ARBOCEL® und FILTACEL®

Einfluss von ARBOCEL und FILTRACEL Fasern auf die Biologische Abbaubarkeit von PLA

Vor fast einem Jahr haben wir uns bei JRS gefragt, wie genau unsere Holz- und Cellolosefasern die Biologische Abbaubarkeit beeinflussen. Wir wollten Fakten schaffen und uns nicht nur auf externe Informationen verlassen. Deshalb haben wir Kontakt zum Fraunhofer IVV und UMSICHT aufgenommen, um ein geeignetes Test-Setup für Biologische Abbaubarkeitstests mit bestimmten PLA-Verbindungen zu besprechen.
Aufgrund der breiten Verfügbarkeit und umstrittenen Biologischen Abbaubarkeit haben wir uns entschieden, ein gängiges PLA zu verwenden. Aus dem JRS Produktportfolio haben wir uns für die Verwendung von Cellulose ARBOCEL B-600 und CTMP FILTRACEL EFC-950 entschieden. Um zu erfahren, warum wir uns für EFC-950 entschieden haben, können Sie unseren Blog-Eintrag zu den bevorstehenden EU-Vorschriften für Lebensmittelkontaktverbindungen lesen - JRS - Unterstützung von Verpackungen - EFC-Fasern für Lebensmittelkontakt.

Natürlich haben wir auch mechanische Messungen durchgeführt. Mehr dazu und unseren letzten Blog-Artikel über JRS - pflanzliche Fasern in Kunststoffen können Sie lesen.

Nun zurück zu den Biologischen Abbaubarkeitstests. Wir haben zwei Setups unter standardisierten industriellen Kompostierungsbedingungen durchgeführt. Der erste Test war ein verkleinerter Test zur Zersetzung von spritzgegossenen Teilen, in unserem Fall Prüfkörper aus dem mechanischen Test. Der zweite, möglicherweise wertvollere Test, waren aerobe Biologische Abbaubarkeitsmessungen basierend auf DIN ISO 14855-1. Bei diesen Experimenten wird die Erzeugung von CO2 während des aeroben Abbaus erfasst und anschließend mit der jeweiligen theoretisch möglichen CO2-Produktion verglichen.
Im folgenden Diagramm können Sie die CO2-Erzeugung als Prozentsatz des theoretischen CO2-Potentials sehen.

Aerobe Biodegradation

Aerobe Abbaubarkeit basierend auf DIN ISO 14855-1

Wie Sie sehen können, zeigte das saubere PLA eine Biodegradierbarkeit gemäß DIN ISO 14855-1 von etwa 60%. Eine Verbindung mit 30% Cellolosefaser ARBOCEL B-600 erhöhte die Biodegradierbarkeit der Gesamtverbindung signifikant, was eine Möglichkeit sein könnte, um die Kriterien für das Biodegradationszertifikat zu erfüllen. Das Lignin im CTMP FLITRACEL EFC-950 scheint die Biodegradierung der CTMP-Faser innerhalb der beobachteten 90 Tage zu behindern. Ein weiteres interessantes Ergebnis ist jedoch, dass die Cellolose- und CTMP-Füllstoffe tatsächlich den biologischen Abbau verzögern, während sie nach 90 Tagen immer noch die Biodegradierung des reinen PLA erreichen oder sogar übertreffen. Dieser Effekt ist auch in den Zerfallsversuchen sichtbar, wie in den folgenden Bildern gezeigt. Diese könnten interessante Ergebnisse für Anwendungsbereiche sein, in denen die physikalische Integrität des biologisch abbaubaren Teils so lange wie möglich stabil sein sollte.

Wir würden uns freuen, dies mit Ihnen zu diskutieren. Wenn Sie an weiteren Details zu diesen Versuchen interessiert sind oder die Ergebnisse diskutieren möchten, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren.