Italienische Forscher vom Politecnico di Torino haben erfolgreich biologisch abbaubare PBAT-basierte Verbundwerkstoffe unter Verwendung von Agro-Abfallfüllern durch selektives Lasersintern (SLS) entwickelt. Diese innovative Methode nutzt Mais-Nebenprodukte und Weinreste als Biofüller in der PBAT-Matrix, was eine kosteneffektive und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Polymermaterialien bietet.
Die wissenschaftliche Arbeit wurde unter dem Titel „3D printing of PBAT-based composites filled with agro-wastes via selective laser sintering
“ bei ScienceDirect veröffentlicht.
Herstellung und Eigenschaften der Verbundwerkstoffe
Die PBAT-basierten Verbundpulver wurden mittels eines Emulsionslösungsmittelverfahrens zu kugelförmigen Partikeln verarbeitet, die sich hervorragend für das selektive Lasersintern eignen. Beim Druck zeigten die Verbundwerkstoffe eine gute Maßgenauigkeit und konnten komplexe Strukturen aufweisen. Zur Charakterisierung der thermischen, morphologischen und mechanischen Eigenschaften der Komposite kamen verschiedene Methoden wie TGA, DSC, SEM und DMA zum Einsatz.
Der Einsatz von Biofüllern in PBAT führte zu einer Kostenreduktion des Materials und behielt gleichzeitig die biologische Abbaubarkeit bei. Die auf diese Weise erzeugten Bio-Verbundwerkstoffe zeigten eine erhöhte strukturelle Komplexität und waren mit guter Maßhaltigkeit und Porosität verarbeitbar.
Potenzial und Anwendungen
Diese Forschung unterstreicht das Potenzial von Agro-Abfallfüllern in biologisch abbaubaren Polymeren für den Einsatz im 3D-Druck. Diese nachhaltige Herangehensweise an die Materialentwicklung könnte besonders im biomedizinischen Bereich von Vorteil sein. Durch die Nutzung von biologischen Abfällen wird nicht nur die Umwelt geschont, sondern auch eine kostengünstigere Produktion ermöglicht.