TITK: Neues Technikum eingeweiht - Hochleistungskunststoffe, bioabbaubare Schäume, Verzicht auf Isocyanate

v.l.n.r.: TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer, Thüringens Wirtschaftsminister Wolfgang Tiefensee, Anton Fürst, Geschäftsführer der Leistritz Extrusionstechnik GmbH, haben gestern das neue Technikum am Rudolstädter Forschungsinstitut in Betrieb genommen - (Bild: TITK / Steffen Beikirch).

Im Beisein von Wirtschaftsminister Wolfgang Tiefensee nahm das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) am 18.11.2020 ein neues Technikum in Betrieb. Herzstück der Versuchsanlage sind drei Doppelschnecken-Extruder der Leistritz Extrusionstechnik GmbH – einer davon als Dauerleihgabe des Nürnberger Unternehmens. Mit den Anlagen sollen insbesondere Hochleistungskunststoffe für die Medizintechnik sowie bioabbaubare Klebstoffe und Schäume entwickelt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel ist die Herstellung und Verarbeitung von Polyurethanen ohne das gesundheitsschädliche Isocyanat.

"Die Herstellung dieser Nicht-Isocyanat-Polyurethane - der sogenannten NIPUs - ist bislang nur unter Laborbedingungen gelungen", erläutert TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer. Hier wolle das Institut nun bei der Entwicklung und Produktion im größeren Maßstab vorangehen, um einen Beitrag zum Verzicht auf Isocyanate zu leisten. Diese flüchtigen, hochreaktiven und toxisch wirkenden Verbindungen werden häufig in industriellen Herstellungsprozessen eingesetzt. "Wir treiben jetzt die Forschung an nachhaltigen und sicheren Polyurethanen voran", sagt Redlingshöfer.

Das neue Extrusionstechnikum soll dafür die Voraussetzung schaffen. In der Anlage können aktuelle Forschungsergebnisse schnell in neue Materialien und Bauteile für konkrete Industrieanwendungen überführt werden. Das Wirtschaftsministerium hat das insgesamt rund 1,5 Millionen Euro teure Vorhaben deshalb mit rund einer Million Euro unterstützt. Der Förderantrag für das Extrusionstechnikum hatte zuvor im Wettbewerbsaufruf zur Förderung forschungsbezogener Geräteinfrastruktur den Zuschlag erhalten. Darüber hinaus hat das Wirtschaftsministerium dem TITK seit 2014 weitere rund 3,3 Millionen Euro für Geräteausstattungen, Bauvorhaben und Forschergruppen bereitgestellt.

Aktuell arbeitet das TITK in der Polyurethanforschung unter anderem an Leichtbauschäumen und Beschichtungslösungen. Auch beim selbst entwickelten Bio-Schmelzklebstoff "Caremelt" könne dank des neuen Kunststoff-Technikums nun das Scale-up auf den Industriemaßstab angepeilt werden. Möglich machen sollen dies zwei spezielle Extruder mit Nebenapparaturen, wie etwa einer Vakuum-Entgasung und einer Schmelze-Rückführung. In einer der Maschinen lässt sich die Polymermasse im Kreislauf führen. "Damit gelingt es, die Polyurethane über eine längere Zeit thermisch und mechanisch zu bearbeiten. Das ist nötig, um hohe Molekularmassen aufzubauen", sagt Dr. Frank Meister, Leiter der Abteilung Native Polymere und Chemische Forschung am TITK. Mit dem zweiten Extruder können der geschmolzenen Polymermasse Gase zugeführt werden. So lassen sich etwa bioabbaubare Schäume auf Stärke-Basis produzieren. "Sie können für so genannte Verpackungschips, schüttfähige Polstermaterialien und vieles mehr Verwendung finden", so Meister.

Neben der Landesförderung stellte die Leistritz Extrusionstechnik GmbH aus Nürnberg dem Institut die dritte und zugleich größte Anlage als Dauerleihgabe zur Verfügung. Davon soll vor allem sie Abteilung Kunststoff-Forschung profitieren. "Er ist mit einem besonders langen Verfahrensteil ausgestattet und kann sehr hohe Temperaturen realisieren", sagt Dr. Stefan Reinemann, Leiter der Abteilung Kunststoff-Forschung. Dies erlaube auch chemische Reaktionen. "Mit dem integrierten Rheometer können wir zudem die Viskosität des Materials während des Extrusionsprozesses messen und bei Bedarf nachjustieren. Das gestattet uns, Hochleistungskunststoffe zu erzeugen, die unter anderem in der Medizintechnik als Implantate oder als hochfeste Operationsnägel zum Einsatz kommen", so Reinemann. Das Material dafür: Polyetheretherketon (PEEK), dem bei Temperaturen von über 400 Grad Celsius Kohlefasern beigemischt werden.

Weitere Informationen: www.titk.de

Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK e.V.), Rudolstadt

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