Forschungsprojekt legt Grundlagen für nachhaltige Klebstoffe

th koeln schematische darstellungKlebstoffe bestehen in der Regel vollständig aus Komponenten petrochemischen Ursprungs. Um dies zu ändern und die Klebstoffindustrie nachhaltiger zu gestalten, hat die TH Köln gemeinsam mit der Covestro Deutschland AG im Forschungsprojekt PureGlue erste Grundlagen gelegt, um biobasierte Sophorolipide als eine neue Rohstoffquelle herzustellen.

Klebstoffe auf Basis von Polyurethan sind einfach in ihrer Herstellung und dank ihres maßschneiderbaren Eigenschaftsprofils äußerst vielseitig anwendbar. Rund 60 Prozent der Masse solcher Klebstoffe besteht aus sogenannten Polyolen, eine Gruppe organischer Verbindungen, die in der Regel petrochemisch hergestellt werden. „Da Polyole einen großen Anteil des Klebstoffs ausmachen, sind sie ein guter Hebel, um das Produkt nachhaltiger herzustellen. Als Ersatz für die Polyole haben wir Sophorolipide gewählt – eine spezielle Art von Biotensiden“, erläutert Projektleiter Prof. Dr. Ulrich Schörken von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln.

Hefen des Stamms Starmerella bombicola, die mit Zucker und Öl gefüttert werden, scheiden Sophorolipide als Stoffwechselprodukt aus. „Durch Anpassungen der Fütterung der Bakterien entstehen Produktvariationen. Etwa eine lactonische Form der Sophorolipide, die sich durch eine geschlossene, ringartige Form auszeichnet; oder eine acidische, offenkettige Form. Mit unseren Versuchen haben wir auch eine neue Klasse der Sophorolipide synthetisiert, die zukünftig als Emulgator dienen kann“, beschreibt Schörken den biotechnologischen Prozess.

Mittels eines lösemittelfreien Kristallisationsprozesses und einer abschließenden Gefriertrocknung konnte die lactonische Form der Sophorolipide mit einer Reinheit von knapp 98 Prozent hergestellt werden; bei der acidische Form waren es hingegen 71 Prozent. Deshalb entschied sich das Forschungsteam, mit der lactonischen Form weiterzuarbeiten. „Wird das Sophorolipid als Ganzes verwendet, kann es als Vernetzerpolyol eingesetzt werden, um zum Beispiel die mechanische Festigkeit sowie die Chemikalienbeständigkeit der Klebstoffe zu erhöhen. Da diese aber nur einen sehr kleinen Anteil des Klebstoffs ausmachen, erhöht sich die Nachhaltigkeit kaum“, sagt Prof. Dr. Marc Leimenstoll von der Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften der TH Köln.

Daher konzentrierte sich das Team auf den Fettsäurerest, der an jedem Sophorolipid-Molekül anhängt. „Es gelang uns, diese sogenannte Hydroxyfettsäure abzuspalten und ein biobasiertes Polyesterpolyol zu erzeugen, das vergleichbar mit petrochemischen Polyesterpolyolen ist und diese ersetzen könnte. Somit wären 60 Prozent des Klebstoffs aus nachhaltigen Quellen“, sagt Leimenstoll. Durch die neuen Polyole können sich aber die Eigenschaften des Klebstoffes verändern. So wäre er etwa deutlich wasserabweisender, was etwa beim Kleben von verölten Oberflächen von Vorteil ein könnte. Neben Klebstoffen könnten auch Schaumstoffe oder Lacke Anwendungsgebiete für die neuen Polyole sein.

„Der Weg in die industrielle Fertigung ist aber noch weit“, betont Leimenstoll. Insbesondere bei der Aufreinigung und den chemischen Herstellungsprozessen bedürfe es noch weiterer, intensiver Forschungsarbeit. „Unser Projekt hat das Potential der Sophorolipide für eine nachhaltigere Produktion in der Klebstoffindustrie aufgezeigt“, so Leimenstoll weiter.

Das Forschungsprojekt PureGlue wurde über drei Jahre über das Programm Nachwachsende Rohstoffe des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft gefördert. In seinem Rahmen wurden auch zwei kooperative Promotionen durchgeführt.

Foto: Schematische Darstellung der Herstellung von Sohorolipiden in lactonischer (links) und acidischer (rechts) Form (Grafik: TH Köln)
Quelle: www.th-koeln.de

Diesen Beitrag teilen, das Unterstützt uns, DANKE !

FacebookVZJappyDeliciousMister WongXingTwitterLinkedInPinterestDiggGoogle Plus

weitere Beiträge

Gesundheit und Bildung in Köln

Schüleraustausch Stipendien: Stiftung


stipendiumSchüleraustausch: Stiftung Mensch und Zukunft bietet Schülern Unterstützung für ihr Auslandsjahr an einer High School im Schuljahr 2024 / 2025

Das Interesse der jungen Leute am Schüleraustausch ist groß. Viele Schülerinnen und Schüler wollen in di...


weiterlesen...

Veedelstreff mit dem Ordnungsamt –


stadt Koeln LogoDarf ich hier parken? Was muss ich tun, damit ein Schrottfahrrad abgeholt wird? Ab wann gilt die Nachtruhe, und was kann passieren, wenn ein Hundehalter den Haufen seines Vierbeiners nicht entsorgt? Warum muss ich bei einer Bombenentschärfung mein...


weiterlesen...

Finissage 22.03.2024 Bedingt physisch -


Gianin Conrad bedingt physisch 2023 Gianin ConradDer Ausstellungstitel bedingt physisch verweist auf den metaphysischen, temporären Raum zwischen den Dingen, zwischen Personen, zwischen Ding und Performance. – Künstlerisch und musikalisch stellen Gianin Conrad und Quirina Lechmann die Frage nach...


weiterlesen...

Live und Online: Dolmetscherschule


dolmetscher schuleAus- und Weiterbildung live und online zeichnen die digitalen Lehrgänge der Übersetzer- und Dolmetscherschule Köln aus.  Am Donnerstag, 11. April 2024 um 17.30 Uhr stellt die Schule im Web-Informationsabend ihre Online-Bildungsangebote für eine Ka...


weiterlesen...

ANGA COM und VATM intensivieren


angaANGA COM und VATM intensivieren Partnerschaft auch im Jahr 2024

  • Europas führende Kongressmesse für Breitband, Fernsehen & Online
  • VATM als Kooperationspartner zweier Strategie-Panels im Kongressprogramm
  • Neueste Gigabit-Zahlen von Dialog Consult und...

  • weiterlesen...

    01.05.2024 Frühlingsmarkt mit Flohmarkt


    84003376 3076932022352149 3293261170294652928 n

    Am Mittwoch, den 01.05.2024, findet von 12 - 18 Uhr der Frühlingsmarkt „Marie“ am Bauspielplatz im alten Fort I, Hans-Abraham-Ochs-Weg 1, 50678 Köln (Südstadt) statt.

    Neben Handwerks-Ständen mit Selbstgemachtem jeglicher Art und Flohmarkt-Ständen...


    weiterlesen...
    @2022 lebeART / MC-proMedia
    toTop

    Wir nutzen Cookies auf unserer Website. Einige von ihnen sind essenziell für den Betrieb der Seite, während andere uns helfen, diese Website und die Nutzererfahrung zu verbessern (Tracking Cookies). Sie können selbst entscheiden, ob Sie die Cookies zulassen möchten. Bitte beachten Sie, dass bei einer Ablehnung womöglich nicht mehr alle Funktionalitäten der Seite zur Verfügung stehen.