PLA splittert, wenn der Modifier fehlt
Polymilchsäure und Lignin-Blends ersetzen ABS nur mit Schlagzähmodifikation. Händler prüfen EN 71 am eingefärbten Compound, nicht das Blattgrün auf dem Karton.
Bunte Bausteine auf der Fläche: die Bruchkante entscheidet, nicht die Farbe des Kartons. Bildnachweis: Unsplash. Kommerzielle Unsplash-Lizenz.
Auf der Spielwarenfachhandel steht das Blattgrün auf Kartons, deren Inhalt nach wie vor brechen kann wie ein trockener Zweig. Polymilchsäure, PLA, und Blends mit Lignin oder Stärke ersetzen ABS im Spritzguss nur, wenn die Schlagzähigkeit modifiziert ist. Unmodifiziertes PLA liegt in der Kerbschlagzähigkeit oft bei wenigen Kilojoule pro Quadratmeter. ABS-Typen, die im Spielzeug lange gehalten haben, liegen häufig ein Vielfaches darüber. Die Differenz ist die Frage, ob ein Baustein nach dem Fall auf Fliesen eine scharfe Bruchkante hat. Du hörst sie, bevor das Nachhaltigkeitsblatt aufgeschlagen ist.
Händler prüfen EN 71-3 an der ganzen Mischung, Pigment und Asche eingeschlossen. Das Piktogramm auf der Schachtel ist keine Prüfung. Biobasiert ist außerdem nicht dasselbe wie kompostierbar. Kompostierbar ist kein Qualitätsmerkmal für einen Gegenstand, der eine Saison im Kinderzimmer überstehen soll.
Wo PLA glasig bricht
PLA ist ein Polyester aus Milchsäure. Seine Glasübergangstemperatur liegt um 55 bis 60 Grad. Darüber wird das Teil weich. Ein Baustein auf der Hutablage im Sommer ist damit ein Formproblem. Unterhalb dieser Temperatur ist unmodifiziertes PLA spröde. Der Bruch ist glasig. EN 71-1 interessiert sich genau dafür: nach Fall und nach vorhersehbarem Missbrauch dürfen keine gefährlichen scharfen Kanten und Splitter entstehen. Ein Werkstoff, der schön splittert, scheitert an dieser Stelle, bevor jemand das Blattgrün als Argument holt.
Im Zylinder kommt eine zweite Schwäche dazu. PLA muss trocken in die Verarbeitung. Feuchtigkeit spaltet die Kette, das Molekulargewicht fällt, die ohnehin knappe Schlagzähigkeit fällt mit. Ein Demoteil, das aus einem offenen Sack gespritzt wurde, beweist nichts über die Serie. Der Einkauf fragt nach der Trocknung, nach der Restfeuchte, die der Rohstoffhersteller verlangt, und nach einer Schlagzähigkeitszahl der gespritzten Charge. Das Rohstoffdatenblatt von vor der Compoundierung reicht nicht.
Stärkeblends ziehen zusätzlich Wasser über die Nutzung. Ein Teil, das nach einem feuchten Sommer maßlich wandert oder an der Oberfläche klebt, hat die Form verloren, die das Spiel braucht. Die Spezifikation nennt deshalb die Konditionierung und den Wert ab Spritzmaschine, nicht den Wert aus der Broschüre, die im Trockenschrank lag.
Lignin macht steif, nicht zäh
Lignin ist der aromatische Rest der Pflanze, dunkel, oft geruchsaktiv, als Füllstoff billig und biobasiert. In PLA oder in Stärke erhöht es häufig die Steifigkeit und senkt die Dehnung. Das ist das Gegenteil einer Schlagzähmodifikation. Wer Lignin als Naturfaserersatz verkauft, ohne einen Schlagzähmodifier und ohne einen Verträglichkeitsvermittler zu nennen, verkauft einen spröderen Körper mit einer besseren Geschichte.
