Pekinger Forscher entwickeln antibakterielles Filament für Niedertemperatur-FDM

Forscher der Beijing University of Chemical Technology haben einen mit Stärke gefüllten Komposit-Filament auf der Basis von Polycaprolacton (PCL) zur Verwendung mit Niedertemperatur-FDM-Maschinen entwickelt. Das Filament wurde durch die Zugabe von bioaktiven Inhaltsstoffen antibakterielle Eigenschaften verliehen.

PCL ist bekannt für seine niedrigen Schmelztemperaturen (60°C) und Glasübergangstemperaturen (-60°C), die es sehr flexibel machen, ohne seine Zähigkeit zu beeinträchtigen. Das Polymer ist außerdem biologisch abbaubar, so dass es als eine der sichereren Optionen für den FDM-3D-Druck angesehen wird. PCL hat jedoch eine langsame Erstarrungsrate und eine schlechte Schmelzfestigkeit. Aus diesem Grund wollten die Forscher diese Eigenschaften verbessern.

Mit der Zugabe von Stärke konnte die Schmelzfestigkeit und die Erstarrungsgeschwindigkeit verbessert werden. Gleichzeitig blieben Vorteile von PCL teilweise erhalten. Nachdem das gelungen war, optimierten die Forscher das Filament um antibakterielle Eigenschaften. So wurde dem Material zwei organische antibakterielle Wirkstoffe, Ammonium-73 und PHMB, hinzugefügt. Durch die niedrigere Drucktemperatur blieben die organischen Wirkstoffe aktiv und hatten somit eine bessere antibakterielle Funktion.

Die komplette wissenschaftliche Arbeit mit dem Titel “Polycaprolactone/polysaccharide functional composites for low-temperature fused deposition modelling” kann kostenlos online abgerufen werden.