Bio-Polymere und WPC-Composites
Produktmarke BIO-Polymere und WPC
WPC-Rezepturen auf Basis PP und HDPE, die beim Hersteller von WPC-Produkten im Einsatz waren. Dazu Versuche mit PLA und Naturfasern aus Cellulose, Sisal und Kenaf – Entwicklungsstand, kein Serienprogramm.
Was diese Reihe leistet
Nachwachsende Rohstoffe stehen bei uns an zwei sehr unterschiedlichen Punkten. Für Wood Plastic Composites auf Basis von PP und HDPE haben wir Rezepturen entwickelt, die unmittelbar beim Hersteller von WPC-Produkten zum Einsatz kamen – das ist erprobte Arbeit. Bei PLA und Naturfasern aus Cellulose, Sisal und Kenaf haben wir mit interessierten Partnern erfolgreich Versuche gefahren, mehr aber nicht. Für die Vermarktung als Serienprodukt fehlen Langzeittests, eine gesicherte Rohstoffbereitstellung und weitere Kostenreduktionen. Wir verfolgen diese Entwicklung aufmerksam und arbeiten in konkreten Projekten mit. Wir verkaufen sie nur nicht als fertiges Programm, solange sie keines ist.
Auf einen Blick
PP · HDPE
Basispolymere der WPC-Rezepturen
40–60 %
Üblicher Holzanteil im WPC
Cellulose · Sisal · Kenaf
Erprobte Naturfasern
Entwicklungsstand
PLA- und Naturfaser-Compounds, keine Serienfreigabe
Einstellungen
Verfügbare Einstellungen
Jede Einstellung wird nach Ihrer Spezifikation gefahren – Rezeptur, Füllgrad und Additivierung sind frei kombinierbar.
WPC auf PP-Basis
Compounds aus Polypropylen und Holzpartikeln. Die Ankopplung der Holzpartikel an die Matrix entscheidet über Festigkeit und Wasseraufnahme des Bauteils; ohne Haftvermittler bleibt das Holz Füllstoff statt Verstärkung. Für diese Rezepturen liegt Praxis vor: Sie kamen unmittelbar beim Hersteller von WPC-Produkten zum Einsatz.
WPC auf HDPE-Basis
Compounds aus Polyethylen hoher Dichte und Holzpartikeln, die klassische Basis für witterungsbelastete Profile. HDPE nimmt selbst kein Wasser auf, das Holz schon – deshalb steuern Holzanteil, Partikelgröße und Ankopplung das Quellverhalten. Auch für diese Basis wurden Rezepturen entwickelt und beim Hersteller eingesetzt.
PLA-Compounds
Versuche mit Polylactid als Basispolymer, allein und in Kombination mit Naturfasern. PLA ist steif und spröde, empfindlich gegen Feuchte bei der Verarbeitung und in der Wärmeformbeständigkeit begrenzt. Die Versuche waren erfolgreich – für eine Serienzusage reichen sie nicht.
Naturfasern aus Cellulose, Sisal und Kenaf
Untersucht wurden Cellulose-, Sisal- und Kenaffasern als Verstärkung. Naturfasern bringen ein niedriges Gewicht und eine gute spezifische Steifigkeit mit, begrenzen aber die Verarbeitungstemperatur und schwanken in der Qualität stärker als Glasfasern. Genau diese Schwankung ist einer der Gründe, warum die Serienreife noch aussteht.
Was der Serienfreigabe noch fehlt
Drei Punkte, offen benannt: Langzeittests der Produkte, Sicherheit bei der Rohstoffbereitstellung und weitere Kostenreduktionen. Solange diese Punkte offen sind, sprechen wir von Entwicklungsprojekten und nicht von einem Lieferprogramm. Wer damit umgehen kann, ist als Projektpartner willkommen.
Gemeinsame Entwicklung statt Katalogware
Der Weg in diesen Werkstoffgruppen ist immer derselbe: Anforderung beschreiben, Rezepturvorschlag, Labormuster, Bemusterung im Werkzeug, Bewertung. Am Ende steht eine belastbare Aussage darüber, ob der Werkstoff für Ihr Bauteil trägt – auch wenn die Aussage nein lautet.
