Nachhaltige Entwicklung

1. Arzneimittelverabreichungssysteme: PLA wird häufig als Arzneimittelträger in Arzneimittelverabreichungssystemen eingesetzt. Dank seiner Abbaubarkeit kann PLA Medikamente schrittweise im Körper freisetzen und so anhaltende therapeutische Wirkungen erzielen. Durch die Veränderung des Molekulargewichts und der Polymerisationsmethode des Polymers können die Freisetzungsrate und -dauer des Medikaments gesteuert werden, was die Wirksamkeit erhöht und Nebenwirkungen reduziert.

2. Chirurgisches Nahtmaterial: Bei chirurgischen Eingriffen weisen PLA-Nähte im Vergleich zu herkömmlichen, nicht abbaubaren Nähten eine gute Biokompatibilität und Abbaubarkeit auf, sodass sie sich allmählich im Körper auflösen und verschwinden, sodass keine zweite Operation zu ihrer Entfernung erforderlich ist.

3. Orthopädie und Gewebereparatur: Die gute Biokompatibilität und Abbaubarkeit von PLA ermöglichen die Integration in menschliche Knochen und die Reparatur von Knochendefekten, ohne dass das Risiko einer zweiten Operation besteht.

4. Ästhetische Füllstoffe: Biomedizinische Materialien werden zunehmend im Bereich der ästhetischen Füllstoffe eingesetzt, beispielsweise injizierbare Gesichtsfüller und Gesichtseinbettungsfäden aus biologisch abbaubaren Materialien. Regenerative injizierbare Materialien aus PLLA- und PCL-Mikrokugeln sorgen für natürliche und realistische Effekte und erfreuen sich zunehmender Marktakzeptanz.

Vor-Ort- und On-Demand-Fertigung: Der 3D-Druck zeichnet sich durch hohe Qualität, hohe Effizienz und die Fertigung kleiner Chargen aus, wodurch die Gesamtenergieverschwendung reduziert wird.

Leichtbauteile: Nicht jedes Teil in Fahrzeugen oder Geräten muss aus Metall gefertigt sein. 3D-gedruckte Polymer- oder Verbundteile bieten oft die gleiche Leistung und erreichen so das Ziel des Leichtbaus. 3D-Druck ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen inneren Gitterstrukturen, die ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis und eine hohe spezifische Steifigkeit bieten und so Form, Funktion, Leistung und Haltbarkeit von Produkten verbessern.

Materialeinsparung: Der Vorteil des 3D-Drucks liegt in der Reduzierung des für jedes Teil, jede Komponente und jedes Produkt verwendeten Materials. Dies kann den CO2-Fußabdruck deutlich reduzieren. Designing for Additive Manufacturing (DfAM) kann den Materialverbrauch um 5–25 % senken, was branchenweit allgemein anerkannt ist.

Polymilchsäure (PLA)-Fasern, auch Maisfasern genannt, werden hauptsächlich aus Stärke hergestellt, die aus Pflanzen wie Mais und dessen Stängeln gewonnen wird. Das natürlich schwach saure Milieu der PLA-Fasern hemmt Bakterienwachstum, hält Hausstaubmilben fern und zeichnet sich durch Eigenschaften wie Feuchtigkeitsaufnahme und Schweißableitung, UV-Beständigkeit und geringe Entflammbarkeit aus. Diese Eigenschaften machen sie für die Herstellung von Kleidung und Heimtextilien geeignet und erfüllen die Verbrauchernachfrage nach hochwertigen Textilprodukten. PLA-Fasern fühlen sich weich an, sind atmungsaktiv und wirken natürlich antibakteriell.

PLA-Fasern können im Boden innerhalb von ein bis drei Jahren vollständig zu Wasser und Kohlendioxid abgebaut werden und verursachen beim Verbrennen keine Umweltverschmutzung, was den Erwartungen an einen umweltfreundlichen Konsum entspricht.

Die traditionelle Textilindustrie ist durch hohen Energieverbrauch und hohe Emissionen gekennzeichnet. Daten zeigen, dass die Textil- und Bekleidungsindustrie für 10 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist und damit nach der Ölindustrie die zweitgrößte Umweltverschmutzerin ist. Von Natur aus passt die PLA-Faser zum neuen Textilkonsumkonzept: „Je umweltfreundlicher, desto modischer.“

Da die üblicherweise verwendeten Kunststoffe auf Erdölbasis in der natürlichen Umwelt nur schwer abbaubar sind, ist ihre Kontrolle der Umweltverschmutzung zu einer globalen Herausforderung geworden.

