Entschlüsselung von Fehlgerüchen in Polypropylen – Einfluss von Additiven und Verarbeitung

Das IGF-Vorhaben 19066 BG der Forschungsvereinigung „Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen gGmbH“, Meißner Ring 1-5, 09599 Freiberg wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der „Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF)“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Wir bedanken uns für die gewährte Unterstützung.


Im Rahmen des Projektes wurden gezielt hergestellte Compounds vergleichend mit kommerziell verfügbaren PP-Homopolymeren hinsichtlich ihrer geruchsverursachenden Substanzen untersucht. Nach der umfassenden Eingangsanalytik (Geruchsverhalten, thermische Eigenschaften und spektroskopische Analyse) der kommerziellen PP-Homopolymere wurden die PP-Compounds auf dem gleichlaufenden Doppelschneckenextruder (ZSK 25) hergestellt. Die erforderlichen Masterbatche wurden materialschonend in Bezug auf den Abbau des Polymerträgers erzeugt. Die Prozessbedingungen wurden hinsichtlich Durchsatz und Drehmomentauslastung optimiert.

Es wurde ein optimales "Proben-work-up" für die Identifizierung und Quantifizierung der geruchsverursachenden Substanzen erarbeitet. Das optimierte "Proben-work-up" wurde in Vorversuchen auf drei unterschiedlich stabilisierte kommerzielle Homopolymere angewandt. Eine vergleichende Aromaextraktverdünnungsanalyse (vAEVA) dieser drei Polymere zeigte eindeutige Geruchsunterschiede, die schließlich auch qualitativ und quantitativ belegt werden konnten. ln einer vAEVA wurden zwischen den gezielt hergestellten Compounds zum Teil deutliche Unterschiede festgestellt. Größere Unterschiede lagen gerade in den "plastikartigen" bzw. "phenolischen" Geruchsnoten. Diese Unterschiede bestätigten sich durch die exakte Quantifizierung der Geruchsstoffe sowie durch die Berechnung der Odour Activity Values (OAVs). ln den meisten Proben lieferte nur das nach Plastik riechende 1-Hexen-3-on einen Geruchsbeitrag. Proben, denen nur ein Additiv zugesetzt wurde, wiesen lediglich einen leichten Plastikgeruch auf.

Der intensivste Plastikgeruch wurde bei dem talkumhaltigen Homopolymer ermittelt. Hier wurde das plastikartige 2-tert-Butylphenol mit höchstem OAV ermittelt. Ein sensorischer Vergleich der Proben mit dem jeweiligen Modellpolymer zeigte, dass die Geruchssimulation der Proben tendenziell gut nachgestellt werden konnte. Das Forschungsziel wurde erreicht.

 

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