Aus pflanzlicher Cellulose gewonnene Füllstoffe steigern die Nachhaltigkeit von Elastomerprodukten (Bild: Dätwyler)
15.11.2022 Patentierte nachhaltige Füllstoffe auf Cellulose-Basis
Mit dem industriellen Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von mikrofibrillierter Cellulose (MFC) von Dätwyler und EMPA (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt der Schweiz) lassen sich in Elastomermischungen erdölbasierte Aramidfasern als Füllstoffe ersetzen.
Die Substitution von petrochemischen Materialien durch solche, die aus erneuerbaren Rohstoffen gewonnen werden, ist ein wichtiger Schritt zur Steigerung der Nachhaltigkeit. Aus pflanzlicher Cellulose gewonnene Materialien sind vielversprechende Kandidaten für diesen Anwendungsbereich. Sie sind erneuerbar, reichlich vorhanden und weisen eine geringe Umweltbelastung auf. In der Elastomerindustrie erhält mikrofibrillierte Cellulose (MFC) aufgrund ihrer hohen Steifigkeit, der Morphologie ihrer Fibrillen, ihrer geringen Dichte und ihrer mechanischen Eigenschaften viel Aufmerksamkeit. Sie hat damit ein hohes Potenzial, die Eigenschaften von Elastomermischungen zu verbessern. Es ist jedoch eine Herausforderung, MFC mit wasserabweisenden Elastomeren zu mischen. Zusammen mit dem Entwicklungspartner EMPA hat Dätwyler ein industrielles Verfahren zur Oberflächenmodifizierung von MFC entwickelt, um diese Herausforderung zu lösen. Erste Versuche sahen den Ersatz von petrochemischen Aramidfasern durch modifizierte MFC vor. Die Ergebnisse zeigen eine gute Kompatibilität zwischen dem MFC-Füllstoff und der Elastomermatrix mit starker Verstärkungswirkung, die sogar besser ist als jene, die mit herkömmlichen erdölbasierten Aramidfasern erreicht wird. Basierend auf diesen vielversprechenden Forschungsresultaten hat Dätwyler das Verfahren patentiert und wird in einer nächsten Phase an der Umsetzung für die industrielle Massenproduktion arbeiten. Die Entwicklung dieser neuartigen Füllstoffe auf Cellulose-Basis wird ein wichtiger Schritt zur Steigerung der Nachhaltigkeit von Elastomerprodukten wie z.B. Pumpenmembranen sein.
