Auf der Suche nach M\u00f6glichkeiten, den Rohstoff Erd\u00f6l in der Industrie durch neue Materialien zu ersetzen, erlangten in den letzten Jahren neben biologischen Kunststoffen zunehmend auch Pflanzenfasern wachsende Aufmerksamkeit. Die Erforschung neuer, umweltschonender Rohstoffe auf pflanzlicher Basis wird auch an Japans Universit\u00e4ten in Kooperation mit Unternehmen eifrig betrieben und brachte bereits einige Alternativen zu konventionellen Materialien hervor. Insbesondere verspricht die Kombination von pflanzlichen Fasern mit biologischen Kunststoffen wie der Polymilchs\u00e4ure (PLA) gro\u00dfes Anwendungspotential auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe. Nicht nur leisten diese einen Beitrag als Ersatz f\u00fcr das klimasch\u00e4dliche Erd\u00f6l, sondern verf\u00fcgen auch \u00fcber den Vorteil der leichteren Entsorgbarkeit im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen erd\u00f6lbasierten Produkten.<\/p>\n
An der Universit\u00e4t Ky\u014dto befa\u00dft sich bereits seit einigen Jahren Professor Hiroyuki Yano mit der Erforschung von neuen industriellen Anwendungsm\u00f6glichkeiten pflanzlicher Fasern. In Zusammenarbeit mit der Oji Paper Company (\u738b\u5b50\u88fd\u7d19\u682a\u5f0f\u4f1a\u793e \u014cji seishi kabushiki-gaisha), Japans gr\u00f6\u00dftem Papierhersteller und sechstgr\u00f6\u00dftem Papierproduzenten der Welt, sowie dem Chemiekonzern Seiko PMC Corporation erzeugte Yano erfolgreich \u201eBio Nano Fibers\u201c, bei denen Fasern aus Pulpe (Holzschliff oder Zellstoff) zu biologischen Nanofasern von wenigen Mikrometer Dicke zerlegt wurden. <\/p>\n
Die biologischen Nanofasern weisen mehr als die f\u00fcnffache Festigkeit von Eisen und lediglich ein Zehntel der thermischen Ausdehnung von Glas auf \u2013 die Beimengung dieser Fasern erm\u00f6glichte es, die Festigkeit von Propylen- und Polyethylenharzen, wie sie etwa im Automobilbau Verwendung finden, deutlich zu erh\u00f6hen. So erh\u00f6hte sich bei einem Zusatz von 10% Fasern die H\u00e4rte von Polyethylen auf das Doppelte. Der neue Verbundwerkstoff soll langfristig das Durchschnittsgewicht von Autokarosserien um 10% senken und wird schon ab Juni den Automobilbauern Toyota, Suzuki und Nissan u.a. zur praktischen Erprobung und Beurteilung der Verwendbarkeit als Innen- und Au\u00dfenmaterial zur Verf\u00fcgung gestellt. Die Marktreife soll in den n\u00e4chsten zwei bis drei Jahren erreicht sein.<\/p>\n
An der Universit\u00e4t T\u014dky\u014d wurde unterdessen der Einsatz von Pflanzenfasern in Lebensmittelverpackungen erforscht und dabei ein Film f\u00fcr Lebensmittelverpackungen u.\u00e4. entwickelt, der nahezu undurchl\u00e4ssig f\u00fcr Sauerstoff ist. In Kooperation mit Nippon Paper Industries (\u65e5\u672c\u88fd\u7d19\u682a\u5f0f\u4f1a\u793e Nippon Seishi Kabushiki-gaisha), Japans zweitgr\u00f6\u00dftem und der Welt zehntgr\u00f6\u00dftem Papierhersteller, und dem Kosmetik- und Hygieneartikelhersteller Kao Corporation wurde ein hochdichter Film aus ausschlie\u00dflich pflanzlicher Herkunft entwickelt.<\/p>\n
Auf die Oberfl\u00e4che eines aus St\u00e4rke gewonnenem Polylactidfilms mit einer Dicke von 30 Mikrometern brachten die Forscher eine 0,8 Mikrometer d\u00fcnne Schicht der Bio Nano Fiber auf. W\u00e4hrend ein ausschlie\u00dflich aus Polylactid bestehender Film sauerstoffdurchl\u00e4ssig ist und nur \u00fcber geringe Festigkeit verf\u00fcgt, erzielt die Kombination von Polylactidfilm mit biologischen Nanofasern eine Sauerstoffundurchl\u00e4ssigkeit, die der von Verpackungsmaterialien auf Erd\u00f6lbasis gleichkommt.<\/p>\n
Vor der Behandlung liegen die Fasern in den Pflanzen in dicken Str\u00e4ngen geb\u00fcndelt vor \u2013 mit einer speziellen Verbindung, der ein Oxidationsmittel beigesetzt wurde, werden diese Str\u00e4nge angegriffen und in fast einheitlich d\u00fcnne Nanofasern von ca. 4 Nanometer Dicke zerlegt. Da nur eine d\u00fcnne Schicht der Fasern aufgetragen werden mu\u00df, bleibt die Transparenz des Polylactidfilms erhalten. Auch bei dieser Anwendung ist die Marktreife f\u00fcr die n\u00e4chsten zwei bis drei Jahre angestrebt, dar\u00fcberhinaus k\u00f6nnten sich die Fasern auch bei Filmen f\u00fcr LCD-Bildschirme einsetzen lassen. <\/p>\n
Eine Besonderheit der neuen Fasern ist ihr g\u00fcnstig zu beschaffendes Ausgangsmaterial. Falls die bei der Papierherstellung anfallende Pulpe zu ihrer Herstellung verwendet wird, wird davon ausgegangen, da\u00df f\u00fcr die biologischen Nanofasern ein Kilopreis von etwa 500 Yen (ca. 4 Euro) realisiert werden kann. Doch bestehen auch andere M\u00f6glichkeiten der Rohstoffbeschaffung: An der Universit\u00e4t Ky\u016bsh\u016b wurden mit septisch wirkenden Catechinen versetzte Bio-Nano-Fasern erzeugt, indem Wasser unter Hochdruck auf Teeabf\u00e4lle geleitet wird. Werden diese Fasern anschlie\u00dfend auf Verpackungsmaterialien aufgebracht, werden diese widerstandsf\u00e4higer gegen Keime. Bereits in diesem Jahr sollen hierzu praktische Erprobungen erfolgen.<\/p>\n
Quellen:
Nihon Keizai Shinbun, 10.05.2010<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Pflanzliche Nanofasern als Rohstoff f\u00fcr die Industrie<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-66","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-whats-new"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=66"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":67,"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/66\/revisions\/67"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=66"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=66"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ichconsult.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=66"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}