Polyamide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 458

Ein vollständig biogenes PA 6 auf Basis von fermentativ gewonnenem Caprolactam und nach-
folgender Ringöffnungspolymerisation gemäß Bild 294 ist vorstellbar. Dazu wird auf Basis
von Glucose, z. B. mit dem kostengünstigen Substrat Melasse, Lysin fermentativ hergestellt.
Die weltweite Produktionskapazität für L-Lysin, das als Futtermittelzusatz eingesetzt wird,
beträgt ca. 700.000 t/a [9]. Traditionell wird das Futtermitteladditiv Lysin aus Caprolactam auf
petrochemischem Weg hergestellt [12]. Doch auch an der Umkehrung, d. h. der Caprolactam-
Herstellung aus Lysin, wird gearbeitet [13]. Dazu werden Salze von L-Lysin in einer Lösung,
die Alkohole enthält, erhitzt und das Reaktionsprodukt desaminiert. Das erhaltene ε-Caprolac-
tam wird nach einem Reinigungsschritt einer Ringöffnungspolymerisation unterzogen und es
wird vollständig biogenes PA 6 erhalten. Eine schematische Darstellung des Herstellungswegs
zeigt Bild 302.
Bild 302 Schematische Darstellung der Produktion von Caprolactam aus Biomasse (nach [13]).
14.3 Eigenschaften, Anwendungen und Ökonomie der biogenen
Polyamide
Struktur / Eigenschaften
Bei den Biokunststoffen nehmen die Polyamide zusammen mit biogenem PE und partiell bio-
genem PVC eine Sonderstellung ein. In der Produktgruppe existieren Verbindungen, die sich in
ihrer Grundstruktur nicht von ihren petrochemischen Analoga unterscheiden, die aber vollstän-
dig oder teilweise auf biogenen Quellen beruhen. Daraus ergibt sich ein Substitutionspotential
für die petrochemischen Produkte, das 100 % betragen kann, da die Rohstoffe, die für die Her-
stellung der Polyamide verwendet werden, dieselben sind. Durch die Möglichkeit, mit aus-
schließlich biogen verfügbaren Komponenten, neue Materialien zu erhalten, können neue Ei-
genschaftsprofile erschlossen werden.
Die Eigenschaften der Polyamide werden im Detail vom Verhältnis der Methylengruppen zu
den Amidgruppen bestimmt (siehe Tabelle 114). PA11, mit einem hohen Anteil an Methylen-
gruppen in Relation zu den Amidgruppen hat eher polyolefinischen Charakter mit niedrigeren
Festigkeiten und niedrigem Schmelzpunkt aber guter Dimensionsstabilität und Zähigkeit bei
niedrigeren Temperaturen. Im Gegensatz dazu zeichnet sich PA66 durch hohe Temperaturbe-