Husks of sunflower seeds.
S²PC® – Faserverbundstoffe
aus Sonnenblumenfasern

S²PC® – Faserverbundwerkstoffe

S²PC-Faserverbundwerkstoffe sind Kunststoffkomposite mit einer Verstärkung aus den Fasern von Sonnenblumenschalen. Die nachstehenden Informationen zeigen das Umweltverhalten der Produkte der Golden Compound GmbH, insbesondere des PP S²PC 3545 BO auf.

Sonnenblumenschalen für die Produktion von Naturfaserkompositen

Golden Compound verwendet Sonnenblumenschalen – ein Nebenprodukt der Sonnenblumenkernproduktion – als biobasierte Faserzusätze für die Produktion hochwertiger Naturfaserkomposite.

Umwelteigenschaften der Faser

  • 100 % biobasiert
  • Bindet Kohlenstoff
  • Keine Verwendung von Nahrungsmitteln
  • Konkurriert nicht mit der Nahrungskette
  • Keine zusätzlichen Anbauflächen erforderlich

Ökobilanz

Eine Ökobilanz ist ein nützliches Mittel zur Bewertung der Umweltwirkung von S²PC. In der Bilanz werden der gesamte Ressourcenbedarf und alle Emissionen auf dem Weg bis zum fertigen Produkt aufgelistet, d. h. vom Ursprungsprodukt (Rohmaterial) bis hin zum gebrauchsfertigen Granulat beim Verlassen unseres Werkes. In unserem Fall beinhaltet die Ökobilanz Fasern der Sonnenblumenschale, die Polymermatrix und unseren Herstellungsprozess. Bei der Ökobilanz der Sonnenblumenschale werden der Ressourcenbedarf und die Emissionen vom Anbau der Sonnenblumen, wie zum Beispiel der Wasserverbrauch für das Wachstum der Sonnenblumen, die CO2-Bindung der Pflanzen und die Sonnenenergie, aber auch die Energie für die Herstellung des Düngers berücksichtigt. Die Industriedaten für Polymere werden von Plastics Europe veröffentlicht.

Da wir noch ein junges Unternehmen sind und uns in einem frühen Stadium unserer Produktentwicklung befinden, sind wir derzeit dabei, die Ökobilanz zu erstellen. Bis zum Vorliegen der  Ökobilanz ist es uns wichtig, die nachfolgenden Überlegungen zu teilen.

CO2-Bilanz

Co2-BilanzDie wichtigsten Indikatoren in der Umweltbilanz eines Produktes sind die Treibhausgasemissionen – die CO2-Bilanz – und die Verwendung erneuerbarer Energien.

Sonnenblumen benötigen für ihr Wachstum CO2, was Sonnenblumen zu einem natürlichen CO2-Speicher macht. Durch die CO2-Bindung der Fasern der Sonnenblumenschale weisen die Fasern tatsächlich einen negativen Wert für Treibhausgasemissionen auf. Vorläufige Berechnungen zeigen, dass unsere Formulierungen mit 35 gew% in einer Polypropylenmatrix eine 25 – 30 % geringere CO2-Bilanz als reines Polypropylen aufweisen.

Zertifizierung der biobasierten Anteile

Ein weiteres Merkmal zur Charakterisierung der Umweltwirkung von S²PC stellt die Angabe des biobasierten Anteils da. Biobasierte Anteile werden unterschiedlich aufgeführt und sind stellenweise erklärungsbedürftig, da die Bezugsgröße nicht immer sofort erkannt wird.

Erneuerbare Anteile beziehen sich auf den prozentualen Gewichtsanteil des erneuerbaren Anteils an der gesamten Formulierung. Bei unserer 35 Masseprozent enthaltenden Formulierung – PP S²PC 3545 BO – sind das 35 %.

Der organische Gesamtkohlenstoffgehalt bezieht sich auf die im wissenschaftlichen Kontext verwendete Klassifikation der chemischen Molekularstruktur. Sowohl natürlich gewachsene Materialien als auch Polymere auf Erdölbasis verfügen über organische Kohlenstoffanteile. Unsere Formulierungen mit 35 Masseprozent Sonnenblumenfasern weisen 74 % organische Kohlenstoffanteile auf, die restlichen Atome sind Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff und weitere Elemente in kleinen Mengen.

Der erneuerbare Kohlenstoffanteil oder biogene Kohlenstoffanteil basiert auf der C14/C12-Analyse und misst effektiv, welcher Anteil des Kohlenstoffs erneuerbar ist und welcher Anteil auf Erdöl basiert. Die Tests erfolgen nach den Standardtestmethoden D6488 der ASTM zur Bestimmung des biobasierten Anteils in festen, flüssigen und gasförmigen Proben mittels Radiokarbonanalyse. Bei den Fasern unserer Sonnenblumenschale liegt der Gesamtkohlenstoffanteil bei etwa 65 %, der Rest sind Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff.

PP S²PC 3545 BO besteht demnach aus 35 Massenprozent natürlichen Rohstoffen. Dadurch dass die Sonnenblumenschale jedoch ein kleineres Verhältnis von Kohlenstoff zu anderen Elementen hat als Polypropylen, ist der biogene Kohlenstoffgehalt des Compounds kleiner als 35%.

