Arboform

Arboform (lateinisch arbor = „Baum“) ist ein Biowerkstoff, der hauptsächlich aus Holzbestandteilen Lignin und Cellulose hergestellt und auch als „Flüssigholz“ bezeichnet wird.

Entwicklung, Herstellung und Eigenschaften

Arboform wurde 1998 von Helmut Nägele und Jürgen Pfitzer in Partnerschaft zwischen dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) und dessen im selben Jahr gegründeten Spin-off Tecnaro Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH entwickelt. Der thermoplastisch verarbeitbare Werkstoff basiert auf Lignin, einem der Hauptbestandteile von Holz, der zum Beispiel bei der Papierproduktion als Reststoff bzw. Koppelprodukt anfällt. Lignin besteht aus hochkomplexen Makromolekülen (Polymer) und eine Nutzung dieser Struktur als Biowerkstoff bietet sich entsprechend an. Das bei dem Sulfatprozess der Papierherstellung anfallende Kraft-Lignin muss allerdings zuvor aufwendig gereinigt werden.

Bei der Herstellung von Arboform werden den braunen Ligninpulvern Naturfasern wie Cellulose, Flachs oder Hanf sowie natürliche Additive beigemischt. Damit ist er teilweise vergleichbar mit anderen Biowerkstoffen. Das Fasergemisch wird zu einem „erbsengroßen“ Granulat gepresst. Arboform hat ähnlich wie Holz eine braune Farbe. Er kann künstlich eingefärbt, jedoch nicht in weißer Farbe oder transparent hergestellt werden.^[1]

Arboform ist widerstandsfähiger als Holz, beliebig formbar und kann vielfach recycelt werden. Im Gegensatz zu anderen Kunststoffen ist Arboform frei von Erdöl, daher wird bei Verrottungs- und Verbrennungsprozessen lediglich genauso viel CO₂ freigesetzt, wie die Pflanzen beim Wachstum aus der Atmosphäre gebunden haben. Darüber hinaus ist er frei von Schwermetallen und somit beispielsweise auch für die Herstellung von Spielzeug geeignet.^[1]

Die mechanischen Eigenschaften von Arboform sind stark vom Typ und der eingesetzten Menge der Verstärkungsfasern abhängig. Im Vergleich mit anderen, kommerziell erhältlichen Produkten, weist Arboform sehr gute mechanische Eigenschaften auf. Der E-Modul erreicht, laut Herstellerangaben, Werte von bis zu 7.000 MPa, die maximale Zugfestigkeit beträgt etwa 40 MPa. Die maximale Schlagzähigkeit wird vom Hersteller mit 95 kJ/m² angegeben.^[2]

Verarbeitung und Anwendungen

Arboform ist bei einem Druck von 1000 bar zwischen 110° und 170°C thermoplastisch verformbar und kann in Form gespritzt werden, daher wird Arboform auch als Flüssigholz bezeichnet. Der Werkstoff kann mit etablierten Kunststoffverarbeitungsformen verarbeitet werden, insbesondere durch Spritzgießen, Extrudieren, Pressen, Tiefziehen und Blasformen. Als Anwender finden sich entsprechend vor allem Halbzeughersteller und Produzenten von Platten- und Formteilen.

Inzwischen hat sich der Werkstoff in vielen Anwendungen (Lautsprecher, Bestattungsurnen, Uhrengehäuse, Spielwaren, Knöpfe, Leiterplatten) bewährt und wird teilweise in der Serienproduktion genutzt. Weitere Produkte der Tecnaro GmbH sind die Kompositwerkstoffe Arbofill, ein mit Wood-Plastic-Composites vergleichbares Komposit, und Arboblend, eine Mischung aus Biokunststoffen und anderen Anteilen nachwachsender Rohstoffe mit etablierten Kunststoffen. Bei diesen Materialien liegt der Anteil nachwachsender Rohstoffe über 60 Prozent, die einer Kunststoffmatrix beigegeben werden.

Literatur

• nova-Institut GmbH, Hochschule Bremen (Hrsg.): BIB'09 - Branchenführer Innovative Biowerkstoffe 2009, ISBN 9783981202717 (pdf).
• nova-Institut GmbH, (Hrsg.): "Produktkatalog Naturfaser-Spritzguss", ISBN 978-3-9805840-9-8

Weblinks

• Website der Herstellerfirma Tecnaro mit Werkstoffdaten und Artikeln zu Arboform
• Christoph Herwartz: Ganz ohne Erdöl: Wie Plastik – Nur besser, Zeitschrift Stern, 25. August 2008
• dpa-Pressemeldung: Einhundert Prozent Bio - Kunststoff könnte aus „flüssigem Holz“ sein, Informationszentrum für die Landwirtschaft, 22. März 2009

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Holz wird zu Kunststoff, Artikel von Beate Brehm im Weser-Kurier vom 23. März 2009, S. 22.
2. ↑ nova-Institut GmbH, (Hrsg.): "Produktkatalog Naturfaser-Spritzguss", S. 70-73, ISBN 978-3-9805840-9-8