Entwicklung von Farbmasterbatches für spritzgußfähige Biokunststoffe

Farb-Masterbatches für Biokunststoffe Ziel des Projektvorhabens war es, Masterbatches zu entwickeln, die eine nachhaltige Einfärbung in leuchtenden Farben, ggf. mit Effekten, der bei PPM e.V. entwickelten Biopolymere in unterschiedlichen Farbtönen ermöglichen, den Anforderungen an einen biologisch abbaubaren Werkstoff nach DIN 54900 und den Grenzwerten der Empfehlung IX des BgVV ( für Bedarfsgegenstände mit Lebensmitteln) entsprechen. Diese Arbeiten sollten gleichzeitig an drei weiteren handelsüblichen Biopolymeren durchgeführt werden, um damit eine universelle Verwendung der neu entwickelten Masterbatches im Bereich der biologisch abbaubaren Werkstoffe zu erreichen. DieUntersuchungen im Projektverlauf erbrachte folgende Ergebnisse:- Mit biologisch abbaubaren Kunststoffen als Trägermaterial lassen sich Masterbatches herstellen, die beim Einbatchen in den gleichenKunststoff eine gute Farbausprägung ermöglichen. Dabei reicht u.U. schon ein Pigmentanteil im Masterbatch von 20%. - Der Masterbatch-Anteil zum Einfärben des Basiskunststoffs muß über Probebatchungen festgestellt werden. In den Untersuchungen konnten mit Ausnahme der Farbe Gold (4%) schon bei einem Masterbatch-Anteil von 2 % eine gute Farbausprägung erreicht werden. Die Kunststoffe EcoPla und BAK brachten dabei die optisch ansprechendsten Farben. Das PPM-Material und Master Bi wiesen im Vergleich eine wesentlich schlechtere Farbqualität auf, was wahrscheinlich auf ihre chemische Zusammensetzung und den Stärkeanteil zurückzuführen ist. - "Überkreuz"-Batchungen zum Finden eines Universal-Masterbatches brachten keinen Erfolg, da auf Grund der Verschiedenheit der Eigenschaften der biologisch abbaubaren Kunststoffe, farbliche und materialtechnische Probleme beim Einfärben auftraten. Diese reichen von leichten Problemen bis zur Unmöglichkeit des Einfärbens. Die Ursachen für die Nichteignung liegen in der Unverträglichkeit der verschiedenen Kunststoffe untereinander, wegen unterschiedlicher thermischer Eigenschaften und der Materialzusammensetzung. - Wie in der Literatur beschrieben und während der Untersuchungen festgestellt, setzt die Herstellung qualitativ hochwertiger und optisch ansprechender Spritzgussartikel, die dieMarktfähigkeit im Wettbewerb zu den konventionellen Kunststoffen verbessern sollen, eine Reihe von Untersuchungen, die Feststellung von Spezifikationen sowie die Überprüfung ihrer Einhaltung voraus, insbesondere bei Biokunststoffen ist, aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften, die Qualitätssicherung von besonderer Bedeutung. Abschließend werden deshalb Empfehlungen zur Erarbeitung eines Qualitätssicherungskonzeptes gegeben.