Duftende Kunststoffe sind keine Zukunftsvision, sondern der Fokus des Entwicklungsprojekts von Grafe, Blankenhain. Das erste Ergebnis ist ein Masterbatch für PP, das mit Duftöl eines externen Lieferanten einen Wohlgeruch verströmt.

Die Migrationsgeschwindigkeit der Durftstoffe hängt vom Polymer ab. (Bild: Grafe)

„Das Prinzip beruht auf der Migration des Duftstoffes an die Oberfläche, wobei je nach Kunststoff der Prozess gebremst wird, was den Effekt verlängert“, erläutert Lars Schulze, Teamleiter Material Science. So zeigte der Duft in Polyolefinen wie PP, PE und weiteren weichen Polymeren, wie TPU eine gute Wirkung. In dem von Grafe verwendeten schonenden Fertigungsverfahren ist das Masterbatch mit dem Öl außergewöhnlich hoch konzentriert. Trotzdem bleibt das Masterbatch förderbar und lässt sich beim Dosieren zwischen einem und drei Prozent ganz normal verarbeiten. Je nach Trägerpolymer bleibt die Transparenz erhalten. „Die Länge der Duftzeiten hängt von Art der Anwendung, der Kunststofftype, der Umgebungstemperatur und der Frischluftzufuhr ab“, so der Experte. Er verweist auf vier Monate alte Proben in PP, die immer noch angenehm duften. Erste Versuche beim Einfärben hätten gezeigt, dass die Duftwirkung nicht signifikant beeinflusst wird, berichtet er.

Die Verfügbarkeit von biobasierten oder bioabbaubaren Polymeren am Markt steigt. Dafür sorgen die großen Polymerhersteller ebenso wie die kleinen und mittelständischen Hersteller. Wie erfahren Sie hier.

Laut Schulze gibt es derzeit kaum vergleichbare Anwendungen auf dem Markt. Die direkte Integration des Duftes in Funktionsbauteile wie Schalter, Taster oder Verkleidungsbauteile sei eine Neuerung, denn bisher seien Duftstoffe in Verbindung mit Kunststoffen eher aus dem Bereich Packaging und Marketing bekannt. Im aktuellen Projekt, das seit Anfang 2021 läuft, wurde ein Duftbatch kreiert, das wie hygienisch reines, frisch geputztes Bad riecht und deshalb den Namen „Fresh Air“ trägt. Doch die Bandbreite möglicher Anwendungen ist riesig, der Lieferant biete ein breites Spektrum an Duftölen an. „Ob klassische Badhygiene, Autobahn-WC, Urinale, Taster für Spülungen oder Duschen. Allein im Sanitär-Sektor sind die Möglichkeiten nahezu unbegrenzt“, zählt der Teamleiter für Material Science einige Beispiele auf.

Doch damit nicht genug: Auch Applikationen in Richtung Holz und Leder seien denkbar. „Beide Rohstoffe werden aus Umweltschutzgründen, wegen des Tierwohls oder aufgrund veganer Ernährung, zunehmend substituiert. Deshalb sind WPC-Compounds (wood plastic compounds), die einen angenehmen Holzgeruch verkörpern, oder Lederimitate, die realistisch duften, spannende Ideen“, so Schulze. Auch künstliche Weihnachtsbäume, die nach Tanne duften, seien eine interessante Anwendung. In der Automobilindustrie ließen sich Lenkräder oder Armaturenbretter, aus denen wohlriechende Düfte migrieren, umsetzen. Zudem seien Applikationen in der Möbelindustrie möglich. „Schlafzimmermöbel, die beruhigend nach Lavendel riechen, oder Küchenmöbel, die Zitronenduft versprühen – die Vielfalt ist quasi grenzenlos.“

Unsichtbarer Produktschutz in Form von Markierungsstoffen sorgen für eine deutlich erhöhte Fälschungssicherheit für Originallabel und beugt damit Markenpiraterie wirksam vor. Grafe, Blankenhain, arbeitet mit verschiedenen Partnern im Bereich der Markierungsstoffe und Messgeräte zur Detektierung zusammen, um effektive Lösungen anbieten zu können. Lesen Sie hier die Hintergründe.

Mit den Duftbatches stünde den Anwenderindustrien neben Optik und Haptik nun eine dritte Möglichkeit zur Verfügung, die Sinne anzusprechen, nämlich die Olfaktorik, beschreibt der Experte die neuen Marktchancen der Entwicklung. Darüber hinaus ließe sich das Thema Geruch hervorragend mit der Kernkompetenz des Masterbatchherstellers – dem Einfärben von Kunststoffen – kombinieren. „Ein Gelb, das nach frischer Zitrone riecht, oder ein Grün, das den Duft von Minze verströmt, lasse sich hervorragend vermarkten“, meint Schulze und verweist auf einen weiteren Vorteil: „Mit unseren Duftbatches werden schlechte Gerüche aufgefangen und überlagert. Somit könnte ein Endkundenprodukt, welches unbehandelt den typischen Kunststoffgeruch verströmt, beim Auspacken zum wahren Erlebnis werden!“

