Utopia Plastix:Verarbeitbares Harz auf Pflanzenbasis ersetzt Erdölkunststoffe

Ein Unternehmen aus Oklahoma, Utopia Plastix, hat direkt aus Pflanzen hergestellte Harzprodukte entwickelt, die mit traditionellen Kunststoffverarbeitungsmethoden wie Spritzguss und Extrusion verarbeitet werden können.

„Utopia Plastix ist eine pflanzliche Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen. Wir sind kein Kunststoff. Wir nutzen Pflanzen bei der Kunststoffherstellung“, sagt Sharina Perry, Gründerin von Utopia Plastix.

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Die Herstellung eines verarbeitbaren Harzes erfordert in der Regel eine Änderung der Chemie des Ausgangsmaterials, unabhängig davon, ob es aus einer petrochemischen oder biologischen Quelle stammt. Biokunststoffe werden hergestellt, indem Kohlenhydrate als Energiequelle zur Herstellung thermoplastischer Polymere wie Polyhydroxyalkanoat (PHA) verwendet werden. Im Gegensatz dazu nutzt Utopia Pflanzen direkt als Rohstoff. Der Prozess nutzt die bereits vorhandenen Moleküle, ohne sie chemischen Veränderungen zu unterziehen. Alles beginnt mit Zwischenfrüchten.  

Das Material Utopia Plastix hat aufgrund seines landwirtschaftlichen Ursprungs ein natürliches Aussehen. Quelle (alle):Utopia Plastix

Deckfrüchte in pflanzliches Harz umwandeln

Zwischenfrüchte werden nicht zur Ernte angebaut, sondern zum Schutz und zur Auffrischung des Bodens, oft als Teil einer Fruchtfolgestrategie. Perry interessierte sich zunächst für Zwischenfrüchte in der Hoffnung, ein Gesundheits- und Wellnessprodukt zu entwickeln. Sie sagt, es ging ihr nicht darum, wie man die Materialien zerlegt, sondern vielmehr darum, ihre vorhandenen Eigenschaften zu verstehen. Perry gründete Utopia im Jahr 2018, um pflanzliche Alternativen zu entwickeln und zu vermarkten, die diese Eigenschaften nutzen.

Perry sagt, dass die Entwicklung der richtigen Trocknung des Materials und die Überwindung seiner faserigen Natur zu den technischen Herausforderungen gehörten, vor denen Utopia stand, an der sie mit einem Netzwerk von Experten aus Industrie und Wissenschaft zusammenarbeitete. Heute wird das Produkt von Utopia in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter starre Behälter, flexible Verpackungen und Utensilien. 

„Es wurde spritzgegossen, thermogeformt, blasgeformt, extrudiert, rotationsgeformt – wir wussten, dass wir mit der Blasfolie, einem Fasermaterial, das sich nicht spaltet, wirklich etwas erreicht hatten“, sagt Perry.

Das Harz ist entweder in Pellet- oder Pulverform erhältlich und wird passend zur Anwendung hergestellt – basierend auf dem Schmelzindex und dem zu ersetzenden Polymertyp. Das Harz kann auf herkömmlichen Geräten verarbeitet werden, muss jedoch bei niedrigeren Temperaturen verarbeitet werden als eine entsprechende petrochemische Alternative. Die Verarbeitbarkeit wird durch den Schmelzindex nicht vollständig erfasst. Laut Perry würden Hersteller, die von PP mit 25–30 Schmelzpunkten umsteigen, wahrscheinlich Utopias Alternative zu PP mit 12 Schmelzpunkten verwenden.  

Das Material hat eine natürliche Farbe. Es kann gefärbt und sogar transparent sein, allerdings gibt es Einschränkungen hinsichtlich der optischen Eigenschaften. „Es wird nicht dieser Hochglanzfilm sein“, sagt Perry, „das sind wir Ich rede immer noch über Nutzpflanzen.“

Sharina Perry, Gründerin von Utopia Plastix, hält Verpackungsfolien hoch, die aus dem von ihrem Unternehmen entwickelten pflanzlichen Harz hergestellt wurden. 

In anderen Aspekten, wie etwa der Barriereleistung, könnte das pflanzenbasierte Material die etablierten Anbieter übertreffen. Utopia sagt, dass in einer sechsmonatigen Vergleichsstudie ein mit Utopia Plastix hergestellter Gefrierbeutel einen traditionell hergestellten PE-Gefrierbeutel bei der Verhinderung von Gefrierbrand übertraf.

Landwirte, die Utopia Plastix als Agrarfolie testeten, stellten fest, dass es Schädlinge zurückhält, Feuchtigkeit speichert und das Wachstum von Unkraut verhindert, erzählt Perry gegenüber Plastics Technology . Sie stellten auch nach 120–140 Tagen eine deutliche Verschlechterung fest. Um den Abbauprozess zu verlängern, fügt Utopia Dicke und Farbstoff hinzu, um die Wirkung von ultraviolettem Licht bei Anwendungen zu reduzieren, bei denen es wahrscheinlich exponiert ist.

Durch die Abwägung der Leistungsanforderungen der Anwendung mit der Bedeutung der Verschlechterung am Ende der Nutzung möchte Utopia Lösungen bereitstellen, die sowohl für die Kunden als auch für das Land gut sind. „Wir wollten sehen, was passiert, egal wo unser Material landet – ob es im Hinterhof von jemandem, in unseren Wasserstraßen oder auf einer Mülldeponie ist“, sagt Perry. „Wenn unsere Materialien zerfallen, fügen sie dem Boden Nährstoffe hinzu.“