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High performance functional bio-based polymers for skin-contact products in biomedical, cosmetic and sanitary industry

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Neuartige Materialien für leistungsstarke, umweltfreundliche Hautkontaktprodukte

Unternehmen haben den Umweltauswirkungen von Hautkontaktprodukten wie Windeln und Wundauflagen nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt. Eine EU-Initiative führte neue Materialien für nachhaltigere und umweltfreundlichere Produkte ein.

Industrielle Technologien

Die meisten Hautkontaktprodukte in der Kosmetik-, Körperpflege-, Sanitär- und Biomedizinindustrie werden immer noch aus Polymeren auf fossiler Basis hergestellt, die nicht recycelbar oder biologisch abbaubar sind. In hochwertigen Marktsegmenten müssen konventionelle Materialien auf fossiler Basis durch nachhaltigere, biobasierte Alternativen ersetzt werden. Der Markt für Produkte in all diesen Sektoren ist riesig. Aufgrund des zunehmenden Wettbewerbs, des wachsenden ökologischen Bewusstseins und der sich ändernden Verbraucheranforderungen sucht der Markt jedoch nach gesünderen und nachhaltigeren Produktalternativen mit geringerem ökologischen Fußabdruck.

Beispiellose Hautverträglichkeitseigenschaften und -funktionen

Das EU-finanzierte Projekt POLYBIOSKIN formulierte und entwickelte biobasierte, biologisch abbaubare und biokompatible Materialien, um Hautkontaktprodukte für die Hygiene-, Kosmetik- und Biomedizinindustrie bereitzustellen. Die als Modelle verwendeten Produkte waren eine Windel, eine Gesichtsschönheitsmaske und eine Wundauflage. Alle drei Produkte sind charakteristisch für diese Zielbranchen. Die Projektpartner produzierten drei Hochleistungsprototypen, die in einem passenden industriellen Umfeld validiert wurden. Diese Prototypen wurden unter Verwendung biobasierter Materialien erstellt, insbesondere Polymilchsäure, Polyhydroxyalkanoate, sowie andere Biopolyester und Polysaccharide, wie Chitin-Nanofibrillen, Nanolignin, Pullulan und Stärke. Die Neuheit bei diesen Produkten liegt in der Tatsache, dass sie größtenteils biobasiert sind – der Anteil erneuerbarer Bestandteile liegt bei etwa 90 %. Darüber hinaus erfüllen sie die sicherheitstechnischen und regulatorischen Anforderungen. Durch die Nutzung der Bionanotechnologie wird eine hohe Leistung gewährleistet. Fortgeschrittene In-vitro-Experimente bestätigten die Hautverträglichkeit der Produkte. „Die Bedeutung dieser Verträglichkeitstests hängt auch mit dem Mehrwert zusammen, den biobasierte Materialien für einen Markt bringen könnten. Dieser sollte sich nicht nur auf die Umweltauswirkungen konzentrieren“, erklärte Projektkoordinatorin Simona Neri. „Die in Bezug auf die Verträglichkeit nachgewiesenen vorteilhaften Eigenschaften könnten tatsächlich auch den höheren Preis der Materialien auf dem Markt rechtfertigen.“ Die Forschenden untersuchten auch das Ende der Lebensdauer der drei Produkte hinsichtlich ihrer Kompostierbarkeit. Kompostierbare Produkte sollten in Zukunft zu einer besseren Entsorgung von Feststoffabfällen führen.

Ausschöpfung des Potentials biobasierter Polymere

Die neue Windel birgt zur Vorbeugung von Hautrötungen und Entzündungen antimikrobielle und antioxidative Funktionen. Die Gesichtsschönheitsmaske basiert auf elektrogesponnenen Textilien oder Schichten, die mit funktionellen Bioadditiven imprägniert sind. Dadurch werden aktive, für die Haut vorteilhafte Moleküle freigesetzt. Das in der Wundauflage verwendete Gewebe schützt die menschliche Haut bei vorübergehenden oder chronischen Wunden. Die antimikrobiellen Eigenschaften der entwickelten Materialien stimulieren die Lebensfähigkeit und Selbstverteidigung der Hautzellen. Diese Eigenschaften wurden in allen Produkten ausgenutzt. Das POLYBIOSKIN-Team legte den Grundstein für eine eingehendere Untersuchung von Materialien, die mit der Haut in Kontakt kommen, beispielsweise in Bereichen, in denen nicht so strenge Vorschriften gelten wie in der Biomedizinindustrie. Das Team ebnete auch den Weg für die weitere Untersuchung von Biomaterialien und ihren noch unerforschten Eigenschaften. „Dank POLYBIOSKIN wurden die Möglichkeiten für biobasierte Materialien der neuen Generation zur Anwendung in diesen wichtigen Industriesektoren aufgezeigt, wodurch mögliche Wege und Märkte für biobasierte Produkte mit hoher Leistung erschlossen werden“, schließt Neri. „Es ist ein wirklich aufregendes Projekt, das zum ersten Mal die Entwicklung empfindlicher biobasierter Produkte in Betracht gezogen und die intrinsischen Eigenschaften von Biomaterialien untersucht hat.“ POLYBIOSKIN erhielt Finanzmittel vom Gemeinsames Unternehmen für biobasierte Industrien, einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der EU und der Industrie.

Schlüsselbegriffe

POLYBIOSKIN, Haut, Hautkontakt, biobasierte Materialien, Windel, Wundauflage, Wundverband, Schönheitsmaske, Binde, Auflage, Polymer, Biomaterialien

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