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Garne aus Milchsäure fürs Implantat

Garne aus Biopolymeren
Bio-Garne fürs Implantat

Bio-Garne fürs Implantat
Dr. Boris Marx bei der Herstellung eines Polylactid-Blend mit hoher Festigkeit im Faserinstitut Bremen (Bild: Faserinstitut Bremen)
Biopolymere wie zum Beispiel Polylactid (PLA) bestehen aus biobasierten, nachwachsenden Rohstoffen wie zum Beispiel Milchsäure. Sie können bisher nur zu Garn für Heimtextilien verarbeitet werden. Eine neue Prozessführung und damit höhere Festigkeit erlaubt ihren Einsatz nun auch für medizinische Anwendungen beispielsweise textile Implantate.

Technische Fasern machen die Seile von Kinderschaukeln sicher oder sind bei medizinischen Operationen unverzichtbar. Der Grundstoff für diese Fasern sind häufig auf Erdölbasis hergestellte Polymere. In Anbetracht der begrenzten Verfügbarkeit fossiler Rohstoffe und der Kunststoffproblematik forscht Dr. Boris Marx vom Faserinstitut Bremen e.V. nach Alternativen mit Biopolymeren. Diese, wie zum Beispiel Polylactid (PLA), bestehen aus biobasierten, nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. PLA wird durch chemische Synthese auf Milchsäurebasis hergestellt. Kommerziell verfügbares PLA wird zu Garnen verarbeitet, zum Beispiel für Heimtextilien. Leider sind die Festigkeiten für technische Anwendungen bisher nicht ausreichend.

Garn mit höherer Festig- und Steifigkeit

„Im Rahmen des IGF-Projektes ‚Hochleistungs-PLA-Biko-Fasern‘ ist es erstmals gelungen, ein PLA-Blend mit Stereokomplex-Kristallstruktur im Technikumsmaßstab herzustellen. Dabei vermischten wir zwei PLA-Ausgangsmaterialien im Compoundierprozess. Die Besonderheit liegt dabei in der Prozessführung bei der Temperatur. Das Ergebnis ist ein PLA-Blend in Pulverform mit Stereokomplex-Kristallstruktur und ermöglicht die Entwicklung von Garnen mit höheren Festig- und Steifigkeiten“, erklärt Dr. Boris Marx vom Faserinstitut Bremen e.V.

Die einfache Überführung in den Industriemaßstab erlaubt eine ausreichende Materialverfügbarkeit. Dadurch wurde das Potenzial geschaffen, technisch industrielle PLA-Garne mit erhöhten Festigkeiten zu entwickeln. Damit können die Einsatzgebiete dieser biotechnologischen Fasern deutlich ausgeweitet, herkömmliche Kunststoffe weiter ersetzt sowie Ressourcen und Umwelt entsprechend geschont werden.

Interessant für textile Implantate

„Für die Medizintechnik und speziell für uns als Entwickler und Produzent von textilen Implantaten sind die im Projekt erzielten Forschungsergebnisse von hoher Bedeutung. Denn bislang gibt es auf dem Markt keine Produkte auf PLA-Basis in stereokomplexer Form. Der jetzt verfügbare PLA-Blend ermöglicht die Entwicklung neuer und innovativer Produkte wie zum Beispiel verbesserte Osteosyntheseplatten zur Behandlung von Frakturen. Wir erhoffen uns dadurch einen Ausbau unseres Produktportfolios und die Erschließung neuer Märkte“, beschreibt Dr. Sven Oberhoffner von der ITV Denkendorf Produktservice GmbH mittelständische Interessen in Zusammenhang mit dem IGF-Projekt.

„Da der Werkstoff auf einer industrienahen Technikumsanlage entwickelt worden ist, sind die Parameter, die erforscht wurden, sehr leicht in die Industrie übertragbar. Das geschieht derzeit mit dem Projektbegleitenden Ausschuss gemeinsam mit kleinen und mittelständischen Unternehmen und dem AiF-Mitglied Forschungsvereinigung Werkstoffe aus nachhaltigen Rohstoffen e.V. – WNR“, fasst Prof. Axel S. Herrmann, Institutsleiter des Faserinstituts Bremen e.V. abschließend zusammen.

Kontakt:
Faserinstitut Bremen e.V.
Dr. Boris Marx
E-Mail: marx@faserinstitut.de
Telefon: +49 (0)421 218 58668
www.faserinstitut.de

Forschungsvereinigung WNR e.V.
Prof. Florian Puch

Vorstandsvorsitzender
E-Mail: puch@titk.de
Telefon: +49 (0)3672 379160
www.aif.de

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