Herstellung von Biokunststoff-Additiven mit überkritischem Verfahren im IndustriemaßstabUnter Biokunststoffe werden solche Kunststoffe verstanden, die auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen erzeugt werden und/oder biologisch abbaubar sind. Am Markt werden immer mehr Biokunststoffe und Biokunststoffprodukte nachgefragt, aber derzeit stellen Biokunststoffe lediglich nur 0,1% des ganzen Kunststoffverbrauchs dar. Dieser Anteil könnte erhöht werden, wenn die Eigenschaften von Biokunststoffen verbessert werden. Die Eigenschaften von Kunststoffen, und so auch von Biokunststoffen können mit passenden Hilfsstoffen (sogenannten Additiven, z.B. UV-Stabilisatoren, Farbpigmenten) optimiert werden. Die meisten Additive sind sehr feine Pulver, sogenannte Mikro- oder Nanopulver. Um die gewünschte Wirkung erreichen zu können, müssen die Additive im Kunststoff gleichmäßig und ohne Agglomeration verteilt sein. Dies ist gerade bei Biokunststoffen besonders schwierig, da diese besonders empfindlich bei der Verarbeitung sind. Eine Möglichkeit könnte darin bestehen, die Additive vor der Zudosierung in den Kunststoff vorzubehandeln. Die Primärpartikel sollen ohne Agglomeration in einer (auch pulverförmigen) Trägerstoffmatrix gesichert werden. Als Trägerstoff könnten natürliche Wachse benutzt werden, die auch häufig bei der Kunststoffverarbeitung benutz werden. Projektziel: Es sollen neue biologische Wachs-Additiv-Komposite und ihr Herstellung Prozess entwickelt werden, die die Funktionalisierung von Biokunststoffen mit schwierig zu verarbeitenden, biologischen Additiven erlauben. Das benötigt ein kombinierte Werkstoff- und Verfahrensentwicklung. Das Verfahren soll bis Industriemaßstab vergrößert werden. Das Bewusstsein für Umwelt-, Sicherheits-, und Gesundheitsrisiken im Zusammenhang mit organischen Lösemitteln steigt, die in den Verfahren der Chemieindustrie verwendet werden. Wegen ihren einzigartigen Eigenschaften können Überkritische Fluide in verschiedenen Verfahren angewendet werden, wie Extraktion, chemische Reaktion und Mikropulver-Herstellung. Überkritische Verfahren, in denen überkritisches CO2 benutzt wird, bieten eine ausgezeichnete Alternative zu der Anwendung von organischen Lösemitteln. CO2 ist kostengünstig, nicht giftig, nicht brennbar und leicht verfügbar. Mit Hilfe der PGSS-Technologie, einem Sprühverfahren auf Basis von überkritischem Kohlendioxid, könnten biologische Additive in eine Matrix aus natürlichen Wachsen eingebettet und versprüht werden. Wenn man eine Idee für eine neue Anwendung von einer existierenden Technologie hat, muss man sie erst im Kleinen (im Labormaßstab oder Technikumsmaßstab) ausprobieren, modellieren. Wenn es funktioniert, kann die Technologie im Großen (Industriemaßstab) aufgebaut werden. Maßstabvergrößerung ist ein Prozess, in dem die Vergrößerung einer Technologie in mehreren Schritten gemacht wird, um alle maßstababhängigen Eigenschaften zu identifizieren, dimensionieren. Diese Kenntnisse werden benutzt im Aufbau der größeren Maschine. Ein Fehler im Vergrößerungs-Prozess kann große zusätzliche Kosten verursachen.