Biologische Weichmacher als Alternative zu chemischen Wirkstoffen
Einen biologischen Weichmacher für Kunststoffe, der gesundheitsschädliche Weichmacher auf Phthalat-Basis ersetzen könnte, stellen Fraunhofer-Forscher auf der Internationalen Grünen Woche vom 17. bis 26. Januar in Berlin vor. Der neue Wirkstoff basiert auf Bernsteinsäure und verbindet sich sehr gut mit Kunststoffen wie PVC.
Sichtprüfung einer Blasfolie aus Biokunststoff: Forscher des Fraunhofer-Instituts UMSICHT in Oberhausen haben einen biologischen Weichmacher entwickelt, der sich auch mit Biokunststoffen gut verträgt.
Foto: Fraunhofer UMSICHT
Für alle Menschen, die zum Beispiels allergisch auf Weichmacher reagieren, wäre es ein Durchbruch: Forscher am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen haben erstmals einen biologischen Weichmacher entwickelt, der eine echte Alternative sein könnte zu chemischen Wirkstoffen, die zunehmend in die Kritik geraten.
Als Basis für ihren Weichmacher verwenden die Forscher biobasierte Bernsteinsäure, die erst seit kurzer Zeit kommerziell vermarktet wird. Mit einem patentierten Verfahren werden die für die Herstellung notwendigen biobasierten Alkohole aus Bioethanol und anderen Komponenten hergestellt.
Im Vergleich zu anderen biologischen Weichmachern auf Basis von Pflanzenöl oder der potenziell allergen wirkenden Abietinsäure hat der neue Weichmacher ausgeprägten polaren Charakter. Die Atomgruppen der Bernsteinsäuredialkanoate sind also elektrisch geladen und verbinden sich entsprechend gut mit Thermoplasten, die ebenfalls polare Eigenschaften aufweisen. Das sind Kunststoffe wie Polyvinylchlorid (PVC), Polylactide (PLA), Polyhydroxybuttersäure (PHB) und CA aber auch Polystyrene (PS).
Biokunststoffe vertragen sich nicht mit jedem Weichmacher
Die Weichmacher werden gebraucht, um eine gewünschte Form und Funktion der Kunststoffe zu erhalten. Meist werden sie auf Basis der Chemikalie Phthalat hergestellt und dürfen beispielsweise nicht mit Lebensmitteln in Kontakt geraten. Deshalb sind Phthalat-basierte Weichmacher in die Kritik geraten und werden zunehmend durch andere Substanzen ersetzt.
Kugelschreiber aus Biokunststoff: Derzeit enthalten Biokunststoffe meist Weichmacher auf Basis von Phthalat. Diese Weichmacher gelten als gesundheitsschädlich.
Quelle: Fraunhofer UMSICHT
Chemische Weichmacher gehören zu den meistverkauften Chemikalien weltweit. Und der Bedarf steigt: Bis 2018 wird die Nachfrage auf über 7,6 Millionen Tonnen pro Jahr steigen, so eine Studie der Marktforschung Ceresana Research.
Doch ausgerechnet in Biokunststoffen wie dem auf Holz basierenden Celluloseacetat (CA) wird Phthalat weiterhin verwendet. Der Grund: Biokunststoffe vertragen sich nicht mit allen biologischen Weichmachern. Zudem entfalten die Weichmacher nicht immer die gewünschte Wirkung.
Schon vor 100 Jahren wurden Biokunststoffe verwendet
Und so haben Biokunststoffe nur einen geringen Marktanteil. 2011 wurden weltweit 280 Millionen Tonnen Kunststoff produziert, aber nur für 1,2 Millionen Tonnen aus nachwachsende Rohstoffe. Dabei haben Biokunststoffe eine lange Tradition: Schon 1869 wurden Biokunststoffe verwendet wie beispielsweise Cellulose, das für das Celluloid von Filmen verwendet wurde. Auch Cellophan ist ein Biokunststoff, der für transparente Folien eingesetzt wurde. Biokunststoffe wurden im Jahr 1900 erstmals durch die Verwendung von Mineralöl verdrängt.
Die Grüne Woche in Berlin findet vom 17. bis 26. Januar statt.
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