Entwicklung eines reaktiven Extrusionsprozesses zur ...

1 Einleitung
Im Rahmen der gegenwärtigen Diskussionen in Wissenschaft, Industrie, Politik und
Öffentlichkeit über stetig steigende Ölpreise, die begrenzte Verfügbarkeit fossiler Roh-
stoffe, die immer wieder stark diskutiere CO2-Problematik, aber auch über das Thema
der Zunahme und der Entsorgung von Kunststoff-Produkten, zieht die vergleichsweise
neue Werkstoffklasse der Biopolymere zunehmende Aufmerksamkeit auf sich [SH11].
Insbesondere das Interesse an biologisch abbaubaren Polymeren ist dabei enorm, und ihre
Synthese sowie die Herstellung von Produkten gelten als vielversprechende Entwicklungen
der Kunststoffindustrie. Biologisch abbaubare Polymere sind in einer Studie von 1995
folgendermaßen definiert: „Ein biologisch abbaubares Polymer ist ein polymeres Material,
das die gleichen Funktionen wie ein konventioneller Kunststoff während des Gebrauchs
erfüllt, jedoch nach seiner Verwendung durch die Aktivität von in der Natur existie-
renden Mikroorganismen zunächst in niedermolekulare Verbindungen und schließlich in
anorganische Substanzen, wie Wasser und Kohlendioxid, abgebaut wird.“ [NN95a, SH11]
Biologisch abbaubare Polymere sind für unterschiedliche Produkte interessant: Sie fin-
den Einsatz in wichtigen biomedizinischen Anwendungen, wie z. B. als resorbierbares
Nahtmaterial, als chirurgische Implantate oder als Werkstoff zur kontrollierten Freiset-
zung von Medikamenten. Gleichzeitig ist die Entsorgung von Kunststoffabfällen (z. B.
Verpackungen, agrarwirtschaftliche Produkte oder andere vor allem kurzlebige Kunststoff-
Anwendungen) eine ernst zu nehmende Herausforderung für die Gesellschaft, die durch
den Einsatz von biologisch abbaubaren Polymeren einen vielversprechenden Ansatz liefert.
Daher zeigten sowohl industrielle wie auch universitäre Einrichtungen bereits in den
letzten 10 bis 15 Jahren ein großes Interesse an biologisch abbaubaren Polymeren mit dem
Ziel einen zufriedenstellenden Kompromiss aus ökonomischer wie auch ökologischer Sicht
zu erzielen. Ein Forschungsschwerpunkt liegt darin, die Degradations-Empfindlichkeit
zu erhöhen bzw. gezielt einstellen zu können. Neben der Degradations-Empfindlichkeit
gilt es auch die mechanischen und physikalischen Eigenschaften stetig zu verbessern.
[TM08] In der Regel ist die Herstellung von biologisch abbaubaren Polymeren aufgrund
teurer Ausgangsmaterialein jedoch recht kostenintensiv, so dass der ökonomische Aspekt
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