BioVlies

Biobasierte und biologisch abbaubare Vliesstoffe für landwirtschaftliche Anwendungen

Motivation

Produkte auf Vliesstoffbasis erfreuen sich aufgrund ihrer einfachen und kostengünstigen Herstellung zunehmender Nachfrage und sind ein wichtiger Bestandteil vieler Industrien. So sind beispielsweise landwirtschaftliche Textilien für die frühe Ernte Vliese, die derzeit aus Polypropylen oder Polyester hergestellt werden. Die daraus resultierende Ertragssteigerung in der Landwirtschaft macht diese Vliesstoffe unverzichtbar. Diese Produkte sind im Allgemeinen nicht biologisch abbaubar. Während ihrer Lebensdauer geben die Vliesstoffe unter dem Einfluss der Witterung Mikroplastik an die Umwelt ab und verändern so die Bodeneigenschaften. Beim Einsammeln und Entsorgen der Alttextilien vom Feld verbleiben die Rückstände dauerhaft im Boden. Laut NABU entstehen auf landwirtschaftlichen Flächen jährlich 13.256 Tonnen Kunststoff-Emissionen, davon 556 Tonnen durch „Folien, Netze & Beschichtungen“, wie z.B. Vliesstoffe. Der Ersatz konventioneller Polymere durch biobasierte und biologisch abbaubare Polymere, wie er im Projekt BioVlies angestrebt wird, wirkt sich positiv auf die Umwelt aus, vor allem weil im Boden verbleibende Kunststoffemissionen vermieden werden.

Ziel

Ziel des Projekts „BioVlies“ ist die Entwicklung eines biologisch abbaubaren landwirtschaftlichen Vliesstoffs aus biobasierten und biologisch abbaubaren Polymeren als umweltfreundliche Alternative zu Vliesstoffen für die frühe Ernte aus Polypropylen (PP). Ziel ist ein Vliesstoff, der in seinen mechanischen Eigenschaften mit dem PP-Benchmark vergleichbar ist. Aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit im Boden soll es jedoch zu keiner langfristigen Anreicherung von Kunststoffen kommen. Durch die Darstellung der gesamten Prozesskette vom Ausgangspolymer bis zum fertigen Produkt werden die Machbarkeit und die anschließende industrielle Umsetzung validiert und ein Technologiesprung von TRL 5/6 auf TRL 8 ermöglicht.

BioVlies Visualisiert

FORSCHUNGSANSATZ

Um das Projekt erfolgreich anzugehen, werden alle Aspekte der Prozesskette berücksichtigt. Das Projekt beginnt mit der Recherche und Beschaffung von geeigneten biobasierten Polymeren für die landwirtschaftliche Nutzung. Diese Biopolymere werden anschließend im Hinblick auf die Verarbeitungsparameter charakterisiert. Die TECNARO GmbH wird ein biologisch abbaubares Blend dieser Polymere entwickeln und herstellen. Am ITA wird das Polymer zu Filamenten gesponnen und zu Stapelfasern geschnitten, die dann durch Krempeln zu einem Vliesstoff verarbeitet werden. Diese Vliese im Labormaßstab werden unter Außenwitterungsbedingungen auf ihre Funktionalität als Früherntevliese getestet. Gleichzeitig wird die Überführung der Produktion im Labormaßstab in den Pilot- und Industriemaßstab durch die Smart Fibres Solutions GmbH realisiert. Die Prüfung und Charakterisierung der Halbzeuge sowie der Fertigprodukte erfolgt parallel zu den jeweiligen Arbeitspaketen, wobei die Prüfung der biologischen Abbaubarkeit durch das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT erfolgt.

Projektpartner

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Dipl.-Ing. Anne Hennig Projektleitung anne.hennig@ita.rwth-aachen.de
Fabio Bußmann M.Sc. Stellvertretende Projektleitung fabio.bussmann@itw.rwth-aachen.de
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