SkaNaPA – Untersuchung der Skalierung der Herstellung und Verarbeitung von naturfaserverstärkten Bio-Polyamiden für Automotive-Interieuranwendungen

Im Transferprojekt „Untersuchung der Skalierung der Herstellung und Verarbeitung von naturfaserverstärkten Bio-Polyamiden für Automotive-Interieuranwendungen“ (SkaNaPA) wird das Emissions- und Geruchsverhalten von Compositen aus biobasiertem Polyamid und Celluloseregeneratfasern über die gesamte Skalierungskette hinweg – vom Labormaßstab bis zur industriellen Produktion – systematisch untersucht. Ziel ist es, die im Vorgängerprojekt identifizierten prozess- und materialseitigen Einflussgrößen im Scale-up zu validieren und anwendungsspezifisch zu optimieren.

Im Fokus stehen dabei insbesondere verfahrenstechnische Parameter der Compoundierung im Doppelschneckenextruder, wie Drehzahl und Temperaturführung, sowie materialspezifische Faktoren wie Feuchtegehalt und Faseranteil. In enger Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Werkstofftechnik – Fachgebiet Kunststofftechnik der Universität Kassel, dem Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) und dem Anwendungspartner Exipnos GmbH werden die Verarbeitbarkeit, die mechanisch-technologischen Kennwerte sowie das Emissions- und Geruchsverhalten der entwickelten Compounds umfassend charakterisiert.

Hierzu werden zunächst für den Einsatz im automobilen Innenraum relevante Materialanforderungen definiert. Auf dieser Basis erfolgt eine gezielte Optimierung der Werkstoffe durch Additivierung sowie durch Anpassung der Compoundierparameter unter Berücksichtigung der verarbeitungstechnischen Randbedingungen. Parallel dazu werden prozessbegleitende Messungen durchgeführt, um die während der Compoundierung entstehenden Emissionen quantitativ und qualitativ zu erfassen.

Im Anschluss wird eine beispielhafte Sitzschale im Spritzgussverfahren hergestellt und hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften sowie ihres Emissions- und Geruchsverhaltens bewertet. Ergänzend erfolgen Untersuchungen zur Direktverarbeitung beim Anwendungspartner, um Potenziale einer materialschonenderen Prozessführung und deren Einfluss auf die resultierenden Bauteileigenschaften zu analysieren.