Forscher der Technischen Universität Dresden (TUD) haben ein zweidimensionales leitendes Polymer entwickelt. Das neuartige Polyanilin (2DPANI) besitzt eine besondere elektrische Leitfähigkeit und überträgt Ladungen wie Metalle. Die Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für eine leistungsfähigere organische Elektronik.
In diesem Artikel wird erörtert, wie sich mit datengesteuerten Technologielösungen die Produktion steigern, Umweltvorschriften einhalten und Kosten senken lassen. Daten sind zu einem entscheidenden Faktor für die Produktion und Effizienz geworden, insbesondere in der Kunststoffindustrie.
Bei der Oberflächenbehandlung von Metallen hat es seit mehr als 60 Jahren keine nennenswerten Entwicklungen mehr gegeben. Die meisten Entwicklungen betreffen Chemikalien und zielen darauf ab, gesetzliche Anforderungen zu erfüllen und die ästhetischen Eigenschaften zu verbessern. In der Zwischenzeit entwickelt sich die Herstellung rasant weiter, es entstehen neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren für Komponenten, und neue Anwendungen stellen hohe Anforderungen an elektrische Eigenschaften und Konnektivität.
Die Verarbeitung von Kunststoffen zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozesse oft repetitiv sind, ein hohes Maß an Präzision erfordern und gesundheitsschädlich sein können. Die neuesten Robotertypen werden unter Berücksichtigung all dieser Faktoren entwickelt. Die Firma Neura Robotics (Metzingen) bezeichnet die neuesten Modelle als "kognitive Roboter", bei denen künstliche Intelligenz eine große Rolle spielt.
Das belgische Unternehmen Delta Engineering wird auf der NPE 2024 ein integriertes System für das Spritzgießen, den Plasmadruck und die digitale Etikettierung von Farbeimern aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) vorstellen.
Die Kunststoffproduktion wird im Jahr 2023 413,8 Millionen Tonnen erreichen, von denen fast 401T3T für Verpackungen verwendet werden. Die Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen der Kunststoffverschmutzung verursachen jedoch viele Probleme. Mikroplastik verschmutzt die Ökosysteme, und die Recyclingbemühungen sind unzureichend, so dass viele Kunststoffe über Jahrhunderte in der Umwelt verbleiben.
Der Artikel stellt die neuesten Entwicklungen bei Polyamid-Verbundwerkstoff-Additiven vor und beleuchtet dabei die Themen Nachhaltigkeit, Flammschutz und das Problem des Verzugs. Die sorgfältige Auswahl und Verwendung von Additiven ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Polyamide (PA) die vielfältigen Anforderungen einer breiten Palette von Anwendungen erfüllen. Diese Additive werden immer ausgefeilter und ermöglichen die individuelle Anpassung von Eigenschaften, die die Leistung unter hoher Belastung verbessern und sicherstellen, dass Polyamide ihre Eigenschaften beibehalten. verbessern und dafür sorgen, dass Polyamide ein vielseitiges und unverzichtbares Material für technische Anwendungen bleiben.
Der Artikel vergleicht zwei technische Polymere, PPO (Poly(phenylenoxid)) und PA66 (Polyamid 66), und beleuchtet ihre unterschiedlichen chemischen Strukturen, Eigenschaften und Anwendungen.
Da die Nachfrage nach Biokraftstoffen weiter steigt, planen die Hersteller den Bau neuer Anlagen und die Entwicklung neuer Arten von neue Arten von Biomasse. European Bioplastics (EUBP), ein Verband von Biokunststoffunternehmen, rechnet mit weiterem Wachstum, stellt aber fest, dass die durchschnittliche Auslastung der bestehenden Kapazitäten im Jahr 2024 bei 58% liegt. Bei einigen der Biokunststoffe handelt es sich um Varianten herkömmlicher Polymere, die aus biobasierten Rohstoffen hergestellt werden.
