In der Holzwerkstoffindustrie werden Sandwichplatten verwendet, die im Kern meist Waben aus unterschiedlichen Materialien oder Holzspäne enthalten. Vermehrt wird hierfür auch Kunststoff auf Erdölbasis eingesetzt. Die Herstellung der Platten erfolgt über ein kontinuierliches Verfahren: Mit einem Treibmittel beladene Kunststoffpartikel werden lose zwischen zwei mit Klebstoff versehene Holzpartikelschichten gestreut. Wärmezufuhr und Druckaufbau in einer Heißpresse komprimieren die Decklagen aus Holz, der Klebstoff in den Decklagen härtet. Gleichzeitig erweicht der Kunststoff zunehmend, das Treibmittel wird aktiviert. Nach Öffnen der Presse expandieren die Kunststoffpartikel in der Mittellage, das Ergebnis ist eine Sandwichplatte mit einem leichten Schaumkern.
Die Forschungsteams des Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und dem Thünen-Institut für Holzforschung passen dieses Verfahren an einen neuen Biokunststoff an. „Durch die Verwendung des neuen innovativen Leichtbauwerkstoffs auf Basis biologischer Rohstoffe könnte im Bereich der Sandwichplatten erdölbasiertes Polystyrol künftig vollständig substituiert werden“, erklärt Hendrik Roch aus der UMSICHT-Abteilung Biobasierte Kunststoffe.
Die ersten Versuche zur Herstellung von schäumbarem Biokunststoffgranulat auf Cellulosebasis wurden bereits erfolgreich durchgeführt. Hierbei muss zunächst das Ausgangsmaterial im Extruder mit einem gasförmigen Treibmittel vermischt werden. In einem Formteilautomat erwärmt Wasserdampf das Granulat, sodass sich das Gas ausdehnt. Es entsteht eine leichte, geschäumte und stabile Kernstruktur aus Biokunststoff, die sich in einer geschlossenen Aluminiumform zum Formteil verschweißt. Parallel zu den Schäumversuchen wird am Thünen-Institut für Holzforschung die Fertigung der Bio-Sandwichplatten erprobt.
Als nächstes geht es um die Verbesserung der neuen Produkte. Die Materialeigenschaften werden etwa genau hinsichtlich ihrer Temperaturbeständigkeit und Festigkeit geprüft.