Optimierung der Fließeigenschaften sowie der Temperaturstabilität thermoplastischer Getreidegelatinate beim Spritzgießen durch ausgewählte Rohstoffkombinationen


Optimizing melt flow characteristics of thermoplastic cereal-based gel products by raw material composition

SCHLAGWÖRTER
Nachwachsende Rohstoffe, thermoplastische Stärke, abbaubarer Werkstoff, Spritzguß

KURZFASSUNG
Die Optimierung des thermoplastischen Spritzgußwerkstoffes auf der Basis von hydrothermisch modifiziertem Roggenmehl wurde hinsichtlich der Verbesserung der Fließfähigkeit der Schmelze bei der Spritzgußverarbeitung erfolgreich durchgeführt. Mit Hilfe von Zusätzen des polymeren Vinylacetats zu einem vorhandenen Basiscompound aus etwa 75 % bis 80 % handelsüblichem Roggenmehl sowie verschiedenen Polyolen als Weichmacher konnte eine Reduzierung des Fließindex gegenüber dem bisherigen Werkstofftyp um mehr als 50 % erreicht werden. Gleichzeitig wurde eine bessere Formteilaushärtung in Folge schnellerer Rekristallisation der Stärkematrix erreicht. Diese Faktoren bilden eine wesentliche Voraussetzung für dünnwandigere Formteile, kürzere Taktzeiten der Spritzgußmaschinen und einen geringeren Materialeinsatz bei den Formteilen. Die erste Umsetzung von Ergebnissen hat zur Verringerung der Wandstärke eines für Versuchszwecke hergestellten Imbiß-Tellers geführt. Die Erhöhung der Fließfähigkeit der Schmelze machte eine Verringerung der Wandstärke von 0,6 mm möglich, so daß eine Massereduzierung des Formteils um ca.50 % erreicht werden konnte. In Folge der geringeren Scherbelastung der Schmelze in der Plastifiziereinheit der Spritzgußmaschine wird die Temperaturstabilität deutlich erhöht. Dies zeigt sich in einer geringeren Bräunung des Werkstoffes bei der Spritzgußverarbeitung generell, besonders aber bei Standzeiten der Maschine und trägt damit zu einer größeren Prozeßsicherheit bei. Bei der Farbbeinflussung des Werkstoffes wurde durch Zusatz von Pigmenten beispielhaft nachgewiesen, daß ein Einfärben problemlos möglich ist. So wurden mit Eisen- und Titanoxid sowie Graphit rote, weiße und schwarze Farbvarianten des sonst bräunlichen Materials hergestellt.

LAUFZEIT
01.07.1997 bis 30.09.1998

FÖRDERUNG durch
Bundesministerium für Wirtschaft

BEARBEITER/ANSPRECHPARTNER
Dipl.-Agr.-Ing. Thomas Rothe

VERÖFFENTLICHUNGEN
Rothe,T., GETREX - Spritzgußgranulat Kompostierbarer thermoplastischer Werkstoff auf der Basis von Roggenmehl Poster zum Bioenergietag der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, 09/1997

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