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3D-Druckmaterial aus Kaffeeabfällen

Forscher an der Washington State University haben ein 3D-Druckmaterial entwickelt, das aus Standard-PLA (Polylactide) besteht und mit Kaffeeabfällen ergänzt wurde. Das Material soll dadurch zäher werden und die erneuerbare Ressource soll die Kosten reduzieren.

...und die Reste werden als Biodiesel verwendet beziehungsweise dem Material PLA beigemengt. (Symbolbild: Pixabay)
...und die Reste werden als Biodiesel verwendet beziehungsweise dem Material PLA beigemengt. (Symbolbild: Pixabay)
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Anna Barbara Brüggmann

Auf der Suche nach erneuerbaren Materialmöglichkeiten waren Entwickler an der Washington State University. Man entschied sich schließlich dafür, herkömmliches PLA mit etwa 20 Prozent Kaffeesatz zu ergänzen, da viele Menschen weltweit täglich Kaffee zu sich nehmen und die Reste daher in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen.

Bei PLA (Polylactid beziehungsweise Polymilchsäure) handelt es sich dem Umwelt Bundes Amt zufolge um ein biologisch abbaubarer Polyester, das aus dem Monomer Milchsäure polymerisiert wird. Die Milchsäureproduktion erfolgt vor allem unter Nutzung von Maisstärke.

PLA und PLA-Mischungen kommen seit Jahren als Spezialpolymere unter anderem als Faserwerkstoff, Verpackungswerkstoff oder im medizinischen Bereich zum Einsatz. Es findet häufig im 3D-Druck Verwendung, dabei verfügen jedoch die Produkte aus PLA über eine unzureichende Festigkeit und brechen leicht.

Den Forschern der Washington State University zufolge kann hier Kaffeesatz Abhilfe schaffen. Die Zähigkeit des Materials erhöhe sich um dadurch um 400 Prozent, das Material bleibe weiterhin biologisch abbaubar.

Verwendet wurde aber der trockene und geruchlose Rest vom Kaffeesatz, der übrig blieb, nachdem das Kaffeeöl entfernt und für die Herstellung von Biodiesel verwendet worden war. Verantwortlich für die zusätzliche Festigkeit sei die enthaltene Zellulose.

„Der ölextrahierte Kaffeesatz kann nicht nur die Schlagzähigkeit erhöhen, sondern auch die Kosten für 3D-Druckmaterialien insgesamt senken“, so Yu-Chung Chang, ein Doktorand des wissenschaftlichen Projekts.

Zu dem neuen Material wurde in „ACS Publications“ ein wissenschaftlicher Artikel veröffentlicht (Originalttitel „No Such Thing as Trash: A 3D-Printable Polymer Composite Composed of Oil-Extracted Spent Coffee Grounds and Polylactic Acid with Enhanced Impact Toughness“) , den die Washington State University auf ihrer Website zusammengefasst vorgestellt hat.

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