Schaumstoff der Zukunft besteht aus Zellstoff
Forscher der Technischen Universität Graz sehen in dem Bereich möglichen Verzicht auf Erdöl
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Skateboard mit Schaumstoff aus Zellulose der TU Graz (Foto: Wolf, tu-graz.at) |
Graz (pte017/02.07.2025/11:30)
Schaumstoffe der Zukunft werden künftig aus Zellulose statt aus Erdöl hergestellt. Das Verfahren hat ein internationales Team unter Beteiligung von zwei Instituten der Technischen Universität Graz (TU Graz) im Rahmen des EU-Projekts "BreadCell" entwickelt. Und hat das Material einmal ausgedient, lässt es sich vollständig recyceln.
Wie beim Backen von Brot
Der Zellstoff, Basismaterial zur Herstellung von Papier, wird mit einem Binde- und einem Flammschutzmittel imprägniert. Diese Materialansammlung wird kontrolliert gepresst und durch Erwärmen verfestigt. "Das ähnelt dem Backen von Brot", sagen die Forscher und nennen damit auch den Ursprung der Projektbezeichnung.
Die Kunst, daraus einen Schaumstoff herzustellen, besteht darin, die Dichte der Zellstofffasern über die gesamte Fläche konstant zu halten. Ein zentrales Element des Projekts ist es, mittels Simulationen Korrelationen zwischen der Schaumfestigkeit und dem Faserdesign herzustellen. Dies umfasst Tests unter unterschiedlichsten Belastungen, wofür das Team um Stefan Spirk einen Prüfstand an der TU Graz nutzte, der das Material schnell wechselnden Belastungen aussetzt.
Guter Schutz für das Gehirn
Aufgrund der entwickelten Modelle und Daten hat das Team Schäume mit verschiedenen Dichten und mechanischen Eigenschaften hergestellt. Sie nutzten das Material unter anderem zur Herstellung eines Skateboards, eines Fahrradhelms und von Schuheinlagen. Die Möglichkeit, Schäume unterschiedlicher Dichte und Festigkeit herzustellen, war vor allem bei der Konstruktion des Helms entscheidend.
"Eine weichere Mittellage reduziert bei einem Aufprall die Belastung des Gehirns", so Florian Feist vom Institut für Fahrzeugsicherheit der TU Graz. Er kann sich beispielsweise vorstellen, diesen Schaum im Automobilsektor zur Absorption von Energie bei Zusammenstößen und anderen Unfällen einzusetzen. Das Unternehmen Foamo hat die Produktion von besonders leichten und stoßabsorbierenden Schuheinlagen aus zellstoffbasiertem Schaum bereits aufgenommen.
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