Kennwerte
Typen und Richtwerte
Richtwerte. Die verbindlichen Kennwerte je Type stehen im Datenblatt.
Für die WPC-Rezepturen gilt: Die Werte hängen unmittelbar von Holzanteil, Partikelgröße und Ankopplung ab und sind ohne Rezepturbezug wenig aussagekräftig. Für die PLA- und Naturfaser-Compounds gibt es keine freigegebenen Serienwerte – die genannten Zahlen sind branchenübliche Größenordnungen zur Einordnung, keine Zusagen. Alle Werte sind Platzhalter und vor Livegang durch Messwerte aus dem GERMAAT-Labor zu ersetzen.
| Type | Dichteg/cm³DIN EN ISO 1183 | Zug-E-Modul, 1 mm/minMPaDIN EN ISO 527-1/-2 | Streckspannung, bei verstärkten Typen BruchspannungMPaDIN EN ISO 527-1/-2 | Charpy, gekerbt, 23 °CkJ/m²DIN EN ISO 179-1/1eA, Charpy gekerbt, 23 °C | Wärmeformbeständigkeit HDT, Verfahren je Type angegeben°CDIN EN ISO 75-1/-2 |
|---|---|---|---|---|---|
| GERMAAT BIO PLA-NF 20 | 1,32 g/cm³ | 4.500 MPa | 55 MPa | 3 kJ/m² | HDT/B 60 °C |
| GERMAAT WPC P 50 | 1,10 g/cm³ | 3.500 MPa | 28 MPa | 3 kJ/m² | HDT/B 105 °C |
| GERMAAT WPC E 60 | 1,18 g/cm³ | 3.000 MPa | 22 MPa | 3 kJ/m² | HDT/B 85 °C |
TypenschlüsselGERMAAT BIO = Biopolymer-Reihe · GERMAAT WPC P = WPC auf PP-Basis · GERMAAT WPC E = WPC auf HDPE-Basis · NF = Naturfaser. Die Zahl nennt den Faser- oder Holzanteil in Prozent.
- Die Spalte Type nennt in dieser Tabelle die Einstellungsart, nicht die GERMAAT-Typenbezeichnung. Die GERMAAT-Typen dieser Gruppe stehen unter „Typen dieser Werkstoffgruppe“ und im Materialfinder.
- Type, Kennwert und Datenblatt stammen aus der Typenliste des Materialfinders – der einzigen Quelle dieser Angaben.
Typen
Typen dieser Werkstoffgruppe
Diese Typen führen wir in dieser Werkstoffgruppe. Jede Type lässt sich im Materialfinder nach Verstärkung, Funktion, Granulatform und Farbe eingrenzen; die Musteranfrage übernimmt die gewählte Type.
Typenbezeichnungen sind branchenübliche Platzhalter aus der vorläufigen Typenliste. Vor Livegang ersetzt GERMAAT sie durch die tatsächliche Typenliste (Konzept Kapitel 11, Zulieferung Nr. 1).
GERMAAT BIO PLA-NF 20
PLA mit Cellulose-Naturfaser 20 %
PLA mit Cellulosefasern aus der gemeinsamen Entwicklung mit Projektpartnern; Serienreife im Einzelfall zu prüfen.
- Granulatform
- Zylinder
- Farbe
- naturfarben
GERMAAT WPC P 50
WPC auf PP-Basis, Holzfaseranteil 50 %
Wood Plastic Compound auf PP-Basis für Profile und Formteile mit Holzcharakter.
- Granulatform
- Zylinder · Linse
- Farbe
- naturfarben · gedeckt eingefärbt
GERMAAT WPC E 60
WPC auf HDPE-Basis, Holzfaseranteil 60 %, UV-stabil
Wood Plastic Compound auf HDPE-Basis mit UV-Stabilisierung für den Außenbereich.
- Granulatform
- Zylinder · Linse
- Farbe
- naturfarben · gedeckt eingefärbt
Anwendungen
Typische Einsatzfelder
Profile für den Außenbereich
Terrassendielen, Zaun- und Fassadenprofile aus WPC. Der Werkstoff wird beim Hersteller extrudiert; wir liefern das Compound, nicht das Profil. Holzanteil und Ankopplung legen wir auf Quellverhalten und Oberflächenbild aus.
Spritzgussteile mit Holzcharakter
Bauteile, die Optik und Haptik von Holz zeigen sollen und trotzdem im Werkzeug entstehen. Zu beachten sind das enge Temperaturfenster und die Entgasung – oberhalb der Schädigungstemperatur des Holzes wird aus dem Vorteil ein Geruchsproblem.
Substitution von mineralischen Füllstoffen
Naturfasern anstelle von Talkum oder Kreide, wenn Gewicht eine Rolle spielt: Die Dichte sinkt bei vergleichbarer Steifigkeit. Ob der Tausch trägt, entscheidet die Bemusterung, nicht das Datenblatt.
Entwicklungsprojekt mit biobasiertem Anteil
Für Unternehmen, die einen biobasierten Anteil im Bauteil aufbauen wollen und dafür Versuchszeit mitbringen. Ergebnis eines solchen Projekts ist eine belastbare Bewertung, kein vorab zugesagtes Serienmaterial.
Branchen, in denen diese Reihe eingesetzt wird
- Bau und Sanitärtechnik
Für Terrassendielen, Zaun- und Fassadenprofile haben wir WPC-Rezepturen auf PP- und HDPE-Basis entwickelt, die unmittelbar beim Hersteller von WPC-Produkten zum Einsatz kamen.
- Verpackung und Logistik
Zu PLA und Naturfasern wie Cellulose, Sisal und Kenaf liegen erfolgreiche Versuche vor. Für Serienprodukte sind weitere Untersuchungen, Langzeittests und eine gesicherte Rohstoffbereitstellung nötig – das sagen wir offen, statt es zu bewerben.
Verarbeitung
Hinweise zur Verarbeitung
Bei Holz- und Naturfaseranteilen ist die Entgasung Pflicht, nicht Kür: Restfeuchte und Zersetzungsprodukte führen sonst zu Schlieren, Poren und Geruch. Verbindliche Werte entstehen erst in der Bemusterung mit Ihrem Werkzeug.
- Trocknung
- Holz- und Naturfasern nehmen Feuchte auf. WPC-Compounds vor der Verarbeitung 2 bis 4 Stunden bei 100 bis 110 °C trocknen. PLA-Compounds 4 bis 6 Stunden bei 45 °C, kristallisierte Typen bei bis zu 80 °C – PLA hydrolysiert in der Schmelze, wenn Restfeuchte im Material bleibt.
- Massetemperatur
- WPC 170 bis 200 °C. Oberhalb 200 °C beginnt der Holzanteil zu schädigen: dunkle Verfärbung, Geruch, Festigkeitsverlust. PLA 180 bis 210 °C.
- Werkzeugtemperatur
- WPC 30 bis 50 °C. PLA 20 bis 30 °C für amorphe Führung, 90 bis 110 °C wenn Kristallinität und damit Wärmeformbeständigkeit aufgebaut werden sollen.
Downloads
Datenblätter und Verarbeitungshinweise stellen wir auf Anfrage bereit.[TODO: vom Kunden] Dateien für den direkten Download.
Unterlagen anfordern- Datenblatt WPC-CompoundsPDF · in Vorbereitung
- Sicherheitsdatenblatt WPC-CompoundsPDF · in Vorbereitung
- Verarbeitungshinweis Holz- und NaturfasercompoundsPDF · in Vorbereitung
Anfrage zu Bio-Polymere und WPC-Composites
Muster für Bio-Polymere und WPC-Composites anfordern
Anforderungen kurz beschreiben – wir melden uns mit Rezepturvorschlag und Muster.[TODO: vom Kunden] Zielzeit für die Rückmeldung.
Passt keine dieser Einstellungen?
Wenn Sie einen biobasierten Werkstoff für eine laufende Serie brauchen, sagen wir es offen: Für PLA- und Naturfaser-Compounds haben wir Versuchsergebnisse, keine Serienfreigabe. Sprechen Sie uns auf ein gemeinsames Entwicklungsprojekt an – oder auf ein WPC auf PP- oder HDPE-Basis, das erprobt ist.