p Com uma força de trabalho combinada de quase 300, 000 funcionários, o plástico é um dos principais setores industriais da Alemanha. A indústria também desfruta de uma forte posição no cenário internacional, devido em grande parte ao seu desempenho de pesquisa produtiva. Na feira comercial "K" deste ano, o principal evento da indústria de plásticos do mundo, um total de 11 Institutos Fraunhofer estarão exibindo inovações, conceitos sustentáveis ​​e eficientes, desenvolvimentos e soluções para a indústria de plásticos (16 a 23 de outubro; estande SC01, corredor 7). p Sustentabilidade, eficiência e conservação de recursos são alguns dos principais tópicos que impulsionam o debate social e político agora - e com razão. Nesse contexto, os holofotes estão cada vez mais voltados para os plásticos. No entanto, a vida diária seria impensável sem os plásticos. Da mesma forma, é um material que deve desempenhar um papel fundamental na fabricação e na indústria do futuro. Na feira comercial "K" deste ano - que está sendo exibida sob o slogan "Plásticos para o futuro" - os institutos da Fraunhofer-Gesellschaft apresentarão suas mais recentes inovações tecnológicas, que são projetados para ajudar a tornar a indústria de plásticos de amanhã mais sustentável e mais eficiente em termos de energia e recursos. Entre os temas abordados no estande da Fraunhofer estão plásticos com novas propriedades; novas abordagens para a produção, reciclagem e reaproveitamento de plásticos; e otimização de processos.

p Reduzindo o uso de recursos na produção

p O objetivo dos métodos de produção modernos deve ser reduzir o consumo de recursos, preservando um alto nível de funcionalidade do produto. Isso não apenas aumenta a lucratividade do produto em questão; também dá uma contribuição decisiva para impulsionar a sustentabilidade da produção industrial e, assim, aumentar sua aceitação.

p Este é o caminho seguido pelo Instituto Fraunhofer de Microestrutura de Materiais e Sistemas IMWS com o desenvolvimento de estruturas leves feitas de produtos semi-acabados organo-sanduíche. Fraunhofer IMWS mostrou que é possível produzir leves, Estruturas sanduíche termoplásticas prontas para uso com baixo custo e eficiência em um processo inovador que é adequado para produção em massa.

p O design leve é ​​também o campo no qual o Instituto Fraunhofer de Pesquisa Aplicada de Polímeros IAP está apresentando um novo desenvolvimento. Usando um novo tipo de forno que gera temperaturas de até 2850 ° C, pesquisadores do Fraunhofer IAP tiveram sucesso na produção de fibras de carbono de base biológica a partir de materiais renováveis, cujas propriedades superam parcialmente as das fibras de carbono convencionais. Além disso, este novo processo resulta em uma redução substancial nos custos de produção.

p Instituto Fraunhofer para Pesquisa em Madeira, Wilhelm-Klauditz-Institut, A WKI também apresenta uma inovação que conserva recursos:uma bandeja de plástico ecológica e sustentável para o transporte de pequenos itens. As bandejas de polipropileno são usadas para transportar e armazenar milhões de itens todos os dias no atacado, varejo e indústria. Os pesquisadores da Fraunhofer agora conseguiram substituir até 25% do polipropileno usado na fabricação dessas bandejas por fibras de madeira. Além disso, as novas bandejas não são apenas mais sustentáveis, mas também mais resistentes e leves - com os mesmos custos de produção.

p Novos materiais desenvolvidos pelo Instituto Fraunhofer de Tecnologia Química ICT deverão dar um impulso significativo à reciclagem. Os novos compósitos PLA auto-reforçados da Fraunhofer ICT têm alta resistência mecânica e rigidez, mesmo em temperaturas elevadas. E, como puro PLA, eles são totalmente de base biológica, além de serem dúcteis, fácil de reciclar e biodegradável industrialmente. Além disso, a energia consumida durante a produção de PLA - e, portanto, também seu CO ₂ equivalente - é cerca de metade do que envolve a produção de polímeros reforçados com fibra de carbono convencionais, como os que contêm polipropileno. Além disso, o novo processo reduz substancialmente os custos de produção.

