Biopolymere - Polymere aus der Natur

Ref# 01
Biopolymere
Polymere Aus Der Natur

von
Michael G. Dorner
5AWS 2001/02

1. Einführung 4

1.1. Standpunkte zu Biopolymeren 5
1.2. Wissenschaftliche Aspekte 5
1.2.1. Prüfverfahren zur biologischen Abbaubarkeit 6
1.3. Eigenschaften von BAK 6

2. Der Bioabbau 7

2.1. Der Prozess des Bioabbaus 7
2.1.1. Biologischer Abbau 7
2.1.2. Weitere Definitionen 8
2.2. Schlüsselelemente des Bioabbaus 8

3. Nachwachsende Rohstoffe (Biopolymere) 9

3.1. Vorteile beim Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen 9
3.2. Nachteile beim Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen 9

4. Verschiedene Biopolymere 9

4.1. Polysaccharide 9
4.1.1. Monosaccharide 10
4.1.2. Cellulose 11
4.1.2.1. Herstellung von Cellulose 12
4.1.2.2. Biologischer Abbau von Cellulose 12
4.1.3. Stärke 13
4.1.3.1. Herstellung/Verwendung von Stärke 14
4.1.3.2. Weitere Anwendungen/Arten von Stärke 15
4.1.3.3. Biologische Abbaubarkeit von Stärke/Cellulose (Glucose) 15
4.1.4. Chitin/Chitosan 15
4.1.4.1. Herstellung Chitin/Chitosan 16
4.1.4.2. Abbaubarkeit von Chitin/Chitosan 16
4.1.4.3. Verwendung von Chitin/Chitosan 16
4.1.5. Pullulan 16
4.2. Proteine 17
4.2.1. Polymere tierischen Ursprungs 19
4.2.1.1. Casein Kunststoffe 19
4.2.1.2. Seide 19
4.2.2. Polymere pflanzlichen Ursprungs 20
4.2.3. Polyglutaminsäure 20
4.3. Polyester 21
4.3.1. Polyhydroxyfettsäuren (PHF) 21
4.3.1.1. Herstellung der PHB 21
4.3.1.2. Eigenschaften der PHB 22
4.3.1.3. Biologischer Abbau von PHB 22
4.3.2. Polymilchsäure (Polyactid, PLA) 23
4.3.2.1. Herstellung von PHL 23
4.3.3. Eigenschaften der PLA 23
4.3.3.1. Biologischer Abbau von PLA 24
4.4. Polyisoprene 25
4.4.1.1. Verarbeitung von Polyisoprenen 25
4.4.1.2. Verwendung von Polyisoprenen 25
4.4.1.3. Biologischer Abbau von Polyisoprenen 25

5. Trends, Ideen und Zukunftsmusik 26

5.1. Stand der Dinge 26
5.2. Zukunftsmusik 26

6. Literaturverzeichnis 27
7. Abbildungs und Folienverzeichnis 28
8. Danksagung 28

1. Einführung

In den letzten Jahren haben polymere Werk- und Hilfsstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine zunehmende Bedeutung auf ausgewählten Anwendungsgebieten erfahren. Die nahe liegenden Vorteile der Schonung petrochemischer Ressourcen und der Verminderung des Abfallaufkommens verbinden sich jedoch immer deutlicher mit eigenschaftsbezogenen Zielstellungen, wie z.B. der Herstellung von biologisch abbaubaren Werkstoffen. [Lit.1]

Definition Biopolymere
Biopolymere sind Kunststoffe basierend auf Rohstoffen aus der Natur. Sie können, müssen aber nicht biologisch abbaubar sein.

Bezüglich der Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren spielt darüber hinaus die Reduzierung toxischer oder allergener Einsatz- und Zwischenprodukte als Vorteil gegenüber konventionellen Verfahren eine zunehmende Rolle (z.B. in der Medizintechnik). [Lit.1]

[...]

Abb. 1- Systematik der Biologisch abbaubaren Polymere

1.1. Standpunkte zu Biopolymeren

Obwohl es bereits verschiedene markteingeführte Produkte gibt und erste Schritte von gesetzgeberischer Seite getan wurden, sind die Standpunkte zu den biologisch abbaubaren Kunststoffen oftmals differenziert. Bei repräsentativen Umfragen konnte ermittelt werden, dass das Wissen um diese neuen Materialien und damit deren Akzeptanz in breiteren Schichten der Bevölkerung noch unzureichend sind.
Erfreulicherweise stehen Jugendliche dem Thema unvoreingenommener gegenüber. Sie und auch andere Befürworter dieser Entwicklung stützen sich auf die folgenden Argumente:

[...]

08.11.2001 - Dorner Michael; Co-Ref: Sprinzl Wolfgang, Wawruschka Florian