MEDICA / COMPAMED 2021

•••4••• Innovationen Messe-Rundgang zur Anzeigen-Spezial MEDICA/ COMPAMED 2021 Polyurethane ohne Isocyanate Von Medizintechnik bis zum Sportartikel – biokompatible und nachhaltige Kunststoffe Zahlreiche Kunststof fproduk- te bestehen aus Polyurethanen. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher haben eine Herstel- lungsweise für Polyurethane ent- wickelt, die auf toxische Isocya- nate verzichtet und gleichzeitig Kohlenstoffdioxid als Ausgangs- material nutzt. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie ent- wickelt Fraunhofer Polyurethane mit konstanter, reproduzierbarer Qualität. Die Forschungsergebnis- se sind vom 15. bis 18. November auf der MEDICA 2021 in Düsseldorf zu sehen (Halle 3, Stand E74). Polyurethan ist ein Tausendsassa: Diese Kunststoffklasse wird als Schaumstoff für Matratzen ge- nutzt wie auch als Verpackungs- material, als elastisches Material für Sportartikel, als Dichtungsma- terial, Lack, Klebstoff, Bauschaum und noch viel mehr. Selbst in der Medizintechnik findet das Mate- rial Einsatz – etwa in Form von Schläuchen für intravenöse Kathe- ter. Forscherinnen und Forscher aus den Fraunhofer-Instituten für Angewandte Polymerforschung IAP, für Chemische Technologien ICT, für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und für Umwelt-, Sicher- heits- und Energietechnik UM- SICHT gehen nun neue Wege, um diese Kunststoffklasse nachhaltig und ohne Verwendung toxischer Materialien herzustellen. Nicht toxisch: Verzicht auf Isocy- anate Üblicherweise verwendet man für die Herstellung von Polyure- thanen ein Baukastensystem aus drei Komponenten: Isocyanate, Kettenverlängerer und Polyole. Die Produkteigenschaften lassen sich über Rezeptur und Prozesspa- rameter sehr genau steuern. Das Produkt entsteht innerhalb weni- ger Minuten – dies ist auf die hohe Reaktivität der Isocyanate zurück- zuführen. Das Manko: Isocyanate sind toxisch und sensibilisierend, können also Allergien und Asthma auslösen. Die Europäische Chemi- kalienagentur EChA hat daher ei- ne Beschränkung beschlossen: Ab 2023 dürfen nur noch speziell dafür geschulte Personen mit Formulie- rungen arbeiten, die mehr als 0,1 Prozent Isocyanat enthalten. »Mit unserer neuen Synthese kön- nen wir auf die toxischen Isocya- nate verzichten und somit sichere Produktionsprozesse ermöglichen. Auch ist das so produzierte Polyure- than als biokompatibel zertifizier- bar«, fasst Dr. Christoph Herfurth, Wissenschaftler am Fraunhofer IAP und Koordinator des Projekts, zusammen. Dazu haben die For- schenden die Isocyanate durch Dicarbamat ersetzt. Das Ziel: Der Prozess soll effizient und industri- ell umsetzbar sein. Auch arbeiten die Forscherteams derzeit an nach- haltigeren Treibmitteln für das Auf- schäumen der Polyurethane. Nachhaltig: Verwendung von Kohlenstoffdioxid »Statt fossile Energieträger wie Erdöl oder Erdgas als Kohlenstoff- quelle für die Polyurethane zu ver- wenden, nutzen wir Kohlenstoffdi- oxid und Polyurethan-Rezyklate«, erläutert Herfurth. »Auf diese Wei- se führen wir den Kohlenstoff im Kreislauf und sorgen dafür, dass weniger klimaschädliches CO2 in die Atmosphäre gelangt.« Generell funktioniert dieser Prozess bereits – nötig sind Druck sowie erhöhte Temperaturen. Die Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Ins- titute arbeiten derzeit daran, die Abläufe zu optimieren. Innovativ: Verschiedene Demons- tratoren Im Projekt werden zunächst Bau- steine für die Polyurethan-Herstel- lung entwickelt. Auch wird das For- scherteam Beziehungen zwischen den Prozessparametern und Struk- tureigenschaften untersuchen: Wie erzielt man die Eigenschaften, die konventionelle Polyurethane so vielseitig machen? Drei verschiede- ne Demonstratoren sollen die ver- schiedenen Einsatzgebiete des neu- en Polyurethans veranschaulichen: Der erste Demonstrator besteht in nachhaltigen Schläuchen für die Medizintechnik – hier werden nur vergleichsweise geringe Mengen an Polyurethanen benötigt. Das er- leichtert die Einführung eines neu- en Produkts. In einem zweiten Fall werden am Fraunhofer IFAM Kleb- stoffe entsprechend dem Baukas- tensystem entwickelt, um Kanülen an den medizinischen Schlauch kle- ben zu können, beispielsweise für Katheter. Als dritter Demonstrator stehen Schaumstoffe auf der Agen- da und damit auch Verarbeitungs- technologien für Massenprodukte. Schläuche für die Medizintechnik sind eines von vielzähligen Anwendungsgebieten für Poly- urethane. Fraunhofer-Forschende stellten diesen Kunststoff nun ohne toxische Isocyanate und gleichzeitig nachhaltig auf Basis von Kohlenstoffdioxid her. Foto: Fraunhofer IAP • Monopolar and Bipolar electrodes • Guide wires • Catheters • Micro-cables • Probes • Needles • Special development engineering We are the specialists for medical micro wires, micro coils and tubes www.polyfil.ch Hall 13 Booth D79 Ihr monatlicher Newsletter: Trade Fair Business News Bleiben Sie auf dem neuesten Stand: Informieren Sie sich mit unserem kostenlosen Newsletter über das internationale Messegeschehen. Stay up-to-date: keep an eye on international trade fair business with our monthly newsletter. Subscribe now – free of charge . https://www.exxpo.com/newsletter/