Verbundwerkstoffe auf der Basis fein aufgeschlossener Naturfasern

Klassische Verbundwerkstoffe, die durch Compoundierung hergestellt werden, bestehen aus mineralischen, organischen oder synthetischen Fasern und einem thermoplastischen Matrixmaterial, die sich aufgrund ihrer guten Eigenschaften in vielen Bereichen etabliert haben. Hinsichtlich ihrer Entsorgung und Umweltverträglichkeit erwiesen sich diese Werkstoffe jedoch als problematisch.Einen neuen Lösungsansatz stellt der Einsatz nachwachsender Rohstoffe dar. Anwendung finden beispielsweise Flachs- und Hanffasern. Neben den vielen positiven Aspekten der Nutzung der Naturfasern zeigen die bisherigen Arbeiten auch Problemkreise, wie z.B. die unzureichende Benetzbarkeit der Naturfasern durch die Polyolefine. Ursache dafür ist vor allem die geringe Haftung zwischen Naturfasern und Matrix. Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Benetzbarkeit besteht in der Verfeinerung der Naturfaserbündel. Normalerweise bestehen die Naturfaserbündel aus bis zu 50 % Einzelfasern, die mit Hemicellulose, Pektin und Lignin verkittet sind. Alle derzeit für die Degummierung verfügbaren Verfahren (Dampfdruckaufschlussverfahren, Aufschluß mit Mikrowellentechnik, chemischer Aufschluß, Wasserröste und Tauröste) werden produktspezifischen und ökologischen Zielsetzungen nur bedingt gerecht. Aus der Literatur ist bekannt, dass einige auf dem Markt verfügbare Enzympräparate in der Lage sind, die Hauptbestandteile der Gumsubstanz abzubauen. Ein Teilziel dieser Arbeit bestand in der Entwicklung eines umweltverträglichen Aufschlussverfahren, mit dem Faserbündel sehr fein aufgeschlossen werden können. Durch ein Enzymscreening konnten einige geeignete Enzympräparate gefunden werden, die das Pektin abbauen können. Das enzymatische Aufschlußverfahren von Hanffasern konnte im Labormaßstab optimiert werden, deren Übertragung auf den Pilotmaßstab realisiert werden soll.