Von Vinçotte erhielt das PP S²PC 3545 BO unter der Nummer B15-306-A das Prüfsiegel „OK Biobased“. Dies steht für einen biobasierten Kohlenstoffanteil von 20 bis 40%.

Pruefsiegel-OK-biobased

Wiederverwertbarkeit

Die Wiederverwertbarkeit von PP S²PC 3545 BO wurde vom Kunststoffinstitut Lüdenscheid bewertet. Im Spritzguss wurden Teile aus PP S²PC 3545 BO hergestellt und anschließend gemahlen. Aus 100 % Regenerat wurden erneut Teile im Spritzguss hergestellt. Dieser Vorgang wurde fünfmal wiederholt, ohne das Neuware hinzugefügt wurde. Die Ergebnisse sind in der Grafik auf der rechten Seite aufgeführt.

Das E-Modul zeigte nach fünf Zyklen eine Reduktion von 6,4 %. Der Kerbschlagversuch wies nach fünf Zyklen eine Reduktion von 5,8 % und die Reißfestigkeit eine Reduktion von 4 % auf.

Basierend auf diesen Testergebnissen kann der Schluss gezogen werden, dass PP S²PC 3545 BO ohne nennenswerten Verlust seiner Eigenschaften bis zu fünfmal recycelt werden kann.

Kennzeichnung von Kunststoffteilen

Die Bauteilkennzeichnung ist wichtig für die Materialidentifikation für nachfolgende Entscheidungen zum Recycling, zur Wiederverwendung oder zur Entsorgung. Die vorgeschlagenen Abkürzungen entsprechen den Normen ISO 11469:2000 Kunststoffe – Sortenspezifische Identifizierung und Kennzeichnung von Kunststoff-Formteilen und ISO 1043:2011-1 bis ISO 1043:2011-4 Kunststoffe – Kennbuchstaben und Kurzzeichen.

Die folgenden Codes werden für die unterschiedlichen Materialien vorgeschlagen:

Für unsere Standard-Formulierung PP S²PC 3545 BO mit 35 % Sonnenblumenfasern wird der folgende Code vorgeschlagen:

PP-NG35

Für unsere schlagzäh modifizierte Variante PP S²PC 3545 BO 10V34 oder ähnliche mit 35 % Sonnenblumenfasern:

(PP+POE)-NG35

Für unsere glasfasermodifizierte Variante PP S²PC 3545 BO GF20:

PP-(NG35+GF20)

Kunstharz-Identifikationscode

Die Kunstharz-Identifikationscodes (RIC, resin identification codes) wurden ursprünglich von der „Society of Plastic Industry“ (SPI) in den USA für das Recycling von Kunststoffverpackungen in Gemeinden entwickelt. Das Hauptaugenmerk lag auf den in den Kunststoffverpackungen verwendeten dominanten Polymeren. Später wurden die RIC in den ASTM-Standard umgewandelt.

ASTM-Standard-7611Unsere RIC-Empfehlung entspricht dem ASTM-Standard 7611: Standardverfahren zur Kennzeichnung von Gegenständen aus Kunststoff zur Kunstharz-Identifizierung.

Beachten Sie bitte, dass gemäß D7611 dieses Zeichen nun durch ein dickes gleichschenkliges Dreieck um die Nummer und nicht mehr durch hintereinander stehende Pfeile gekennzeichnet ist.

Ökotoxizität

Unser PP S²PC 3545 BO wurde durch die OWS in Gent, Belgien, entsprechend der Richtlinie OECD 208 (Kurzzeittest an höheren Pflanzen: Keimungs- und Jungpflanzen-Wachstumshemmtest) untersucht. Die Testergebnisse zeigten, dass von PP S²PC 3545 BO keine Ökotoxizität ausgeht. Das nachstehende Bild zeigt das Wachstum der Kresse während des Tests.

100 % Erneuerbare Energien

ok-logowatergreenGolden Compound verwendet in seinen Fertigungsanlagen und Büros zu 100 % zertifizierte erneuerbare Energien nach dem WaterGreen+-Konzept. Hierbei stammt nicht nur die Energie zu 100 % aus erneuerbaren Ressourcen, sondern auch mindestens ein Drittel der Kraftwerke ist nicht älter als 12 Jahre, was einen zusätzlichen Anreiz zum Bau von neueren und effizienteren Kraftwerken für erneuerbare Ressourcen darstellt. WaterGreen+ wurde von dem unabhängigen Verein EnergyVision e. V. mit dem ok-power-Gütesiegel ausgezeichnet.

EPEAT

epeat-zertifikatDas EPEAT-Umweltschutzsiegel (Electronic Product Environmental Assessment Tool) ist eine Initiative der Umweltorganisation Green Electronics Council (GET).

Die drei EPEAT-Klassen basieren auf den Umweltprüfnormen der Normenserie IEEE 1680. Dazu gehört der „Sammelstandard“ und die drei damit verbundenen Produktstandards 1680.1, 1680.2 und 1680.3, die spezifische Kriterien für „Computer und Bildschirme“, „Bildgebende Geräte“ und „Fernseher“ enthalten.

In allen drei Produktstandards erhalten unsere S²PC-Materialien aufgrund der biobasierten Inhalte einen zusätzlichen Punkt bei der Bewertung der Materialauswahl. Wenn Versionen unserer Materialien, die recyceltes Material enthalten, verwendet werden, können zwei weitere Punkte erzielt werden.