Hemicoat
Das Hauptziel des HEMICOAT-Projekts ist die Verwertung von Hemicellulosen, die als Nebenprodukt bei der Zellstoffherstellung anfallen, aber auch von anderen lignocellulosischen Biomassen agroindustriellen Ursprungs, um hochwertige biobasierte Chemikalien für dauerhafte Beschichtungen, Klebstoffe und funktionalisierte Additive zu erhalten.
Derzeit gibt es keinen Weg, Hemicellulosen in großem Maßstab zu verwerten. Dennoch können die aus Hemicellulose gewonnenen C5-Zucker in interessante Verbindungen wie Itaconsäure umgewandelt werden. Diese Säure gilt als eine der wichtigsten Chemikalien mit hoher Wertschöpfung aus Biomasse. Die wichtigsten Reaktivitätsvorteile der Itaconsäure sind ihre Bifunktionalität und ihre Ungesättigtheit, die ein sehr breites Feld für die Polymerisation und Funktionalisierung eröffnen. Im Laufe des Projekts wird eine Kaskade zur Verarbeitung von Hemicellulose entwickelt, die Fermentations- und Reinigungsverfahren einschließt, um Bausteine für die chemische Synthese von Tensiden, Polymeren und anderen biobasierten Reagenzien und Molekülen zu erhalten.
Die im Rahmen des HEMICOAT-Projekts erzielten Ergebnisse werden einer Vielzahl von kleinen und mittleren Unternehmen zugute kommen und können auch zu ehrgeizigeren technologischen Durchbrüchen für industrielle Akteure führen, die ihre häufig verwendeten Reagenzien und Materialien durch biobasierte Alternativen mit geringeren Umweltauswirkungen ersetzen wollen.
Prozessablauf:
MISSIONEN VON MATERIA NOVA :
Die von Materia Nova durchgeführten Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Reinigung von Itaconsäure unter Verwendung hocheffizienter, kostengünstiger und in großem Maßstab extrapolierbarer Verfahren, die auf Techniken wie Kristallisation, Filtration, Zentrifugation, Präzipitation, Membrantrennung, Verdampfung und Trocknung beruhen. Qualitative und quantitative Bestimmungen der Reinigungseffizienz werden mithilfe der analytischen Plattform von Materia Nova gewonnen, darunter Infrarotspektroskopie (FTIR), Kernspinresonanz (NMR), Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und thermogravimetrische Analyse (TGA).
Ein weiterer Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten liegt auf der Entwicklung funktionalisierter biobasierter Beschichtungen aus gereinigter Itaconsäure. Der Schwerpunkt liegt dabei auf ihren mechanischen, oberflächenaktiven, barrierebildenden und antibakteriellen Eigenschaften sowie auf ihrem flammhemmenden Charakter. Es werden Referenzprotokolle mit kommerziell erhältlicher Itaconsäure erstellt, um anschließend eine Vergleichsstudie mit gereinigter Itaconsäure durchzuführen. Der Schwerpunkt liegt auf der Synthese neuer Itaconsäurederivate mit niedrigem Molekulargewicht durch Veresterungen und Funktionalisierungen. Die Ziele beziehen sich auch auf die Synthese innovativer hochmolekularer Itaconsäurederivate wie Oligomere und Polymere, die für Beschichtungsanwendungen geeignet sind. Schließlich soll das Potenzial von Itaconsäure als biobasierte Alternative zu einer Vielzahl von Bausteinen und Chemikalien auf Erdölbasis wie Acryl- und Methacrylsäure oder Maleinsäureanhydrid bewertet werden. Die Reaktionskinetik und -effizienz sowie die chemische Struktur und die funktionellen Eigenschaften der synthetisierten Moleküle werden verglichen, um das Potenzial von gereinigter Itaconsäure im Vergleich zu kommerziellen Produkten einzuordnen.
Parterinnen : Dechema, DBFZ, Celabor, Materia Nova
KONTAKT :
Jevgenij Lazko
Jevgenij.lazko@materianova.be
+32 65 55 4977