Flexible Folien zählen zu den mengenmäßig bedeutendsten Anwendungsfeldern für Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen. Der Ersatz dieser petrochemischen Kunststoffe durch biobasierte Alternativen scheitert bislang häufig an unzureichenden mechanischen Eigenschaften oder mangelnder Verarbeitbarkeit im industriellen Maßstab. Neue Forschungsergebnisse aus dem Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy (CCPE), koordiniert vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, weisen nun einen praxisnäheren Weg.
Die Wissenschaftler untersuchten kommerzielle Blends aus Polybutylensuccinat-co-adipat (PBSA) und Polylactid (PLA) – zwei biobasierte und biologisch abbaubare Polyester – hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit und Eigenschaftsprofile in flexiblen Folienanwendungen. Entscheidend ist dabei, dass die Blendeigenschaften nicht allein durch die Rohstoffauswahl, sondern gezielt über industrielle Verarbeitungsprozesse eingestellt werden können. Dieser Ansatz ist für die Kunststoffverarbeitung besonders relevant, da er sich in bestehende Extrusions- und Compoundierlinien integrieren lässt, ohne grundlegende Anlagenumbauten vorauszusetzen.
PBSA ist bekannt für seine Flexibilität und gute Schmelzverarbeitbarkeit, weist jedoch eine vergleichsweise geringe Steifigkeit auf. PLA hingegen bietet höhere Steifigkeit und Transparenz, ist aber spröde und temperaturempfindlich. Durch gezielte Blendformulierung und Prozessführung – etwa über Schmelzmischung in der Extrusion oder im Compoundierverfahren – lassen sich die komplementären Eigenschaftsprofile beider Biopolymere kombinieren. Die Morphologie der Blendmikrostruktur, und damit das makroskopische Eigenschaftsprofil, reagiert dabei sensibel auf Parameter wie Temperaturführung, Schneckendrehzahl und Verweilzeit.
Für Folienproduzenten, die Blasfolien- oder Flachfolienanlagen betreiben, bedeutet dies: Die Prozesseinstellung wird zum eigenständigen Werkzeug der Materialentwicklung. Das ist eine Verschiebung gegenüber dem klassischen Ansatz, bei dem die Materialeigenschaften primär durch den Rohstofflieferanten definiert werden. Das Fraunhofer LBF sieht darin einen Baustein für die Substitution konventioneller Polyolefine – nicht als universellen Ersatz, sondern für spezifische Anwendungsfelder, in denen Bioabbaubarkeit oder ein biobasierter Kohlenstoffanteil gefordert werden, etwa in der Verpackung von Lebensmitteln oder im Agrarsektor.
Die Arbeiten entstanden im Rahmen des Fraunhofer CCPE, das die Transformation zu einer zirkulären Kunststoffwirtschaft als übergreifendes Ziel verfolgt. Biobasierte und kompostierbare Kunststoffe werden dabei als ein Baustein neben Rezyklaten und Materialeffizienz betrachtet. Die Ergebnisse unterstreichen, dass die Verarbeitungskompetenz der Kunststoffverarbeiter – insbesondere im Bereich Extrusion und Compoundierung – ein zentraler Hebel für die Markteinführung biobasierter Werkstoffe ist. Detaillierte Ergebnisse stellt das Fraunhofer LBF über seine Presseinformationen bereit.
Quelle: Fraunhofer LBF – https://www.lbf.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/biobasierte-folienanwendungen.html