Seit rund zwei Jahren beschäftigt sich das Unternehmen mit dem Thema riechender Farben und führt dazu entsprechende Versuche durch. Die aktuelle Entwicklung soll die Initialzündung sein, um weitere Projektpartner zu gewinnen. Denn noch seien einige Hürden zu überwinden, erklärt Schulze. „Die Temperaturstabilität ist ebenso eine Herausforderung, wie Flammschutz und mechanische Stabilität, so der Experte.“ Zudem sorgten in den Bereichen Medizintechnik, Verpackungs- und Lebensmittelindustrie strenge Hygienevorgaben für eine herausfordernde Umsetzung.

Die 7,5 cm große Playmobil-Figur ist das zentrale und qualitätsgebende Präzisionsteil und besteht aus 7 Einzelteilen: Kopf, Haare, Rumpf, zwei Armen, einem Beinpaar und das Innenteil, das alles zusammenhält. Bis auf Rumpf und Innenteil handelt es sich um 2K-Teile. (Bild: Geobra Brandstätter)

Der große Kettenbagger besitzt 2K-Ketten. (Bild: Geobra Brandstätter)

Die Polymerschmelze für die Baggerkette wird über ein Kaltkanalangusssystem den Kavitäten zugeführt. An die Lauffläche aus einem haftungsmodifizierten TPE werden die 49 Kettenglieder aus glasfaserverstärktem PE über einen Haupt- und 6 Unterverteiler angespritzt. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Am Kühlergrill des Feuerwehrfahrzeuges werden die Scheinwerferabdeckungen direkt angespritzt. 150 Schuss mit 300 Teilen pro Stunde. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Alle 22 Sekunden entformt das Werkzeug 2 Eierkartons. Der durchschnittliche Bedarf an 6er-Eierkartons liegt im Jahres bei 200.000 Stück. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Nach dem Abkühlen des mehrkomponentigen Van-Dachs wird vor dem Verpacken automatisch eine statisch haftende Schutzfolie aufgebracht, damit die Scheibe bis zur Montage nicht zerkratzt wird. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Für das Dachmodul werden 3 Werkstoffe verarbeitet: ein transluszentes PC sowie ein ABS in grau und blau. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Frontansicht der 2K-Porsche Macan S Karosserie, ABS rot und und PC glasklar. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Die Zykluszeit einer Karosse beträgt 45 Sekunden. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Die Taschenlampe von Playmobil kennt jedes Kind. Im Jahr werden rund 1.500.000 davon hergestellt und als Zubehör in verschiedene Sets gepackt. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

In einem Indexwerkzeug mit Kaltkanal werden an 4 Positionen die 6 Materialien zu einem Babyoberkörper zusammengeführt. Die Zykluszeit beträgt rund 40 Sekunden. (Bild: Geobra Brandstätter)

Aufbau des Babyoberkörpers: Körper aus PA6GF15 (0,68 g), Kopf aus ABS (0,36 g), Mund/Augen aus ABS (0,06 g), Arme aus POM (0,26 g), Haare aus ABS (0,34 g) und Hände aus POM (0,10 g). Durch das Fertigen des 1,8 g „schweren“ Oberkörpers im Montagespritzguss sind beide Arme sowie der Kopf beweglich. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Das Schussgewicht beim Babyoberkörper aller Materialien beträgt 105 g. Davon entfallen 7,2 g auf die 4 Oberkörper und nahezu 98 g auf das Angusssystem. Die Angüsse werden nach Materialart und Farbe sortiert, mechanisch aufbereitet, compoundiert und in den Prozess zurückgeführt. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Die 3K-Dachmodule werden durch einen Handlingsroboter aus dem einkavitätigen Werkzeug entnommen und auf das Förderband abgelegt. Von dem Weltraumfahrzeug sind 50.000 Stück pro Jahr geplant. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Mit einem offenen Heißkanal werden sowohl der Grundkörper des Leitkegels als auch die weißen Ringe angespritzt. (Bild: Geobra Brandstätter)

Leitkegel, der aus 2 unterschiedlichen TPE Materialien angespritzt wird. Die Maschine produziert in einer Zykluszeit von 22 Sekunden 8 Kegel. Die Kegel werden für 150 Sets des Spielwarenherstellers benötigt. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

Pilot, bei dem gleich vier Teile zweikomponentig ausgeführt sind: Gesicht, Arme, Beine und die Rettungsweste. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

65 t Werkzeug mit drehender Indexplatte, in das über einen Heißkanal (31 Zonen) die drei unterschiedlichen Werkstoffe eingespritzt werden. Kopf PBT, Rumpf PA6GF35 und Arme und Beine aus POM. (Bild: Geobra Brandstätter)

Eine kleine Auswahl an mehrkomponentigen Artikel des Spielwarenherstellers. (Bild: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter)

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