Je nach Art und Menge des Additivs können leitfähige Kunststoffe für drei Hauptzwecke eingesetzt werden: Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD), Metallsubstitution und elektromagnetische Abschirmung (EMI). Die Nachfrage nach Kunststoffen, die durch Additive elektrisch leitfähig gemacht werden, steigt ständig, zuletzt bei Verpackungen, Kabeln und miniaturisierter Elektronik.
Die Besucher der Verbundwerkstoffmesse JEC World 2025 in Paris wurden hauptsächlich mit Produkten aus Kohlefaserverbundwerkstoffen konfrontiert. Dabei machen Kohlefaserverbundwerkstoffe nur 2% der weltweit 13,5 Millionen Tonnen an Verbundwerkstoffprodukten aus. In der Verbundwerkstoffindustrie werden 95% Glasfasern zur Verstärkung verwendet.
Kunststoffschäume gibt es in der Kunststoffindustrie bereits seit den 1950er Jahren. Erst in jüngster Zeit ist es dem deutschen Unternehmen Evonik gelungen, einen Kunststoffschaum mit Eigenschaften zu entwickeln, die ihn für den Einsatz im Flugzeugbau geeignet machen. im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik. Die Luftfahrt stellt aus Sicherheitsgründen extreme Anforderungen an die verwendeten Materialien. Die Anforderungen sind unterschiedlich, je nachdem, ob das Material im Inneren des Flugzeugs oder in der Struktur eingesetzt wird.
PVC ist einer der vielen Kunststoffe, die in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden können, aber die Anforderungen dieser Anwendungen können in der Regel nur durch Additive erfüllt werden. Auch die PVC-Additive werden ständig weiterentwickelt, teils zur Verbesserung der Eigenschaften, teils im Hinblick auf die Nachhaltigkeit. Die meisten Innovationen gab es im Bereich der Stabilisatoren.
Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe, abgekürzt WPC, bei denen Holzfasern, Holzmehl oder Holzspäne (in der Regel in eine thermoplastische Matrix eingemischt) als Füll- und Verstärkungsstoffe verwendet werden, sind schon seit langem bekannt. Vor allem extrudierte Bodenfliesen und Zaunlatten sind weit verbreitet, wobei ein einziges US-Unternehmen (Trex) gut 1 Milliarde USD umsetzt.
Victrex (Lancashire, Großbritannien) hat Victrex LMPAEK auf den Markt gebracht, ein neuartiges Polyaryletherketon in Pulver- und Granulatform, eine Version des bisher bekannten PEEK (Polyetheretherketon) mit niedrigerem Schmelzpunkt, das sich bereits in einer Reihe von Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt und bei der additiven Fertigung (3D-Druck) bewährt hat.
Mitsui Chemicals Co. (Tokio, Japan) und Microwave Chemical Co. Ltd. (Osaka, Japan) haben im Dezember 2023 eine Anlage in Betrieb genommen, die mithilfe von Mikrowellen Kohlenstofffasern mit weniger Energie als bisher herstellt.
Der Artikel beschreibt neue Additiventwicklungen, die die Schlagzähigkeit von Kunststoffprodukten verbessern, einschließlich solcher, die recycelte Materialien enthalten. Der Weltmarkt für schlagzähmodifizierende Additive wächst stark, angetrieben durch die steigende Nachfrage nach leistungsstarken, langlebigen Materialien.
Avient hat seine reSound REC (Recycled Content)-Produktreihe um neue thermoplastische Elastomere mit recyceltem Inhalt erweitert, die speziell für den Einsatz im Fahrzeuginnenraum entwickelt wurden, darunter Fußmatten, Griffe und Ablagefächer. Das Unternehmen will damit einen Beitrag zu den Zielen der EU-Altautorichtlinie leisten.
Der PVC-Verwerter Ineos hat zwei Pilotanlagen eröffnet, um das Material, das nicht durch mechanische Verfahren verwertet werden kann, durch Auflösen zu verwerten. Die Pilotanlagen in Jemeppe-sur-Sambre, Belgien, sollen bis 2030 im Rahmen des Circle-Projekts in Zusammenarbeit mit zwei bestehenden belgischen Industriekonsortien 40.000 Tonnen Verwertungseinheiten pro Jahr erreichen.