Modifier, die die Kerbschlagzähigkeit wirklich heben, sind oft noch fossil, Acrylattypen oder bestimmte Copolyester. Sobald sie in der Rezeptur stehen, sinkt der biobasierte Kohlenstoffanteil. Der lässt sich über den Radiokohlenstoff bestimmen, in der Praxis nach ASTM D6866 oder einer gleichwertigen Methode, an der gespritzten Charge. Ein Claim von 100 Prozent biobasiert neben einem fossilen Modifier ist eine Rechenfrage. Das Datenblatt beantwortet sie in Prozent. Das Blatt auf dem Karton nicht.
Der Geruch von Lignin ist ein eigener Ablehnungsgrund. Ein Spielzeug, das nach Prozess riecht, besteht die Nutzung nicht, auch wenn die Mechanik hält. Geruch gehört in die Freigabe, neben die Farbe. Bei Lignin läuft die Farbe ins Dunkel und macht die Einfärbung teurer, nicht billiger.
Lignin ist ein Füllstoff. Die Schlagzähigkeit kommt aus dem Modifier, und der Modifier steht in der Rezeptur.
EN 71-3 gilt für das, was das Kind anfasst
EN 71-3 misst die Migration von Elementen aus dem Spielzeugmaterial, in Kategorien von trocken-verformbar über flüssig bis zu abgeschabtem Material. Geprüft wird, was das Kind berührt, nicht das Reinpolymer aus der Broschüre. Pigment, Masterbatch, Ligninasche, Katalysatorreste: alles, was Aluminium, Antimon, Arsen, Blei, Chrom, Cadmium, Zinn oder die anderen gelisteten Elemente mitbringt, gehört in dieselbe Prüfung. Eine grüne Einfärbung, die ihr Chrom aus einer billigen Charge zieht, reißt die Grenze, während das PLA daneben unauffällig war.
EN 13432 beschreibt die industrielle Kompostierung von Verpackungen. Sie ist keine Norm für die Bruchfestigkeit eines Spielzeugs und kein Freibrief, dass ein Teil im Kinderzimmer verschwinden soll. Ein Gegenstand, der unter Gebrauchsbedingungen zerfällt, ist ein gescheitertes Spielzeug, das zusätzlich Splitter erzeugt. Haltbarkeit und Kompostierbarkeit ziehen in entgegengesetzte Richtungen. Der Handel entscheidet sich für die Haltbarkeit und sagt das auch so, auf dem Karton, in Klartext.
Auf der Schachtel bleiben zwei Sätze getrennt. Erstens der biobasierte Anteil der Charge in Prozent. Zweitens die bestandene EN 71-1 nach Schlag und die bestandene EN 71-3 am eingefärbten Compound. Ein Blattgrün ersetzt keinen von beiden.
Der Prüfkörper, nicht die Folie
Die Spielwarenfachhandel 2027 wird mehr PLA-Bausteine zeigen als 2026. Vorzeigbar ist der Prüfkörper.
Die Kerbschlagzähigkeit der gespritzten Charge liegt neben der ABS-Referenz, die das Teil bisher war. Trocknung und Restfeuchte vor dem Zylinder sind dokumentiert, sonst fällt das Molekulargewicht. Der Glasübergang ist benannt. Ein Einsatz, der 60 Grad im Auto sieht, scheidet aus. Ligninanteil, Modifier und Verträglichkeitsvermittler stehen in der Rezeptur, der biobasierte Kohlenstoff der Charge ist gemessen. EN 71-1 nach Fall ohne scharfe Splitter, EN 71-3 am ganzen Compound inklusive Pigment. Ein EN-13432-Logo ist kein Qualitätsbeweis für ein Spielzeug.
Ein Blend, der diese Zeilen trägt, kann ABS in einem definierten Teil ersetzen. Ein Blend, der nur das Blatt trägt, ersetzt die Folie. Der Bruch auf der Fliese bleibt derselbe. Die Hütte, die das Teil spritzt, legt die Kerbschlagzähigkeit der Charge neben die des bisherigen ABS. Liegt sie deutlich darunter, bleibt das Teil aus ABS, auch wenn der Karton schon gedruckt ist. Ein Demomuster aus einem einzelnen, sorgfältig getrockneten Schuss ist kein Seriennachweis. Der Einkauf nimmt den Prüfbericht der Charge mit, die wirklich in die Kiste geht. Ohne diese Zahl ist das Blattgrün auf dem Karton Druckfarbe.
