Neuer Compounder zur Kunststoffverarbeitung

21.03.2023 Interdisziplinäre Werkstoffentwicklungen sind heute ohne Verarbeitungsverfahren der Kunststofftechnologie nur begrenzt möglich. Das Holzwerkstofflabor des Instituts für Werkstoffe und Holztechnologie erweitert deshalb seine Infrastruktur um einen neuen Compounder. Dieser erlaubt die Herstellung von biobasierten Polymeren und Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen, sogenannten Wood Plastic Composites (WPC) im Labormassstab.

Mit dem bestehenden Micro-Compounder konnten die Forscher*innen bisher rund 100 g Kunststoff pro Stunde verarbeiten. Mit der neuen Anlage sind nun bis zu 10 kg möglich. So können die eigenen Kompetenzen im Bereich Kunststoffverarbeitung hinsichtlich biobasierter Werkstoffe, naturfaserverstärkten Kunststoffen und Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (WPC) gestärkt werden. Die Kunststoffverarbeitung soll vermehrt in Forschungsprojekten zur Anwendung kommen sowie auch in den Unterricht einfliessen. Die Studierenden erarbeiten sich somit während des Studiums ein kompletteres Werkstoffwissen.

Im Zentrum steht zurzeit der Erfahrungsgewinn mit der neuen Anlage. In Zukunft sind aber neue Werkstoffentwicklungen hinsichtlich nachhaltigerer Baustoffe geplant. So könnten zum Beispiel Versuche durchgeführt werden, in denen Naturfasern, wie Hanf oder Brennnesseln, mit Biopolymeren – also Kunststoffen, die aus Biomasse anstelle von Petrochemikalien gewonnen werden – kombiniert werden.

Wie funktioniert die neue Anlage?

Grafik zur Funktion der Anlage

Im Compounder werden die Inhaltsstoffe des 1. Feeders (z.B. Polymere) mit denen des 2. Feeders (z.B. Holzspäne) mit der Hilfe eines Schneckenpaares vermischt und erwärmt. Als Resultat entsteht eine dickflüssige Masse, die in Form eines rund 3mm dicken Strangs kontinuierlich aus dem Compounder läuft. Die Masse wird über ein Wasserbad oder ein Förderband abgekühlt und im Granulierer in kleine Stücke geschnitten. Diese werden dann im Rahmen ihrer späteren Verwendungen wieder eingeschmolzen und weiterverarbeitet. Die neue Anlage ist modular ausgelegt. So kann alternativ zum Compounder auch ein Knetmischer zum Vermengen und Erweichen der thermoplastischen Masse eingesetzt werden.

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