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Aufbau von Kunststoffen

Kunststoffe - Naturstoffe - Biokunststoffe

Welche makromolekularen Stoffe bezeichnet man als Kunststoffe?

  • Einerseits werden Kunststoffe komplett aus den kleinsten Bausteinen neu synthetisiert (häufigster Fall). Beispielweise wird Haushaltsfolie aus dem Monomer Ethen hergestellt, der Kunststoff heißt daher Polyethen (bzw. Polyethylen, siehe Nomenklatur), viele Kunststoffbecher werden aus dem Monomer Propen hergestellt (und bestehen somit aus dem Kunststoff Polypropen).
  • Andererseits kann man auch Naturstoffe verwenden, die bereits aus Makromolekülen bestehen und modifiziert diese nach Bedarf. Ein Beispiel hierfür ist die Herstellung von Zellglas (bekannt unter der Marke Cellophan) aus umgewandelter Cellulose oder die Herstellung von Gummi aus Kautschuk mittels Vulkanisation. Daher rechnet man auch (Kautschuk-)Gummi und die Textilfaserstoffe zu den Kunststoffen.
Herkunft der Monomere

Die Bausteine zur Kunststoffsynthese (wie z.B. Ethen oder Propen) werden zumeist direkt oder durch Synthesen aus Rohbenzin (Naphtha) gewonnen. Mittlerweile versucht man die Bausteine verstärkt aus nachwachsenden Rohstoffen zu gewinnen. Man spricht dann auch von bio-basierten Kunststoffen (oder Biokunststoffen, siehe unten).

Ein Beispiel dafür ist Milchsäure die mittels Fermentationsverfahren hergestellt wird. Allerdings ist der mengenmässige Bedarf an Kunststoffen derzeit sehr viel höher als die nachwachsenden Rohstoffe abdecken können.

Was versteht man unter natürlichen Polymeren?

Zu den natürlichen Polymeren zählen z.B. die Polysaccharide (Vielfachzucker), die Proteine (Eiweiße), Nucleionsäuren (DNA) und und Kautschuk (gewonnen aus dem Kautschukbaum). Es sind also Polymere, die von Organismen gebildet werden.

Und was sind jetzt Naturstoffe?

Unter Naturstoffen (was ja von der Wortbildung analog zu Kunststoffen wäre) versteht man hingegen generell organische Stoffe, die von Organismen gebildet werden (Reinstoffe oder definierte Gemische). Die Molekülgrösse spielt hierbei keine Rolle: Haushaltszucker (Saccharose) ist somit ein Naturstoff. Auch zum Beispiel Ethanol und Aromastoffe wie Vanillin sind Naturstoffe und bestehen alle aus kleinen Molekülen.

Cellulose ist ebenfalls ein Naturstoff, besteht jedoch aus Makromolekülen. Naturprodukte wie Holz oder Federn zählt man chemisch gesehen nicht zu den Naturstoffen, da sie nicht aus einheitlichen Stoffen bestehen (die einzelnen Inhaltsstoffe wie z.B. das Lignin im Holz natürlich schon).

Biokunststoffe

Dieser Begriff wird heute unterschiedlich verwendet: Einerseits versteht man darunter bio-basierte Kunststoffe (siehe oben), oder man versteht unter Biokunststoffen alle biologisch abbaubaren Kunststoffe unabhängig von ihrer Rohstoffbasis. Eine eindeutige Definition von Biokunststoffen gibt es daher nicht.

Biokunststoffe werden meist für Verpackungszwecke eingesetzt, z.B. für Einkaufstüten oder kompostierbare Müllbeutel.

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