Aktuelle Trends und Innovationen in der Kunststoffindustrie

Der Kunststoffsektor nutzt die aktuelle Lage, um vor den Gefahren wiederverwendbarer Beutel und Behälter zu warnen: Sie seien potenzielle Kontaminationsvektoren, Einwegprodukte seien sicherer.

Kunststoffe sind die am häufigsten verwendeten Materialien in der Fertigung signifikanter Endprodukte – von Konsumgütern bis zu Medizinprodukten. Kunststoffe sind vielseitige Werkstoffe mit zehntausenden Polymer-Varianten, jede mit eigenen mechanischen Eigenschaften. Kunststoffproduktionssysteme decken ein breites Anwendungsspektrum und Teilegeometrien ab. Für Informationen zu Kunststoffextrusion besuchen Sie kellerplastics.com.

2018 fand die National Plastic Exposition (NPE) statt. Forscher diskutierten dort eine Woche lang Bedenken und Ideen zwischen verschiedenen Unternehmen. Nun betrachten wir einige der neuesten Innovationen der Kunststoffbranche.

Biokunststoffe für biologisch abbaubare Lebensmittelverpackungen

Das spannende Feld der Biokunststoffe hat einen weiteren faszinierenden Fortschritt hervorgebracht. Wissenschaftler der Kaunas University of Technology (Litauen) haben einen biologisch abbaubaren Kunststoff entwickelt, der in einer Komposttonne innerhalb von zwei Jahren zersetzt wird.

Nach Veröffentlichung kann dieses Material als Einwegverpackung für Produkte dienen und Plastiktüten sowie Aufbewahrungsbeutel ersetzen.

Eine Schwierigkeit: Der Rohstoff Zellulose musste durchsichtig oder halbdurchlässig sein, um zeitgemäßen Kunststoffverpackungen zu entsprechen. Erhitzen macht aus normalem Kunststoff flüssigen Kunststoff. Zellulose verbrennt jedoch beim Erhitzen.

Die Forscher fanden passende Komposite, um Zellulose in flüssigen Kunststoff zu verwandeln – für Transparenz und ungiftige, lebensmittelsichere Behälter.

Recycelte Kunststoff-Schuhe

Innovationen im Kunststoffrecycling sind in vielen Branchen und Unternehmen verankert, da sie ökologisch und ökonomisch vorteilhaft sind. Um dies voll auszuschöpfen, führen viele Firmen Kunststoffgranulatoren in ihre Prozesse ein. Die Schuhherstellung hat erhebliche Umweltauswirkungen. Wir sollten Schuhe tragen, bis sie auseinanderfallen – aber dann stellt sich die Frage der Entsorgung.

Sie landen wahrscheinlich auf Deponien. Da Recyclingtechnologien nicht mit den 24,2 Milliarden jährlich produzierten Schuhen Schritt halten, werden die meisten verbrannt oder deponiert. Die meisten Schuhe bestehen aus Mischungen synthetischer Materialien, was ihr Recycling erschwert.

Recycelte Kunststoffschuhe lösen beide Umweltprobleme: Sie beseitigen Plastikmüll und reduzieren den Verbrauch neuer Rohstoffe. Sie machen Schuhe umweltfreundlicher, da der Kunststoff erneut recycelbar ist. Diese Marken berücksichtigen gezielt das Post-Produktions-Leben der Schuhe.

Sie kombinieren biobasierte Elemente wie Holz oder Wolle mit recyceltem PET-Kunststoff für einfache Recyclingfähigkeit. Viele bieten Rücknahmeprogramme: Abgenutzte Schuhe können zurückgegeben werden, um repariert oder in neue Schuhe/Produkte verwandelt zu werden.

Pflanzenbasierte Abfallreduktions-Produkte

Die Verwendung von Plastikmüllbeuteln bleibt ein großes Problem. Bis zu 79 % des Plastikmülls landet auf Deponien oder in der Umwelt. Mehrere Firmen entwickeln Polymere aus pflanzlichen Inhaltsstoffen. Pflanzenfette und -öle, Maisstärke, Stroh, Lebensmittelabfälle, Holzspäne sind erneuerbare Biomassequellen für diese „Bioplastics“.

