Wood Plastic Composites - Neues Eigenschaftsprofil durch Refinerfasern

Status

Abgeschlossen

Kurzfassung

Der holzähnliche Werkstoff WPC- Wood Plastic Composites - bestehend aus Holzspänen und 15 bis 80 % thermoplastischem Kunststoff - verarbeitet mit Fertigungstechnologien der Kunststoffbranche, hat sich am europäischen Markt fest etabliert. Im Hinblick auf die jährlich stark steigenden Absatzmengen am größten WPC Markt in Nordamerika werden dieser Werkstoffgruppe auch am heimischen Kunststoffmarkt starke Zuwachsraten prognostiziert. Während der amerikanische WPC Markt von Polyethylen PE und auch Polyvinylchlorid PVC dominiert wird, werden in Europa die umweltfreundlicheren Polyolefine und hier vor allem Polypropylen PP bevorzugt. Eines der größten Schwächen dieser Werkstoffrezepturen ist die stark sinkende Schlagzähigkeit mit steigendem Holzgehalt. Teilweise geht der Trend neuer WPC- Anwendungen daher wieder in Richtung sinkender Holzanteile, um anspruchsvolle Produkte mit ausreichender Zähigkeit anbieten zu können.

Ziel der Entwicklung der Holzkunststoffmaterialien muss es aber sein, im Hinblick auf eine steigende stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe, den Holzanteil weiter zu erhöhen. Die dabei notwendige Steigerung der Funktionalität des Holzes im Verbund ist durch den Einsatz von langen Holzfasern, so genannten Refinerfasern möglich. Die derzeitige Holzform ist verfahrenstechnisch bedingt auf länglich/kubische Holzpartikel beschränkt.

Im Rahmen dieses Projektes wurden durch die Zusammenarbeit von Maschinenherstellern, WPC Produzenten und wissenschaftlichen Einrichtungen neue wirtschaftliche Technologien sowohl für die Extrusion als auch für den aufstrebenden Markt des WPC-Spritzgusses unter-sucht, um Refinerfasern als Verstärkungsfasern in Kunststoffverbunde einsetzen zu können.

Nach erfolgter Eigenschaftsauslotung der WPC Compounds mit Refinerfasern in den ver-schiedenen Verarbeitungsprozessen im ersten Projektjahr wurden im zweiten Jahr des Pro-jektes Versuche zur technologischen Lösung mit der Direktdosierung der Fasern in den Ex-truder durchgeführt. Dabei hat sich das Eigenschaftsprofil der WPC Compounds mit Direkt-dosierung nicht wesentlich von jenem der Extrusionsversuche mit pelletierten Fasern unter-schieden. Die wirtschaftlichen Gründe sprechen aber auf jeden Fall für den Einstufenprozess.

Es wurde ein neues, revolutionäres Verfahren zur Förderung und Dosierung dieser bislang als nicht dosierbar eingestuften Fasern entwickelt und eine Prototypenanlage wurde erfolgreich in Betrieb genommen.

Projektleiter:

Dr. Reinhard Forstner
Transfercenter für Kunststofftechnik GmbH

Kooperationspartner:

• Mag. Erik Sehnal,DI Mathias Daniel
  Cincinnati Extrusion
• DI Klaus Feichtinger, Georg Weigerstorfer, Roland Huber
  EREMA - Engineering Recycling Maschinen und Anlagen GmbH
• Mag. Michael Theurl, DI Michael Oberloier, Rudolf Müller
  Theurl Leimholzbau
• Dr. Wolfgang Stadlbauer, DI (FH) David Wimmer, Franz Hartl, Ing. Karl Moser, Ing. Andreas Gösweiner
  TCKT

Dr. Wolfgang Stadlbauer
Transfercenter für Kunststofftechnik - UAR GmbH
Hafenstraße 47-51, 4020 Linz
Tel.: +43 (7242) 2088 1002
E-Mail: wolfgang.stadlbauer@uar.at