p Da reciclagem ao upcycling

p De todos os materiais, talvez não haja nada mais adequado para reciclagem e reutilização do que o plástico. As opções aqui são muito variadas e vão desde a simples reciclagem do plástico como material, para sua reutilização em alguma forma de upcycling, a uma recuperação térmica de energia por meio de combustão.

p O Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy está demonstrando como projetar, para plásticos, uma rede de reciclagem de energia e materiais segundo princípios circulares. O consórcio por trás do cluster desenvolve serviços especiais para, e em parceria com, a indústria de plásticos, incluindo bens de consumo associados e empresas comerciais, bem como a indústria de reciclagem.

p Um dos principais desafios que a indústria enfrenta é como lidar com certos tipos de resíduos plásticos, como embalagens de papel alumínio. O Instituto Fraunhofer para Durabilidade Estrutural e Confiabilidade do Sistema LBF está investigando esse problema. Em um projeto intitulado Up-cyclePET, Os pesquisadores da Fraunhofer uniram forças com a empresa EASICOMP GmbH para desenvolver materiais de alta qualidade a partir de resíduos plásticos de curta duração para uso posterior em aplicações de longa duração, como peças automotivas leves. Como material de base, são usadas garrafas de bebidas feitas de tereftalato de polietileno (PET).

p O Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia IGB também está investigando o uso de resíduos como fonte de matéria-prima industrial. Essas fontes incluem a substância natural 3-careno, que é um constituinte da terebintina e ocorre nesta forma como um subproduto na produção de polpa de celulose a partir da madeira. A prática comum até agora tem sido eliminá-lo por incineração. Contudo, usando novos processos catalíticos, pesquisadores do Fraunhofer IGB conseguiram agora converter o 3-careno em substâncias que podem ser usadas como componentes para plásticos de base biológica. Essas novas poliamidas orgânicas não são apenas transparentes, mas também têm uma alta estabilidade térmica, o que os torna adequados para uma ampla gama de aplicações.

p Maior eficiência de processos inovadores

p Para tornar a indústria de plásticos mais sustentável e eficiente em termos de energia e recursos, várias outras questões-chave devem ser abordadas. Isso inclui um aprimoramento dos métodos de processamento existentes e o desenvolvimento de novos.

p O Instituto Fraunhofer para Engenharia de Processos e Embalagem IVV está exibindo um dispositivo inteligente para testar embalagens destacáveis. O Pack Peel Scan é usado para medir a força necessária para abrir bandejas de plástico e embalagens de filme plástico. Os dados registrados podem então ser usados ​​diretamente para avaliar a qualidade do selo. Além disso, dados específicos sobre a variação da força necessária durante a abertura da embalagem também podem ser aplicados em conjunto com métodos de aprendizado de máquina (AI) para prever erros de processo.

p Sistemas microfluídicos são usados ​​para transportar, filtrar e misturar quantidades minúsculas de líquido na faixa de microlitros e picolitros. Medicina e biotecnologia são áreas clássicas de aplicação dessa tecnologia. O Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Laser ILT aperfeiçoou a produção de chips microfluídicos personalizados por meio de um processo baseado em laser que oferece uma série de vantagens. Por exemplo, não há necessidade do uso de absorventes. Além disso, um feixe de laser pode ser usado para polir individualmente áreas selecionadas, alcançando assim um alto grau de transparência para aplicações como espectroscopia.

p O Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Engenharia de Precisão IOF está demonstrando uma técnica aprimorada para deposição de camada atômica (ALD). Este é um processo chave de revestimento, usado, por exemplo, para alcançar propriedades óticas uniformes em toda a superfície interna e externa da ótica de plástico.

p O Instituto Fraunhofer para Tecnologia de Fabricação e Materiais Avançados IFAM apresenta um novo desenvolvimento no campo da tecnologia de sensores. Este novo sensor de reconhecimento de gestos da Fraunhofer IFAM é feito de um material à base de polímero e usado para controlar aplicações Industrie 4.0. O sensor é econômico e adequado para uma ampla gama de aplicações.

p SAMMI é um novo sistema desenvolvido no Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frequência e Técnicas de Radar FHR. Ele é projetado para escanear itens em uma correia transportadora ou linha de produção e usa tecnologia de alta frequência para detectar corpos estranhos minúsculos ou danos. Isso permite a identificação rápida e confiável de contaminação em alimentos embalados, por exemplo.