Obwohl die Entwicklung von Bioplastics, die ölbasierte Polymere in der Leistung erreichen, eine Herausforderung ist, stellen sich Unternehmen und Wissenschaftler der Aufgabe. Biome Bioplastics hat einen Bioplastik entwickelt, der heiße Flüssigkeiten hält. Die Industrie kann daraus einen wegwerfbaren Kaffeebecher fertigen.

Günstigere und effizientere Solarzellen

Der Solarsektor expandiert rasant, und neue Technologien zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung entstehen ständig. Solarzellentechnologie gibt es in vielfältigen Formen.

Kunststoff-, organische oder Polymer-Photovoltaikzellen absorbieren Licht, transportieren Ladung und erzeugen Energie mithilfe leitfähiger organischer Polymere oder organischer Moleküle.

Diese Zellen sind leicht und kostengünstig, erfordern aber sorgfältige Verarbeitung, damit sich die Inhaltsstoffe richtig mischen und in dünne Schichten kristallisieren.

Forscher der Osaka University und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung entdeckten kürzlich durch amorphe Polymerblenden und Zugabe einer Komponente eine Lösung, um Polymersolarzellen ohne diese speziellen Verfahren herzustellen und gleichzeitig die Leitfähigkeit zu erhöhen.

Licht regt Elektronen im Polymer an – so funktionieren organische Solarzellen. Diese Elektronen wandern zur positiven Seite der Zelle. Die von Elektronen hinterlassenen „Löcher“ müssen ebenfalls zum positiven Teil wandern, um den Stromkreis zu schließen.

Die Forscher stellten fest, dass eines ihrer Polymere diese Löcher nicht erfolgreich transportierte, und fügten eine Komponente hinzu, um die Lochleitfähigkeit zu steigern.

Diese Fortschritte könnten den Herstellungsprozess handhabbarer und günstiger machen, was zu einer breiteren Verbreitung von Kunststoffsolarzellen führt.

Leichtkunststoffe

Die Nachfrage nach leichten Polymeren wächst stetig. Bei Leichtbaulösungen ist die Kunststoffindustrie führend. Für einige Anwendungen haben bedeutende Sektoren wie die Automobilindustrie bereits von Stahl auf Kunststoff umgestellt. Leichtere Autos verbrauchen weniger Kraftstoff – das fördert Nachhaltigkeit.

Bereits in der frühen Designphase untersuchten Rompa-Ingenieure den Einsatz von Leichtkunststoffen.

Recycelter Kunststoff für Kosmetikverpackungen

Kunststoffe aus Haushalten oder aus den Ozeanen waren Gegenstand einer neuen Studie, ob die Industrie sie in Kosmetikverpackungen recyceln kann. Die Ergebnisse sollen helfen, eine Sicherheitsempfehlung für die Kosmetikbranche bei der Verwendung von Rezyklaten zu erstellen.

DHI beteiligte sich an dem Experiment, das Vor- und Nachteile von Post-Consumer-Recycled-Plastic (PCR-Kunststoff) untersuchte. PCR-Kunststoff ist Kunststoff, der für einen bestimmten Zweck genutzt und dann entsorgt wurde – entweder vom Verbraucher gesammelt oder aus dem Meer gefischt.

Kunststoffstraßen

Plastikmüll wird weltweit von Unternehmen als Ersatz für Zement im Straßenbau verwendet. Nicht nur wird die Menge an Plastikmüll durch Kunststoffstraßen reduziert, sondern Gemeinden profitieren auch erheblich.

Abschließende Gedanken

Kunststoffe sind in vielen Produkten unseres täglichen Lebens enthalten. Daher ist es unwahrscheinlich, dass Verbraucher aufhören, sie zu nutzen. Aber die Art, wie wir Kunststoffe nutzen und welche Kunststoffe wir nutzen, verändert sich rasant. Dies ist eine rechtzeitige Erinnerung, Innovation stets im Blick zu behalten.