Papierkomposite für Designer und Konstrukteure

Durch den Rückgang von Printprodukten in den letzten Jahren ist die Papierindustrie gefordert, neue Anwendungsgebiete für Papierprodukte zu finden. Ein neuer Markt könnte sich durch die Verwendung von Papierfasern und papierbasierter Verbundwerkstoffe für Leichtbaukonstruktionen ergeben.

Massenproduktion im Resin Transfer Molding

Wissenschaftler des Fraunhofer LBF aus Darmstadt konnten jüngst in Tests nachweisen, dass Papierkomposite auf Basis einer duroplastischen Matrix ähnliche mechanische Festigkeiten aufweisen können wie solche auf Basis von Naturfasern. Die vom Fraunhofer LBF untersuchten Papierkomposite befinden sich derzeit allerdings noch in der Entwicklung zur Marktreife. Es wurden daher noch keine Langzeituntersuchungen durchgeführt.

Um die Machbarkeit der Substitution von Naturfaserkompositen durch solche aus Papier zu prüfen, verglichen die LBF-Wissenschaftler Proben aus Laborpapier, kommerziell verfügbarem Papieren wie Teebeutel und Naturfaservliese miteinander. Die Zugprüfungen ergaben vielversprechende Ergebnisse. Die Resultate der Versuche zur statischen Belastbarkeit lagen deutlich oberhalb der Proben aus Teepapier, Flachs oder Viskose. Sollten für die entwickelten Materialien noch Eigenschaften wie Flammbeständigkeit, Isolationsvermögen und Feuchteaufnahme optimiert werden können, würden sich zahlreiche industrielle Anwendungsmöglichkeiten für die Papierkomposite ergeben.

Denkbar wären Sport- und Freizeitartikel wie Fahrräder, Snowboards oder Sportbögen. Darüber hinaus ließe sich der neue Verbundwerkstoff bei der Fertigung von Möbeln oder Türen, Paneelen und Leichtbauwänden ebenso verwenden wie in der Automobil- und Elektroindustrie. Die wesentlichen Vorteilen von Papierkomposite im Vergleich zu den konventionellen Materialien sind die niedrigen Kosten, das geringe Gewicht sowie die Recyclingfähigkeit. Außerdem weist die Produktion der Ausgangsmaterialien für die Papierherstellung einen sehr niedrige Energie- und Ressourcenverbrauch auf. Verarbeitungstechnologien für die Nutzung von Papierkomposite in der Massenproduktion wie das Resin Transfer Molding RTM werden derzeit erprobt.

www.lbf.fraunhofer.de