Additive beschleunigen Abbau von Biokunststoff

Newsletter 02/2020

Kurze Zykluszeiten in Kompostierungsanlagen verhindern oft den Abbau von an sich kompostierbaren Kunststoffen. Daher entwickelt das Fraunhofer LBF Additivsysteme, die den Abbau beschleunigen und die nötige Kompostdauer reduzieren. Die Folge: größere Akzeptanz von bioabbaubaren Kunststoffen.

© Fraunhofer UMSICHT
Nicht additivierte Vergleichsprobe (links) und additivierte Probe (rechts) während Lagerung unter Bedingungen der industriellen Kompostierung.

© Fraunhofer LBF
Verbleibende mittlere Molmasse in % nach zwei Wochen Kompostierung unter industriellen Bedingungen

Polylactid (PLA) besteht aus Milchsäure und kann von Mikroorganismen biologisch abgebaut werden. Um diesen Vorteil optimal nutzen zu können, ist es wichtig, dass der Bioabbau gesteuert und beschleunigt werden kann. Dass dies durch Additive gelingen kann, zeigen nun Versuche in einer Laborkompostierungsanlage, welche in Kooperation mit dem Fraunhofer UMSICHT durchgeführt wurden. Industriell hergestelltes PLA wurde dazu am Fraunhofer LBF mit speziellen Additiven compoundiert und Prüfstäbe im Spritzgießverfahren hergestellt. Der Abbau wurde sowohl optisch als auch chromatographisch untersucht.

Kompostierungsversuche bestätigen die Effektivität der entwickelten Additivsysteme 

Die durchgeführten Experimente unter Bedingungen der industriellen Kompostierung bestätigen die bereits in Laborstudien beobachtete Wirkung der eingesetzten Additivsysteme, über die wir im Newsletter April 2020 berichteten. Die Probekörper mit den entsprechenden Additiven desintegrieren schneller und weisen eine niedrigere mittlere Kettenlänge auf. Diese Ergebnisse sind ein wichtiger Meilenstein zur Entwicklung von Additivsystemen zur kontrolliert beschleunigten biologischen Abbaubarkeit von Biokunststoffen, insbesondere des auf dem Biokunststoffmarkt etablierten PLA.

Verarbeitungsstabilität und Gebrauchsdauer

Durch die Verwendung eines geeigneten Stabilisators wird die Verarbeitungsstabilität gewährleistet und die Langzeitstabilität kann je nach Zusammensetzung kontrolliert werden.

Additivrezepturen für jede Anwendung

Am Fraunhofer LBF wird nicht nur an der Beschleunigung des Bioabbaus von Kunststoffen durch Additive, sondern vor allem an der Stabilisierung während der Verarbeitung und in Langzeitanwendungen geforscht. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf nachhaltigen Lösungen, die auf biogenen Ressourcen basieren und umweltkritische Stoffe ersetzen.