Biologisch abbaubare Kunststoffe auf Basis von Celluloseacetat

Abstract

Es ist allgemein bekannt, dass sekundäres Celluloseacetat (mit 53 bis 56% Acetylgruppen) für die thermoplastische Verarbeitung geeignet ist. Mit geeigneten Weichmachern wird ein Kunststoffmaterial erhalten, das sich durch Transparenz und angenehme Textur auszeichnet und daher häufig für Werkzeuggriffe, Kämme, Brillengestelle und dergleichen verwendet wird. Celluloseacetat mit einem solchen Substitutionsgrad ist prinzipiell biologisch abbaubar, obwohl der Abbau äußerst langsam verläuft. Wenn jedoch übliche Weichmacher durch bestimmte Ester und andere niedermolekulare Komponenten (mindestens 30 Gew.-%) ersetzt werden, hat das „Kunststoffmaterial“ die gleichen thermoplastischen Eigenschaften, zersetzt sich jedoch innerhalb weniger Jahre in Boden oder Wasser. So verlor beispielsweise ein im Klärschlamm vergrabener Celluloseacetatbecher innerhalb von etwa 18 Monaten mehr als 70% seines ursprünglichen Gewichts. In wässriger Umgebung (Sturm-Test) betrug die Zersetzung mehr als 60%. Unter geeigneten Kompostierungsbedingungen oder Bedingungen der anaeroben Fermentation ist der Abbauprozess wahrscheinlich noch schneller. Das Material kann aber auch rückstandsfrei recycelt oder verbrannt werden. Diese neue Art von biologisch abbaubaren Kunststoffen kann auf herkömmlichen Spritzgießmaschinen oder auf Extrudern verarbeitet werden, die an ihre spezifischen Verarbeitungseigenschaften angepasst sind. Sie können zu körnigen Materialien, Streifen und Folien sowie zu spritzgegossenen und extrudierten blasgeformten Formen verarbeitet werden. Die Materialeigenschaften sind vergleichbar mit denen der bekannten Kunststoffe auf Celluloseesterbasis. Folien und dünnwandige Hohlkörper sind hochtransparent. Die mechanischen Eigenschaften lassen sich gut mit denen herkömmlicher Verpackungsmaterialien vergleichen. Der thermische Widerstand ist etwas geringer, aber die Durchlässigkeit für Dampf und Sauerstoff ist im Vergleich zu Standardkunststoffen relativ hoch. Das Material ist beständig gegen Öle und Fette und für kurze Zeit sogar gegen schwache Säuren und Laugen.

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