På marknaden för sportutrustning och tillbehör förblir produktdesign, livsstilsintegration och funktionalitet kritiska faktorer som påverkar konsumentköpsbeslut. För närvarande importeras många sportprodukter på den europeiska marknaden från Asien, med en betydande del som faller kort i ekologisk hållbarhet.
Forskare vid Fraunhofer Institute for Chemical Technology (IKT) i Pfinztal, nära Karlsruhe, har utvecklat en innovativ lösning under ett projekt som finansieras av Fraunhofer Future Foundation: en cykelhjälm tillverkad helt från Biopolyester PLA (Polyyctic Acid).
Traditionella cykelhjälmar prioriterar ofta funktionalitet på bekostnad av återvinningsbarhet, vilket resulterar i ett betydande ekologiskt fotavtryck. Massproducerade petroleumbaserade hjälmar från Asien, till exempel, kombinerar vanligtvis polykarbonatskal (PC), expanderade polystyren (EPS) skumkärnor, polypropen (PP) -komponenter och nylon (PA). Denna komplexa materialblandning gör teknisk och ekonomisk återvinning opraktisk när produkten når sitt slut på livet, vanligtvis efter 3–5 års användning, vilket lämnar förbränning som det enda bortskaffningsalternativet.
Genom att ompröva materialvalsprinciper för varje komponent uppstår nya vägar för hållbar produktion. Fraunhofer Future Foundation: s PIMMS-projekt exemplifierar detta tillvägagångssätt och visar hur sportutrustning kan utformas från ett enda biobaserat och återvinningsbart material. PLA, med sin beprövade tekniska prestanda och konkurrenskraftiga priser, har redan vunnit marknadstag. Dess materialavtryck är åtta gånger mindre än för konventionella petroleumbaserade alternativ.
Cykelhjälmar presenterar en unik prototyp för att testa nya material och mönster på grund av deras stränga funktionella krav-särskilt i energiabsorption och lätt konstruktion-såväl som deras beroende av komfort, överkomliga priser och estetik för kommersiell framgång. Över ett 18- månadsdrivet projekt samarbetade Fraunhofer IKT med industriella kollaboratörer inklusive Comfil APS, ELAS A\/S, WSVK och Polyola SAS för att utveckla PLA-baserade granulerade skum, termoformade filmer, fibrer och kompositmaterial. Dessa innovationer krävde exakta, skräddarsydda bearbetningsmetoder.
Genom samarbete mellan branschen anpassade teamet produktionsprocesser med hög volym som traditionellt används för petroleumbaserade hjälmar och placerade PLA-hjälmen för inträde på den konkurrensutsatta marknaden.
Medan materialets hållbarhet under vardagliga förhållanden redan har validerats, pågår standardiserade externa tester för att certifiera hjälmens prestanda. En livscykelbedömning (LCA) kommer ytterligare att kvantifiera de koldioxidavtrycksförbättringarna av denna återvinningsbara, enkelmaterialhjälm över produktions-, användningsfaser och livslängd och benchmarkera det mot konventionella petroleumbaserade motsvarigheter.
