Ein Oklahoma-Unternehmen, Utopia Plastix, hat Harzprodukte entwickelt, die direkt aus Pflanzen hergestellt werden und mit traditionellen Kunststoffverarbeitungsmethoden wie Spritzguss und Extrusion verarbeitet werden können.
„Utopia Plastix ist eine pflanzenbasierte Alternative zu petroleum-basierten Kunststoffen. Wir sind kein Plastik. Wir sind die Nutzung von Pflanzen in der Kunststofffertigung“, sagt Sharina Perry, Gründerin von Utopia Plastix.
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Die Herstellung eines verarbeitbaren Harzes erfordert normalerweise die Veränderung der Chemie des Feedstock-Materials, ob es nun petrochemischen oder biologischen Ursprungs ist. Bioplastics werden produziert, indem Kohlenhydrate als Energiequelle genutzt werden, um thermoplastische Polymere wie Polyhydroxyalkanoate (PHA) zu produzieren. Im Gegensatz dazu nutzt Utopia Pflanzen direkt als Rohmaterial. Der Prozess nutzt die bereits vorhandenen Moleküle, ohne sie durch chemische Veränderungen zu schicken. Alles beginnt mit Cover Crops (Zwischenfrüchte).
Utopia Plastix Material hat ein natürliches Erscheinungsbild aufgrund seines landwirtschaftlichen Ursprungs. Quelle (alle): Utopia Plastix
Zwischenfrüchte in pflanzenbasiertes Harz transformieren
Cover Crops werden nicht für Ernte angebaut, sondern zum Schutz und zur Regeneration des Bodens, oft als Teil einer Fruchtfolgestrategie. Perry interessierte sich erstmals für Cover Crops in der Hoffnung, ein Health-and-Wellness-Produkt zu entwickeln. Sie sagt, sie war nicht daran interessiert, wie man die Materialien abbaut, sondern deren bestehende Eigenschaften zu verstehen. Perry gründete Utopia 2018, um pflanzenbasierte Alternativen mithilfe dieser Eigenschaften zu entwickeln und zu kommerzialisieren.
Perry sagt, dass die Entwicklung der richtigen Trocknung des Materials und die Überwindung seiner faserigen Natur zu den technischen Herausforderungen gehörten, denen sich Utopia stellte, an denen sie mit einem Netzwerk von Experten aus Industrie und Akademie kollaborierte. Heute wurde Utopias Produkt in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, einschließlich rigider Behälter, flexibler Verpackungen und Utensilien.
„Es wurde spritzgegossen, thermogeformt, blasgeformt, extrudiert, rotiert – wir wussten, sobald wir zu Blown Film kamen, mit einem faserigen Material, das nicht splittern würde, hatten wir wirklich etwas erreicht“, sagt Perry.
Das Harz ist entweder in Pellet- oder Pulverform verfügbar, und Varietäten werden gemacht, um die Applikation zu matchen – basierend auf Melt Index und Polymer-Typ, der substituiert wird. Das Harz kann auf traditionellem Equipment verarbeitet werden, muss aber bei niedrigeren Temperaturen als das entsprechende petrochemische Alternativ verarbeitet werden. Die Verarbeitbarkeit wird nicht vollständig vom Melt Index erfasst. Hersteller, die von einem 25-30 Melt PP transitionieren, würden wahrscheinlich Utopias Alternative zu 12 Melt PP nutzen, laut Perry.
Das Material hat eine natürliche Farbe. Es kann gefärbt werden und sogar transparent sein, aber es gibt eine Limitation der optischen Eigenschaften. „Es wird nicht dieser High-Shine-Film sein“, sagt Perry, „wir sprechen immer noch über Nutzpflanzen.“
Sharina Perry, Gründerin von Utopia Plastix, hält Verpackungsfolie aus dem pflanzenbasierten Harz, das ihr Unternehmen entwickelte.
In anderen Aspekten, wie Barriere-Performance, kann das pflanzenbasierte Material Incumbents übertreffen. Utopia sagt, dass in einer sechseimonatigen Side-by-Side-Studie ein Gefrierbeutel aus Utopia Plastix einen traditionell hergestellten PE-Gefrierbeutel in der Verhinderung von Gefrierbrand übertraf.
Landwirte, die Utopia Plastix als Agrarfolie testeten, fanden, dass es Schädlinge zurückhielt, Feuchtigkeit bewahrte und Unkrautwachstum verhinderte, erzählt Perry Plastics Technology. Sie fanden auch signifikante Degradation nach 120–140 Tagen. Um den Degradationsprozess zu verlängern, fügt Utopia Dicke und Farbstoff hinzu, um den Effekt von UV-Licht in Anwendungen zu reduzieren, wo es wahrscheinlich exponiert ist.
Indem sie die Performance-Bedürfnisse der Applikation mit der Wichtigkeit der Degradation am Ende der Nutzung balancieren, zielt Utopia darauf ab, Lösungen zu bieten, die sowohl gut für Kunden als auch gut für das Land sind. „Wir wollten schauen, was passiert, egal wo unser Material landet – ob in jemandes Garten, in unseren Gewässern oder auf einer Deponie“, sagt Perry. „Wenn unsere Materialien abbauen, fügen sie Nährstoffe dem Boden hinzu.“