Mit der Inbetriebnahme seiner PMMA-Depolymerisations-Pilotanlage in Italien unternimmt Trinseo einen bedeutenden Schritt in Richtung Nachhaltigkeit. Die Recyclingtechnologie der nächsten Generation wird dazu beitragen, eine zirkuläre Infrastruktur für Acrylate zu entwickeln, die auch den Zielen des nachhaltigen Produktportfolios von Trinseo für 2030 entspricht.
Eine große Herausforderung für das Recycling von Kunststoffabfällen, sowohl von Verbraucher- (PCR) als auch von Produktionsabfällen (PIR), besteht darin, dass sich verschiedene Polymertypen nicht immer gut mischen lassen. Die Mischung kann schwierig zu verarbeiten sein, ein ungünstiges Aussehen oder schlechte physikalische Eigenschaften haben.
Neben der Wiederverwertung von Produktabfällen und der Entsorgung von Rezyklaten erfordern stark regulierte Sektoren wie Pharmazeutika und medizinische Geräte langlebige Verpackungen. Außerdem müssen die Verpackungen immer strengere Qualitätsstandards erfüllen. Welche Bedingungen können heute erfüllt werden und wie sieht die Zukunft aus?
Eines der vielen Probleme beim Kunststoffrecycling sind vernetzte Polymere (vielleicht am bekanntesten für Reifen, aber auch für viele duroplastische Harze, Klebstoffe usw.), die in vielen Bereichen bessere mechanische Eigenschaften als Thermoplaste haben, aber nicht geschmolzen und daher nicht als Schlamm recycelt werden können.
Nova Chemicals kündigte an, im Jahr 2023 in Partnerschaft mit Novolex auf einem ehemaligen Ford-Gelände eine Anlage für das Recycling von Materialien zu errichten. Die Anlage mit dem Namen Syndigo One soll mehr als 200 kt Folien pro Jahr verarbeiten und hochwertiges recyceltes Polyethylen für die Kunden von Nova herstellen, um die Verwendung von recycelten Materialien in hochwertigen Folienanwendungen zu ermöglichen.
Die schnelle Zunahme von Industrie- und Haushaltsabfällen hat das Recycling von Polyurethan (PU) zu einem wichtigen Forschungsthema gemacht. Dieser Artikel untersucht den aktuellen Stand und die Aussichten des PU-Recyclings und hebt die wichtigsten technologischen Entwicklungen und laufenden Initiativen hervor.
Ein Bericht des Nova-Instituts in Deutschland geht von einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 49% aus, so dass der chinesische Biokraftstoffmarkt von 766.000 Tonnen im Jahr 2023 auf 2,5 Millionen Tonnen im Jahr 2025 wachsen dürfte.
In Deutschland enthält der neue Koalitionsvertrag zwischen der Gewerkschaft und der SPD wichtige industriepolitische Signale, zeigt aber auch ein Bewusstsein für die wirtschaftliche Lage. Die Kunststoffindustrie begrüßte diese Öffnung und sah darin einen guten Ausgangspunkt für die Zusammenarbeit.
Da sich der weltweite Übergang zu erneuerbaren Energien beschleunigt, muss die Infrastruktur der Stromnetze Schritt halten. Borealis und Borouge reagieren darauf mit einer umfangreichen globalen Kapazitätserweiterung bei vernetztem Polyethylen (XLPE) und Halbleiterverbindungen (Semicon) (letztere werden bei der Herstellung von Hochspannungskabeln zwischen dem Metallleiter und der Isolierschicht eingefügt, um eine allmähliche Veränderung des elektrischen Feldes zu ermöglichen), um ihre Kunden bei der Lieferung von Stromkabeln zu unterstützen, die für Verteilungs- und Übertragungsnetze unerlässlich sind.
