Versuchprotokoll

Allgemeine Informationen
Projektdaten
Arbeitspaket	I.7 Flachfolien- und Plattenherstellung
Verfahren	Flachfolien-/Plattenherstellung
Ziel der Untersuchung	Ermittlung von optimalen Verarbeitungsparametern und materialseitigen Grenzen.
Kommentar	Mirel P4001 ist ein kompostierbares Biokunststoffblend, entwickelt speziell für Extrusionsanwendungen. Laut Herstellerangaben wird dieses Produkt auf Basis von PHB hergestellt und ist somit einzigartig auf dem Biokunststoffmarkt. Kernspinnresonanzspektroskopie mittels 1H-NMR bestätigt diese Aussage. Die Probe Mirel P4001 zeigt das typische Spektrum eines kommerziellen PHB, genauer eines Copolymers aus P-3-HB und P-4-HB in einer Zusammensetzung von etwa 90 / 10 Mol-%. Des Weiteren ist eine geringe Menge von nicht identifizierten aliphatischen Zusätzen und anorganischen Beimengungen enthalten. Die Folienextrusionsversuche zeigen, dass mit polierten Chill-Roll-Walzen qualitativ hochwertige Flachfolien nur bis zu einer Dicke von 100 µm hergestellt werden können. Die hergestellte Folie ist opak, hat leichten bräunlichen Farbstich, weist keinen Oberflächenglanz auf und besitzt leichten Eigengeruch. Mit steigendem Grad der Verstreckung treten vermehrt Stippen, Löchern, Rissen und andere Fehler auf. Diese führen bei Folien unter 70 µm zum Abriss der Folienbahn. Variation und Optimierung relevanter Prozessparameter bringen keine sichtbaren Verbesserungen. Anhand der Mikroskopieaufnahmen konnten außerdem in der Folie eingeschlossene Pulverkörnchen identifiziert werden, welche sich an vereinzelnden Stellen zu größeren Bereichen agglomerierten. Ursache hierfür ist eventuell ein schlechtes Dispergieren des im Blend enthaltenen anorganischen Nukleierungsmittels.
Downloads	Mirel_P4001_1436948617.xlsx
Bewertung
Bewertung Versuchsreihe	●●●
Bewertung Materialklasse	●●●
Ergebnisse
DSC
Norm	DIN EN ISO 11357-1
Norm	DIN EN ISO 11357-1
Downloads	Mirel_P4001_25_200_20K_1436948686.jpg
Materialkonditionierung
Gerätebezeichnung	Koch Trockenluft-Granulattrockner
Geräteart	Trockenluft
Temperatur	60 °C
Zeit	4 h
Schmelzen
Norm	DIN EN ISO 11357
Onset	105,1 °C
Schmelzpunkt	167,2 °C
Fläche	31,65 J/g
Wievielte Aufheizung	2.
Heizrate	20 K/min
Kommentar	Beim Aufheizen ist ein bimodales Aufschmelzverhalten zu verzeichnen. Dies ist auf Unterschiedliche Schmelztemperaturen von P-3- und P-4-HB zurückzuführen.
Downloads	Mirel_P4001_25_200_20K_1436948789.jpg
Atmosphäre	N2
Glasübergang
Wievielte Aufheizung	1.
Atmosphäre	N2
Schmelze/Viskosität
Norm	ISO 1133 B
Materialkonditionierung
Geräteart	Druckluft
MFR/MVR
MFR	9,611 g/10 min
MVR	7,9 cm³/10 min
Temperatur	170 °C
Belastung	2,16 kg
Downloads	Mirel_P4001_170C-216kg_1436949043.pdf
Zugprüfung
Materialkonditionierung
Geräteart	Druckluft
Folien
Downloads	Mirel4001_Lngs_140506_1436949112.pdf Mirel4001_quer_140506_1436949112.pdf
Weiterreißversuch
Richtung	Längs
Zugfestigkeit
Norm	DIN EN ISO 527-3
Prüfgeschwindigkeit	5 mm/min
Zugfestigkeit	22,2 N/mm²
Abweichung	0,491
Kleinster Wert längs	21,2
Größter Wert	22,9
Prüfgeschwindigkeit	5 mm/min
Zugfestigkeit	19,8 N/mm²
Abweichung	0,2
Kleinster Wert	19,5
Größter Wert	20,2
Parameter
Einspannlänge	115 mm
Kraftmessdose	10 kN
Einspannbacken	Gummiert
Zugrichtung	längs
E-Modul
Prüfgeschwindigkeit	1 mm/min
E-Modul	1490 MPa
Abweichung	43,6
Kleinster Wert längs	1400
Größter Wert	1560
E-Modul bei	1 mm/min
E-Modul	1280 MPa
Abweichung	15,2
Kleinster Wert	1250
Größter Wert	1300
Nominelle Bruchdehnung
Bruchdehnung	5,76 %
Abweichung	0,371
Kleinster Wert längs	5,11
Größter Wert	6,29
Bruchdehnung	5,43 %
Abweichung	0,192
Kleinster Wert	5,1
Größter Wert	5,75
Zugdehnung
Zugdehnung	5,52 %
Abweichung	0,345
Kleinster Wert längs	4,89
Größter Wert	5,96
Zugdehnung	5,29 %
Abweichung	0,158
Kleinster Wert	5,03
Größter Wert	5,53
Zugstäbe
Parameter
Zugrichtung	quer

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