12.01.2012

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Zahoransky: Innovative Fertigungsverfahren auf Basis Biokunststoffe

In gemeinsamen Forschungsprojekten mit der Westsächsischen Hochschule Zwickau und der TU Chemnitz hat die Zahoransky Formenbau GmbH zwei innovative Fertigungsverfahren auf Basis nachwachsender, biobasierter Rohstoffe realisiert und zur Serienreife entwickelt.

Einweg-Zahnbürste aus Karton
Die "Zahnbürste aus Karton" wird als eine die Ressourcen schonende Alternative für Einweglösungen im Hotel- und Luftfahrtbereich vorgestellt. Die für den Herstellungsprozeß erforderlichen Rohstoffe sind demnach biobasiert und nachwachsend sowie voll recyclebar.

Die Einwegzahnbürste basiert auf einem biologisch abbaubaren fasergefüllten Compound (Verbundstoff aus sortenreinen Grundstoffen).

Zu diesem Zweck werden Altpapierfasern zu rieselfähigem Schüttgut verpreßt und anschließend mit einer Matrix zu spritzgießfähigen Granulat weiterverarbeitet. Die Matrix besteht dabei aus einem Biopolymer (z.B. PLA, PHB,...).

Sowohl die Spritzgießtechnologie als auch die Werkzeugtechnologie ist gemeinsam mit der Westsächsischen Hochschule Zwickau erfolgreich umgesetzt worden.

Buntstift in einem Arbeitsgang umweltfreundlich gespritzt
In Kooperation mit der TU Chemnitz wurde eine Buntstifthülle aus naturfaserverstärkten Biokunststoffen entwickelt, welche im Spritzgießverfahren hergestellt werden kann. Im Gegensatz zur traditionellen Fertigung von Buntstiften, welche bis zu dreizehn Arbeitsgänge umfaßt, wird diese Lösung als kosten- und energieeffizient beschrieben. Die Anwendung von Naturfasern trage zusätzlich zur Schonung der natürlichen Ressource Holz bei.

Im Rahmen des Projektes entwickelte die Zahoransky Group ein Verfahrenskonzept zur Herstellung der Kunststoff-Formteile sowie ein speziell an die Anforderungen angepaßtes Spritzgießwerkzeug. Die Entwicklung eines naturfaserverstärkten, biobasierten Kunststoff-Compounds erfolgte an der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz. Resultat des gemeinsamen Forschungsvorhabens ist eine biobasierte Stifthülle deren mechanische Eigenschaften stark an Zedern- oder Pinienholz erinnern.

Die gewonnenen Erkenntnisse werden als ein wichtiger Schritt in Richtung eines vollständig im 2-Komponenten-Spritzgießen hergestellten Buntstiftes betrachtet. Das Verfahren biete zudem die Möglichkeit der ergonomischen Gestaltung der Oberfläche ohne zusätzliche Arbeitsgänge und sei somit in mehrfacher Hinsicht nachhaltig und effizient.