Die additiven Fertigungstechnologien für Verbundwerkstoffe entwickeln sich ständig weiter. Das spanische Start-up-Unternehmen Reinforce3D hat eine einzigartige Methode entwickelt, bei der Endlosfilamente in hohle 3D-Druckteile eingespritzt werden, anstatt direkt mit den Endlosfilamenten zu drucken.
Extrusionsfachleute neigen dazu, verschiedene Zylindertemperaturprofile einzustellen, um die Schmelzetemperatur zu steuern, aber ihre Bemühungen sind meist vergeblich. Der Extruderzylinder funktioniert aus mehreren Gründen nicht wie ein Ofen.
In einem Extruder dreht sich die Schnecke vom Antrieb aus gesehen in der Regel gegen den Uhrzeigersinn (oder im Uhrzeigersinn, wenn man sie von der Austrittsdüse aus betrachtet), und der Zylinder ist stationär. Dreht man jedoch den Beobachtungspunkt so, dass man auf der Riemenscheibe "sitzt", scheint sich der Zylinder im Uhrzeigersinn um die feststehende Riemenscheibe zu drehen. Dadurch werden die Kräfte deutlicher sichtbar, und der Schmelzvorgang lässt sich besser verstehen.
Obwohl die Stabilität des Prozesses ein Schlüsselfaktor für gleichbleibende Qualität der Teile ist, kann die tatsächliche Temperatur des geschmolzenen Metalls während des Spritzgießprozesses ein Rätsel sein. Sie hängt davon ab, ob das Material amorph oder teilkristallin ist, und wird auch von Faktoren wie der Verweilzeit des Materials, der Schneckenkonfiguration oder dem Verstärkungsverhältnis der Maschine (dem Verhältnis zwischen Hydraulikdruck und dem Druck im Inneren der Maschine) beeinflusst.
Schnecken werden seit vielen Jahren in der Polymerverarbeitung eingesetzt, aber ihre Leistung bleibt für diejenigen, die tagtäglich mit ihnen arbeiten, ein Rätsel. So hängt die Schmelzleistung nicht so eng mit der Geometrie der Schnecke zusammen, wie man meinen könnte. Vielmehr wird sie durch die Umfangsgeschwindigkeit der Schnecke, die Temperatur des Zylinders und die thermischen und viskosen Eigenschaften des Polymers bestimmt.
Gut konzipierte Werkzeuge tragen dazu bei, dass Produktionsanlagen Folien schnell und präzise herstellen können. Eine Reihe von Faktoren kann jedoch dazu beitragen, die Qualität der Folie zu maximieren. Hier ein kleiner Vorgeschmack auf das, was neu ist:
Der Autor schloss die Konstruktion seines ersten Einzelkavitätenwerkzeugs bei der RKO Tool Corporation in Minnesota im August 1987 ab, nachdem er das Hutchinson Vo-Tech College mit einem Abschluss in Werkzeug- und Formenbau verlassen hatte. Nach zehn Wochen Arbeit war das Werkzeug fast fertig, es fehlte nur noch das Schleifen der Entlüftungsöffnungen an der Trennebene. Die Formgebung der Entlüftungsöffnungen ist einer der schwierigsten, letzten Schritte im Formenbau.
Die sichere Verpackung von Arzneimitteln und anderen Medizinprodukten ist ein wichtiger Bereich der Verwendung von medizinischen Kunststoffen, der derzeit intensiv weiterentwickelt wird. Die typische Lösung für Pharmazeutika ist die Blisterverpackung. Die Entwicklungen zielen zum Teil auf die Erhöhung der Schutzfunktion und zum Teil auf die Steigerung der Nachhaltigkeit ab.
Der erste Schritt bei der Feuchtemessung besteht darin, ein zuverlässiges Messgerät anzuschaffen und dann eine geeignete Methode für jedes in der Fabrik zu verarbeitende Polymer zu entwickeln. Das Thema Feuchtemessung wird häufig angesprochen, so dass es sich lohnt, die wissenschaftlichen Grundlagen und Missverständnisse zu überprüfen.
