{"id":72467,"date":"2020-03-11T07:32:25","date_gmt":"2020-03-11T06:32:25","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=72467"},"modified":"2020-03-07T13:31:55","modified_gmt":"2020-03-07T12:31:55","slug":"plastik-aus-holz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/plastik-aus-holz\/","title":{"rendered":"Plastik aus Holz"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_72469\" aria-describedby=\"caption-attachment-72469\" style=\"width: 224px\" class=\"wp-caption alignright\"><a href=\"https:\/\/www.desy.de\/e409\/e116959\/e119238\/media\/8046\/Lignin_MArcus_Jawerth_KTH.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-72469 \" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/Lignin_MArcus_Jawerth_KTH_thumbnail_thumbnail.jpg\" alt=\"Lignin_MArcus_Jawerth_KTH_thumbnail_thumbnail\" width=\"224\" height=\"69\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-72469\" class=\"wp-caption-text\">Lignin als Rohstoff (links) und daraus erzeugtes Hartplastik (rechts). Bild: KTH Stockholm, Marcus Jawerth<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Als Nebenprodukt der Papierherstellung ist das Biopolymer Lignin ein vielversprechender Rohstoff f\u00fcr eine nachhaltige Kunststoffproduktion. Das Naturprodukt steht jedoch nicht in einer so gleichbleibenden Qualit\u00e4t wie erd\u00f6lbasiertes Plastik zur Verf\u00fcgung. Eine R\u00f6ntgenuntersuchung bei DESY zeigt jetzt erstmals, wie die innere molekulare Struktur verschiedener Lignin-Anteile mit den Materialeigenschaften zusammenh\u00e4ngen. Die im Fachblatt <em>\u201eApplied Polymer Materials\u201c<\/em> ver\u00f6ffentlichte Studie liefert damit einen Ansatz f\u00fcr eine Systematik, um Bioplastik aus Lignin mit unterschiedlichen, f\u00fcr die jeweilige Anwendung vorteilhaften Eigenschaften zu produzieren.<\/strong><\/p>\n<p>Lignine sind f\u00fcr die Festigkeit von Pflanzen und deren Verholzen verantwortlich. Bei der Papierproduktion werden sie von der Zellulose abgetrennt. Lignine z\u00e4hlen zu den sogenannten aromatischen Verbindungen, die auch in der Kunststoffproduktion eine entscheidende Rolle spielen. \u201eLignin ist die gr\u00f6\u00dfte Quelle nat\u00fcrlich vorkommender aromatischer Verbindungen, wird bislang aber vor allem als Nebenprodukt oder Brennstoff in der Papierindustrie angesehen\u201d, erl\u00e4utert Forschungsleiter Mats Johansson von der K\u00f6niglichen Technischen Hochschule (KTH) Stockholm. \u201eJedes Jahr werden Millionen Tonnen davon produziert, die als kontinuierlicher Rohstoffstrom f\u00fcr neue Produkte zur Verf\u00fcgung stehen k\u00f6nnten.\u201c<\/p>\n<p>Tats\u00e4chlich gibt es erste Anwendungen von Hartplastik (Duroplast) auf Lignin-Basis. Die Materialeigenschaften variieren jedoch oft und lassen sich bislang schlecht steuern. An DESYs R\u00f6ntgenlichtquelle PETRA III hat das schwedische Team nun die Nanostruktur verschiedener Anteile von kommerziell erh\u00e4ltlichem Lignin durchleuchtet. \u201eDabei hat sich gezeigt, dass es Lignin-Anteile mit gr\u00f6\u00dferen und kleineren Dom\u00e4nen gibt\u201c, berichtet Hauptautor Marcus Jawerth von der KTH Stockholm. \u201eDas hat je nach Anwendung Vorteile: Es macht das Lignin h\u00e4rter oder weicher, indem sich die sogenannte Glas\u00fcbergangstemperatur \u00e4ndert, bei der das Biopolymer einen z\u00e4hfl\u00fcssigen Zustand annimmt.\u201c<\/p>\n<p>Die R\u00f6ntgenanalyse ergab unter anderem, dass solche Lignin-Varianten besonders stabil sind, bei denen die zentralen Benzol-Ringe T-f\u00f6rmig aufeinander stehen. \u201eDie molekulare Struktur beeinflusst die makroskopischen mechanischen Eigenschaften\u201c, erl\u00e4utert DESY-Forscher Stephan Roth, Leiter der Messstation P03, an der die Untersuchungen stattgefunden haben, und Ko-Autor der Ver\u00f6ffentlichung. \u201eEs ist das erste Mal, dass dies charakterisiert wurde.\u201c Als Naturprodukt besitzt Lignin zahlreiche unterschiedliche Konfigurationen. Weitere Untersuchungen sollen nun einen systematischen \u00dcberblick dar\u00fcber liefern, wie verschiedene Parameter die Lignin-Eigenschaften beeinflussen. \u201eDas ist enorm wichtig, um die Materialien reproduzierbar herzustellen und vor allem die Materialeigenschaften vorherzusagen\u201c, betont Roth, der auch Professor an der KTH Stockholm ist. \u201eWenn man das Material industriell einsetzen m\u00f6chte, muss man die molekulare Struktur verstehen und mit den mechanischen Eigenschaften korrelieren.\u201c<\/p>\n<p>Bis zu zwei Drittel des bei der Papierproduktion anfallenden Lignins k\u00f6nnen Jawerth zufolge in Polyester umgewandelt werden und damit als Rohstoff f\u00fcr die Kunststoffindustrie dienen. \u201eLignin geh\u00f6rt mit Zellulose und Chitin zu den h\u00e4ufigsten organischen Verbindungen der Erde und hat enormes Potenzial, erd\u00f6lbasierte Plastik-Rohstoffe zu ersetzen\u201c, betont der Forscher. \u201eZum Verbrennen ist es viel zu wertvoll.\u201c<\/p>\n<p>An der Untersuchung waren die KTH Stockholm, die Eidgen\u00f6ssische Technische Hochschule Lausanne, das schwedische Forschungsinstitut RISE und DESY beteiligt.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n<p>Mechanical and Morphological Properties of Lignin-based Thermosets; Marcus E. Jawerth, Calvin J. Brett, C\u00e9dric Terrier, Per T. Larsson, Martin Lawoko, Stephan V. Roth, Stefan Lundmark &amp; Mats Johansson; \u201e Applied Polymer Materials\u201c, 2020; DOI: <a href=\"https:\/\/dx.doi.org\/10.1021\/acsapm.9b01007\" target=\"_blank\">10.1021\/acsapm.9b01007<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Als Nebenprodukt der Papierherstellung ist das Biopolymer Lignin ein vielversprechender Rohstoff f\u00fcr eine nachhaltige Kunststoffproduktion. Das Naturprodukt steht jedoch nicht in einer so gleichbleibenden Qualit\u00e4t wie erd\u00f6lbasiertes Plastik zur Verf\u00fcgung. Eine R\u00f6ntgenuntersuchung bei DESY zeigt jetzt erstmals, wie die innere molekulare Struktur verschiedener Lignin-Anteile mit den Materialeigenschaften zusammenh\u00e4ngen. 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