Weizen oder doch Kartoffel? Mit abbaubaren Materialien zu nachhaltigeren Schaumfolien

Ziel deiner Arbeit ist die Schaum-Verarbeitung von biobasierten und bioabbaubaren Polymeren auf Stärkebasis zu ermöglichen.

Mit deiner Abschlussarbeit wirst du uns insbesondere auf der Verarbeitungsseite unterstützen. Bilder (v. l. n. r.): [Pixabay, IKV, Gefinex]

Thema der Arbeit

Geschäumte Verpackungsfolien sind aus dem heutigen Alltag nicht mehr wegzudenken. Allerdings bestehen sie vorwiegend aus fossilbasierten Kunststoffen und werden häufig in die Umwelt getragen. Zudem werden geschäumte Materialien heute selten recycelt, sondern meist nach einmaliger Verwendung thermisch verwertet. Der Einsatz von nachwachsenden und bioabbaubaren Rohstoffen wie beispielsweise der thermoplastischen Stärke (TPS) stellt einen möglichen Lösungsansatz dar. Die Verarbeitung der Stärkekunststoffe wird jedoch durch deren thermische und mechanische Instabilität stark eingeschränkt. Durch eine geeignete Rezeptur- sowie Verfahrensentwicklung sollen neuartige Stärkefolien im physikalischen Schaumextrusionsverfahren hergestellt werden.
Im Rahmen deiner Arbeit wirst du vielversprechende Rezepturen hinsichtlich ihrer Rheologie untersuchen und erste Verarbeitungsstrategien erarbeiten.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt

Im Verbundprojekt „Stärkeschaumfolie“ wird mit verschiedenen Projektpartnern aus Industrie und Forschung ein biobasierter, thermoplastischer Werkstoff zur Herstellung physikalisch geschäumter Folien für den Verpackungs- und Baubereich entwickelt. Dabei wird ein möglichst hoher Stärkeanteil (z. B. aus Weizen- oder Kartoffelstärke) im Werkstoff angestrebt. Die Schaumfolien werden im Schaumextrusionsprozess physikalisch hergestellt. Ziel ist, etablierte fossilbasierte Schaummaterialien zu ersetzen. Am Ende der Nutzungsdauer ist zudem eine CO2-neutrale Verwertung sicherzustellen.

Zielsetzung

Das Ziel deiner Abschlussarbeit kann individuell an den Umfang einer Bachelor- bzw. Masterarbeit angepasst werden. Ziel ist die Bewertung verschiedener innovativer, stärkebasierter Thermoplaste hinsichtlich ihrer Verarbeitungseignung im Schaumextrusionsprozess. Deine Ergebnisse fließen anschließend in die weiterführende Materialoptimierung ein.

Deine mögliche Aufgabenstellung

  •  Du führst Recherchen im Bereich der Verarbeitung von thermoplastischer Stärke durch
  • Du untersuchst erste Rezepturen hinsichtlich ihrer Viskositätseigenschaften
  • Du führst erste Schaumextrusionsversuche im Labormaßstab durch und bewertest die Rezepturen entsprechend ihrer Verarbeitbarkeit und ihres Expansionsverhaltens
  • Du analysierst die hergestellten Schäume hinsichtlich Zellgröße, Zellhomogenität sowie Zelldichte.

Dein Profil

  • Du studierst im technischen oder naturwissenschaftlichen Bereich wie zum Beispiel Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Materialwissenschaften, Umweltingenieurwissenschaften oder Ähnliches
  • Du bist motiviert, gemeinsam mit einem innovativen Team an bioabbaubaren Materialien zu forschen
  • Du hast Interesse an der Bearbeitung kunststofftechnischer und praxisrelevanter Fragestellungen, die Gesellschaft und Industrie beschäftigen

Wenn du Interesse oder Fragen zu diesem Thema hast, nimm gerne Kontakt zu mir auf. Gerne kannst du dich telefonisch oder per E-Mail melden.

Dein Ansprechpartner

Viet Anh Vu, M. Sc.
Telefon: +49 241 80-28371
E-Mail: vietanh.vu@ikv.rwth-aachen.de