Bioabbaubarer Schmelzklebstoff aus aliphatischen Polyestern und Cellulosederivaten
Projektleiter: Dr. Jens Schaller
Projektnummer: 49MF210190
Laufzeit: 01.04.2022 – 30.09.2024
Aufgabenstellung
Schmelzkleber bestehen aus 3 Grundkomponenten, dem Basispolymer, einem Harz und einem Wachs oder Weichmacher. Bioabbaubare Harze und Wachse sind in ausreichender Anzahl verfügbar. Das Problem entsteht bei der Auswahl des Basispolymers für einen bioabbaubaren Schmelzklebstoff. Im Vergleich zur Vielfalt der synthetischen Polymere steht nur eine kleine Anzahl bioabbaubare Basispolymere mit thermoplastischen Eigenschaften zur Verfügung. Deren Materialeigenschaften sind allerdings nicht optimal für eine Anwendung in Schmelzklebstoffen. Sprödigkeit und hohe Schmelzviskositäten behindern oftmals die Anwendung.
Das Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die begrenzte Auswahl an bioabbaubaren Basispolymeren für Bio-Schmelzkleber zu erweitern, indem Compounds hergestellt werden, die Celluloseether und Celluloseester mit einbeziehen. Durch Rezepturentwicklung entsteht eine neue Klasse von bioabbaubaren Schmelzklebern.
Ergebnisse
Celluloseester können in Compounds mit Polyestern als zusätzliche Stellgröße für die wichtigsten Eigenschaften der Basispolymere und der resultierenden bioabbaubaren Schmelzklebstoffe dienen. Es ist gelungen, Wärmestabilität, Abbindezeit und Flexibilität der bioabbaubaren Schmelzkleber positiv zu beeinflussen und in Grenzen einzustellen. Damit werden die neuen Schmelzklebstoffe beispielsweise sehr viel besser für schnelllaufende Maschinen geeignet sein, wo es auf eine schnelle Abbindezeit und keine zu hohe Viskosität ankommt. Durch Meltblown-Verfahren konnten Klebevliese hergestellt werden, die eine industriell weit verbreitete Applikationsform für Schmelzkleber darstellen. Die Bioabbaubarkeit der neuen Schmelzkleber wurde getestet.
Anwendung
Die neuen bioabbaubaren Schmelzklebstoffe sollen vorrangig in der Verpackungsindustrie eingesetzt werden, um eine vollständige Bioabbaubarkeit von geklebten Verpackungen zu erzielen. Auch Textilien, Holz und andere Materialien können sehr gut mit den Schmelzklebern verklebt werden.Die neuen bioabbaubaren Schmelzklebstoffe sollen vorrangig in der Verpackungsindustrie eingesetzt werden, um eine vollständige Bioabbaubarkeit von geklebten Verpackungen zu erzielen. Auch Textilien, Holz und andere Materialien können sehr gut mit den Schmelzklebern verklebt werden.
