„RecyTPE-Holz“:
Untersuchung der Verarbeitungsparameter und Eigenschaften eines innovativen lederartigen Holz-BioTPS-Komposites

 

 

Abstract

Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffes, welcher mithilfe eines Verbundes aus Industrierestholzspänen (Holz) und einem teilbiobasierten thermoplastischen Elastomer Compound BioTPS (Bio-Thermoplastisches Styrolelastomer) hergestellt werden soll. Während andere Holz-Kunststoffverbünde meist steif und fest sind, ist der innovative Holz-BioTPS-Werkstoff ausgesprochen elastisch, hat bei bestimmter Behandlung eine lederähnliche Haptik, wirkt stoßdämmend und federnd, wie bei Vorstudien bereits hervorging.

 

Hintergrund des Projekts

Industrielles Restholz wird aktuell vermehrt energetisch verwertet. Durch die Aufwertung des Holzes mit teilbiobasiertem TPS (BioTPS) zu einem Holz-BioTPS-Verbund kann ein nachhaltiger Biokomposit geschaffen werden. Die Nutzung von Industrierestholzspänen (Altholzkategorie AII) schont natürliche Frischholz-Ressourcen und verlängert die Nutzung von Holz zur Kohlenstoff-Speicherung. Dieses Projektvorhaben soll als Beispielprojekt für die Nutzbarkeit von industriellen Spänen mit kleinem Durchmesser (<5 mm) dienen. Aktuell werden Späne dieser Größe nur energetisch verwertet, da sie sich für faserverstärkte Platten nicht eignen, daher befinden sie sich am Ende der Holzkaskade. Um den Stoffstrom wiederaufzunehmen, sollen die Späne zu einem werthaften Werkstoff verarbeitet werden. Die Späne sind zudem für die Optik und Haptik des Holz-TPS-Composites entscheidend (Mehrwert der Verwendung der Späne). Die Eigenschaften des Holz-TPS-Composites sind aufgrund des Holzes lederartig und ist daher für optische und haptische Anwendungen ansprechend (z.B. E-Bike-Griffe oder Werkzeuge, im Automobilbereich Lenkräder oder Verkleidung von Hebeln und Knöpfen). Langfristiges Ziel ist die Entwicklung des Holz-TPS zu einem recyclingfähigen Kunstleder, um die Kunstlederproduktion „made in germany“ zu ermöglichen und so nachhaltige Lieferketten seitens der Textilbranche aufzubauen. Auch Lieferengpässe können durch die Produktion im eigenen Land umgangen werden.

 

Ziele des Projekts

1. Entwicklung des Werkstoffes (Holz-BioTPS): Verarbeitungsparameter des Compounds im Labor- und Industriemaßstab sowie die Prüfung der Eigenschaften des Holz-BioTPS-Compounds sind ein Teil davon. Ziel ist ein möglichst hoher biogener (Holz-)Anteil im Compound.
2. Konstruktion und Erprobung des Holz-BioTPS-Werkstoffes an einem Prototyp: Hierzu soll ein komplexer Produktprototyp mithilfe des Holz-BioTPS erstellt und charakterisiert werden (z.B. Rutschfestigkeit, Oberflächenstruktur, Biege- und Stoßverhalten). Als Prototyp wird ein Lüftungsgitter bei Küchenmöbeln angestrebt, aber auch andere Anwendungen, wie AntiRutsch-Matten für Schubladen sind mit dem Werkstoff denkbar. Dies erlaubt eine Abschätzung der Dauerhaftigkeit und Nutzbarkeit des Materials für weitere Anwendungen (Ausblick).
3. Untersuchung der Recyclingfähigkeit des Holz-BioTPS-Compounds: Dies soll beispielhaft für internes Recycling durch mehrfaches Einschmelzen der Compounds und Analyse der thermischen Schädigung durch mehrfache Belastung simuliert werden. Auch der Weg des Post-Consumer-Recyclings soll durch die Nachstellung von üblichen Sortier- und Aufbereitungsmethoden für Abfälle analysiert und nachvollzogen werden. Damit soll die generelle Eignung des Compounds für werkstoffliches Recycling untersucht werden.

 

Projektdauer

01.05.2023 – 30.04.2024

 

Projektleitung Biomasse-Institut/Hochschule Ansbach

Prof. Dr. Hans-Achim Reimann
Tel.: +49 (0) 981 4877-307
E-Mail: areimann@hs-ansbach.de

 

Projektbearbeitung Biomasse-Institut/Hochschule Ansbach

Kerstin Lohbauer
Tel.: +49 (0) 981 4877-385
E-Mail: kerstin.lohbauer@hs-ansbach.de

Andreas Ketterle
Tel.: +49 (0) 981 4877-344
E-Mail: andreas.ketterle@hs-ansbach.de

 

Projektpartner

• Allod Werkstoff GmbH & Co.KG, 91593 Burgbernheim
• Schüller Möbelwerke KG, 91567 Herrieden

 

Projektförderung und Projektträger