig zu gestalten. Ziel ist ein funktionaler, robuster und ökologischer Biokunststoff auf Basis eines bisher ungenutzten natürlichen Rohstoffs.

Bei der Aufbereitung von Kunststoff-Formmassen kommt es regelmäßig zu nicht nachvollziehbaren Chargenunterschieden in den Dosiereigenschaften von bestimmten pulverförmigen mineralischen Füllstoffen und Additiven trotz vermeintlich enger Spezifikation. Es wird vermutet, dass die Fließeigenschaften dieser Schüttgüter keine konstante Materialeigenschaft darstellen, sondern ganz wesentlich von der unmittelbaren Vorgeschichte im Prozess, insbesondere von der Luftaufnahme in Fallstrecken und Wiederverdichtung nach Beruhigungszeiten abhängen. Heute werden solche Fallstrecken entsprechend der Praxiserfahrung und vor allem den baulichen Randbedingungen gewählt und die jeweiligen Beruhigungsstrecken oder Verweilzeiten kaum bewusst in der Auslegung berücksichtigt, weil notwendiges Grundlagenwissen und Daten dazu fehlen.

Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die Ursachen von bislang nicht verstandenen Abweichungen im Fließ- und Dosierverhalten von Schüttgütern am Beispiel verschiedener Talkumarten in ihren Kausalzusammenhängen aufzuklären und deren Einfluss auf das Fließverhalten mit geeigneten einfachen, auf physikalischen Grundgesetzen basierten Modellen zu beschreiben.

Der Nutzen für kmU besteht einerseits in praxistauglichen Prüfmethoden und -protokolle für eine zuverlässige Laborcharakterisierung sowie andererseits in einem klaren Verständnis, wie sich Unterschiede im Förderverhalten kausal auf Fallstrecken und Verweilzeiten zurückführen und damit bereits in der Auslegung der Compoundierlinie und beim Einstellen der Betriebsbedingungen berücksichtigen lassen. Damit sollen die in der Praxis auftretenden

Unterschiede zwischen verschiedenen Lieferchargen und zwischen verschiedenen Verarbeitungskampagnen identifizierbar und einer Spezifikation zugänglich gemacht werden.