Basierend auf dem neuen Konzept „Von der Natur zurück zur Natur“ haben Wissenschaftler ein synthetisches Verfahren entwickelt, um Biomasse wie Mais in biologisch abbaubare Polymilchsäure-Kunststoffe (PLA) umzuwandeln. Dieser aus Pflanzenstärke gewonnene Kunststoff kommt ohne umweltschädliche petrochemische Rohstoffe aus und ist hervorragend biologisch abbaubar. Es handelt sich um einen umweltfreundlichen Kunststoff, der eine praktikable Lösung zur Eindämmung der Plastikverschmutzung bietet.

Die Produktion abbaubarer Kunststoffe direkt an der Quelle als Ersatz für herkömmliche Kunststoffe gilt als ultimative Lösung für das Problem der Plastikverschmutzung. PLA wird häufig in Lebensmittelverpackungen, Getränkeflaschen, Einweggeschirr und anderen Bereichen eingesetzt. Seine Transparenz, hervorragende Leistung und biologische Abbaubarkeit machen es zu einem idealen Ersatz für herkömmliche Kunststoffe.

Das chemische Recycling von Polymilchsäure (PLA) ist ein Prozess, bei dem PLA-Abfälle durch chemische Methoden in ihre ursprünglichen Monomere oder andere wertvolle Chemikalien zerlegt werden.

Dieses Recyclingverfahren reduziert nicht nur effektiv die Ansammlung von Kunststoffabfällen, sondern ermöglicht auch die Wiederverwendung der zurückgewonnenen Monomere bei der Herstellung von neuem PLA oder anderen Produkten und sorgt so für ein effizientes Ressourcenrecycling. Das chemische Recycling von PLA trägt dazu bei, den Kohlenstoffausstoß zu reduzieren, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Entwicklung einer grünen, kohlenstoffarmen Wirtschaft zu fördern.

Kohlenstoffreduzierung:Chemisches Recycling von Polymilchsäure (PLA) kann den CO2-Ausstoß effektiv reduzieren. Durch die chemische Zerlegung von PLA-Abfällen in ihr Monomer, Milchsäure, die dann zur Herstellung von neuem PLA verwendet werden kann, verbessert dieses geschlossene Recyclingmodell die Ressourceneffizienz erheblich. Es reduziert den Bedarf an neuen Rohstoffen und verbessert so den CO2-Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus. Darüber hinaus kann das chemische Recycling von PLA die Ansammlung von Kunststoffabfällen effektiv reduzieren und so dazu beitragen, die negativen Auswirkungen von Kunststoffabfällen auf Ökosysteme zu mildern.

Grüner Prozess:Der chemische Recyclingprozess selbst ist umweltfreundlich. Im Vergleich zum herkömmlichen mechanischen Recycling ermöglicht chemisches Recycling eine effiziente Materialregeneration bei geringerem Energieverbrauch und vermeidet die beim Hochtemperaturschmelzen entstehenden Schadstoffe. Darüber hinaus sind Nebenprodukte des chemischen Recyclings, wie beispielsweise Laktatester, gut biologisch abbaubar und wenig toxisch.

Kreislaufwirtschaft:Das chemische Recycling von PLA entspricht den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft und ermöglicht die Wiederverwertung von PLA-Materialien in einem geschlossenen Kreislaufsystem. Durch die chemische Zersetzung von PLA-Abfällen zu Milchsäure oder anderen nützlichen Chemikalien, die dann zur Herstellung von neuem PLA oder anderen Produkten verwendet werden können, verbessert dieser Prozess nicht nur die Ressourceneffizienz, sondern reduziert auch die Umweltbelastung durch Abfälle. Dieses Recyclingmodell entspricht den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft und trägt zu einem nachhaltigen Ressourcenmanagement bei.

Durch chemisches Recycling können PLA-Materialien effizient regeneriert und die Umweltbelastung deutlich reduziert werden. Dies fördert die Entwicklung einer grünen, kohlenstoffarmen Wirtschaft. Durch die Förderung und Anwendung chemischer Recyclingtechnologien können umweltfreundlichere und nachhaltigere Produktions- und Konsummuster realisiert werden.