Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung eines kontinuierlichen Spinnprozesses Ca²+ und Sr²+ -funktionalisierte Biopolymerfaser auf Basis von Chitin

Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer kontinuierlichen Spinntechnologie für Ca2+- und Sr2+-funktionalisierte Biopolymerfasern auf Basis von Chitin. Chitin hat einen positiven Effekt auf die Knochendefektheilung, besitzt auch in Form seiner Abbauprodukte keine toxischen Eigenschaften und weist alle erforderlichen Merkmale für den Einsatz als Knochenersatzmaterial sowie als Implantat für Weichgewebe, wie Herniennetze, Sehnenersatz oder chirurgisches Nahtmaterial, auf. Darüber hinaus ist Chitin ein nachhaltiges, biologisch abbaubares Naturmaterial, das in großen Mengen (150000 t/Jahr) zur Verfügung steht und im Vergleich zu seinem Derivat Chitosan kostengünstiger aus Biomasse herstellbar ist. Ein wesentliches Hemmnis für die Herstellung von Chitinfasern im technisch relevanten Maßstab ist seine stark limitierte Löslichkeit. Durch die Nutzung von ionischen Flüssigkeiten werden Chitine verschiedener Provenienzen mit Deacetylierungsgraden 0–50 % direkt dem Lösungsmittelnassspinnprozess zugänglich gemacht. In Verbindung mit der beabsichtigten Funktionalisierung der Fasern mit Ca2+ und Sr2+ steht zum Projektabschluss produktvorbereitendes Basiswissen für die Entwicklung innovativer Produkte in neuen Anwendungsfelder für die KMU der Bereiche Medizintextilien und -technik, regenerative Medizin und Tissue Engineering zur Verfügung. In Bezug auf die zukünftigen Anwendungen wird die anforderungsgerechte Einstellung der Faserfestigkeiten im Bereich von 10–50 cN/tex angestrebt. Damit eröffnen sich lukrative Felder für KMU u. a. in den Anwendungsbereichen Faserherstellung, Flächenbildung und Ausrüstung sowie weiterführend für die hochpreisige Medizintechnik (Implantologie) bis hin zu körpernahen Medizintextilien. Deutsche Faserhersteller, Spinnereien, Anlagen- und Textilhersteller können das erarbeitete Know-how unmittelbar für ihre bestehenden Prozessketten nutzen und neue Technologien für innovative Anwendungsbereiche entwickeln.