Teilprojekt BnP - Kunststoff

Projektskizze „Internationalisierung des KIMW-Clusters”
Teilprojekt „Biozide Nanopartikel” (BnP)
Kunststoffe werden in sehr großen Mengen verarbeitet und sind heute aus
zahlreichen Branchen nicht mehr wegzudenken. Das Plastifizieren des
Kunststoffes und die reproduzierbare Herstellung im Spritzgießprozess sogar
unter Reinraumbedingungen ermöglichen eine relativ keimfreie Produktion von
Verpackungsgegenständen für die Medizintechnik. Um eine Keimbildung zu
unterdrücken, oder bei späteren klinischen Anwendungen auszuschließen, sollen
dem Kunststoff neuartige biozide Partikel beigegeben werden. Kupfer- oder
Silberionenspender wirken in eincompoundierten Kunststoffen oberflächennah.
Längerfristige Wirkzeiten führen zu einer Schwächung der bioziden Wirkung. Der
Einsatz neuartiger nanoskaliger Wirksubstanzen soll eine deutlich verlängerte
antibakterielle Wirkung an Kunststoffoberflächen hervorrufen. Die Langzeitstabilität der zu entwickelnden Partikel und deren Wirkung ist Ziel der
Forschungsarbeiten. Die Anwendungsmöglichkeiten werden vor allem in der
Medizintechnik (u.a. Oberflächen medizinischer Geräte, Stents), in der
Verpackungsindustrie und in Massenartikeln (u.a. Lichtschalter, Handgriffe,
Türklinken, Treppengeländer) gesehen.
Im CVD-Verfahren können elegant durch Variation der Prozessparameter
„Druck“, „Temperatur“ und „Gasgeschwindigkeit“ zwischen Schichtbildung und
Partikelbildung variiert werden. Hierdurch können in einen mikrokristallinen
Schichtaufbau z.B. Nanopartikel in Schichten eingebaut werden die zu einer
Verbesserung der Wärmedämmwirkung, des Korrosionsverhaltens oder biozider
Eigenschaften der dotierten Schichten führen. Ebenso könnten Partikel mit
neuartigen bioziden Eigenschaften in Kunststoffe eincompoundiert werden, um
diesem als Kunststoffbauteil eine antibakterielle Wirkung zu ermöglichen.
Favorisiert sind hier Materialien auf Basis von Molybdän- oder Wolframtrioxid die
in wässriger Umgebung eine saure Reaktion bewirken und toxisch auf Bakterien
wirken. Andere Übergangsmetalloxide sind ebenfalls denkbar, sofern sie eine
saure Reaktion (pH-Wert ca. 4,5) in wässriger Umgebung bewirken.
Im Rahmen des Projektes soll die gesamte Prozesskette, bestehend aus
Forschungseinrichtungen, Compoundeuren, über Werkzeug- und Formenbauer
bis hin zum Anwender, abgebildet werden. Dies soll im Rahmen eines
internationalen Projektkonsortiums geschehen. Ein geeignetes Partnerland wird
gegenwärtig gesucht.
Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW GmbH (K.I.M.W.) | Karolinenstraße 8 | 58507 Lüdenscheid | www.kunststoff-institut.de