SeaBioComp entwickelt Biokompositen-Produkte für Meeresanwendungen

SeaBioComp hat erfolgreich eine Reihe von Demonstrationsprodukten für die Meeresumwelt hergestellt und dabei verschiedene Herstellungsverfahren angewandt, um seine thermoplastischen Biokomposite auf Flachsbasis zu präsentieren.

Die Projektpartner des Teams, darunter Forschungseinrichtungen, Textil- und Verbundstoffspezialisten, Universitäten und Clusterorganisationen, haben in den letzten drei Jahren zusammengearbeitet, um eine Reihe von biobasierten Formulierungen unter Verwendung verschiedener Herstellungsverfahren zu entwickeln, mechanisch zu testen und zu erforschen.

Das Konsortium hat zwei verschiedene Arten von Biokompositen entwickelt: einen selbstverstärkten PLA-Verbundstoff, der zu einer Reihe von Vliesstoffen und Geweben verarbeitet wurde, die sich für das Formpressen eignen, und einen flachsverstärkten Polylactid- (PLA) oder Acryl- (PMMA) Verbundstoff, der mittels RIFT, Formpressen und additiver Fertigung hergestellt werden kann.

Umfassende Tests der mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Bio-Verbundwerkstoffe haben ergeben, dass diese Materialien den konventionellen, nicht-biobasierten Verbundwerkstoffen (Sheet Moulded Composite, SMC), die derzeit in der Schifffahrt verwendet werden, nahe kommen und in einigen Fällen sogar besser sind. Es hat sich gezeigt, dass die neuen biobasierten Produkte unter den gleichen Bedingungen formgepresst werden können wie herkömmliche Produkte und dass die Zykluszeit manchmal sogar kürzer sein kann.

Das Projekt hat gezeigt, dass durch die Kombination von thermoplastischen Polymeren, Naturfasern und 3D-Drucktechnologien technisch komplexe Designs und Anwendungen für die Meeresumwelt hergestellt werden können. Eine Reihe erster Prototypen, darunter ein Fender und andere Hafenstrukturen, wurden erfolgreich im 3D-Druckverfahren hergestellt; maßstabsgetreue Modelle von Offshore-Windturbinenflügeln, die mittels Monomer-Infusion unter Verwendung flexibler Werkzeuge (MIFT) hergestellt wurden, und komplexe gekrümmte Strukturen, die durch Formpressverfahren hergestellt wurden.
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Das Projekt hat eine Reihe von technischen Merkblättern herausgegeben, in denen die verschiedenen Produktionsmethoden für selbstverstärkte Biokomposite und flachshaltige Biokomposite für maritime Anwendungen beschrieben werden, darunter Formpressen, Monomer-Infusion und additive Fertigung. Diese technischen Broschüren sind sowohl für Hersteller von Meeresprodukten als auch für Unternehmen der Lieferkette und den akademischen Sektor von Interesse und können von der Projektwebsite heruntergeladen werden: http://www.seabiocomp.eu/downloads/

Darüber hinaus wurde im Rahmen des Projekts auch untersucht, ob diese biobasierten selbstverstärkten Polymilchsäureprodukte (SRPLA) unter dem Gesichtspunkt der Haltbarkeit und Mikroplastikbildung für den Einsatz in der Meeresumwelt geeignet sind. In einem neuen Artikel, der in der Zeitschrift Polymer Testing, Science Direct veröffentlicht wurde, wird das Potenzial von SRPLA als vielversprechendes Material für nachhaltige Meeresanwendungen erörtert.

Die Motivation für das Projekt besteht darin, die Verwendung von Materialien auf fossiler Basis im maritimen Bereich zu reduzieren, indem biobasierte Verbundwerkstoffe entwickelt werden, die eine langfristige Haltbarkeit bei reduzierten CO2-Emissionen und Umweltauswirkungen auf das marine Ökosystem aufweisen. Bei den ersten Forschungsarbeiten im Rahmen des Projekts wurde Flachs als die am besten geeignete natürliche Pflanzenfaser für die Verwendung als Verstärkung im Bioverbundwerkstoff ermittelt. Während des Wachstums absorbiert Flachs viel CO2 und “reinigt” den Boden durch Phytoremediation.

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