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biologisch abbaubare PolymereZoomA-Z

Fachgebiet - Makromolekulare Chemie

Als biologisch abbaubare Polymere gelten Makromoleküle, die durch biologische Reaktionen unter Einwirkung von Mikroorganismen bzw. Enzymen (aerob: Kompostierung, anaerob: Vergärung) vollständig zu Wasser, Kohlendioxid und nicht toxischer Biomasse umgesetzt werden.

Zu den biologisch abbaubaren Polymeren gehören grundsätzlich alle natürlich vorkommenden Polymere (Cellulose, Stärke, Eiweiße). Aber auch eine Vielzahl von Polymeren, die durch polymeranaloge Reaktionen aus natürlichen Polymeren (z.B. Celluloseacetat), aus nachwachsenden (Polylactide, Polyhydroxyfettsäuren) oder aus fossilen Rohstoffen (z.B. verschiedene Polyester, Polyesteramide, Polyvinylalkohol, Polycaprolacton) erzeugt werden, lassen sich vollständig biologisch abbauen.

Der biologische Abbau der Polymere wird durch viele Faktoren beeinflusst, dazu gehören Sauerstoff- und Wassergehalt, Temperatur, pH-Wert, Spuren an Mineralien und die Art und Vorbehandlung des Polymers sowie die Kristallinität und Kristallitgröße. Werden die Polymere nicht in ihrer reinen Form, sondern in Form von Kunststoffen (Polymere mit Additiven; Polymerblends) eingesetzt, so darf man im strengen Sinne nur von biologisch abbaubaren Kunststoffen sprechen, wenn auch alle Zusatz- und Begleitstoffe vollständig biologisch abbaubar sind.

Biologisch abbaubare Polymere finden ihre hauptsächlichen Einsatzgebiete heute vorwiegend in der Medizin (Arzneimittel, wirkstoffhaltige resorbierbare Implantate oder chirurgische Nahtmaterialien) und auf dem Gebiet der Verpackungsmittel (Folien, Becher, Schaumstoffchips). Sie lassen sich heute mit einem breiten Eigenschaftsspektrum herstellen und per Spritzguss oder Spinnen verarbeiten.

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Polymere in der MedizintechnikLevel 240 min.

ChemieMakromolekulare ChemieAnwendungen

Die Einsatzgebiete verschiedener Kunststoffe in der Medizintechnik werden vorgestellt. Dabei wird auf die unterschiedlichen Anforderungen eingegangen, die sich ergeben, je nachdem, ob ein Werkstoff als Hilfsmittel, in Geräten oder im Körper z.B. als Implantat oder Drug Delivery System Anwendung findet.

Biologisch abbaubare PolymereLevel 240 min.

ChemieMakromolekulare ChemiePolymere

Diese Lerneinheit stellt die wichtigsten biologisch abbaubaren Polymere mit ihren Eigenschaften und ihrer Herstellung vor.

Eigenschaften der KunststoffeLevel 290 min.

ChemieMakromolekulare ChemiePolymere

Die Festigkeit und das Verhalten beim Erwärmen sind wichtige Eigenschaften von Kunststoffen. Diese Eigenschaften dienen dazu, Kunststoffe in drei Gruppen, die Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere, einzuteilen. Die Thermoplaste bilden dabei die mengenmäßig größte Gruppe. Es werden andere wichtige Eigenschaften wie die Dichte und das Brandverhalten vorgestellt. Zudem wird erläutert, wie die innere Struktur der Kunststoffe deren Eigenschaften bestimmt.