Biogas Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Modifizierte Stärken: Teilvorhaben 3: Hochsubstituierte carboxylgruppenhaltige Stärkederivate

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
Kontakt
Dr. F. Loth
Tel: +49 3328 46-0
E-Mail: loth@iap.fhg.de
FKZ
22015297
Anfang
01.07.1998
Ende
30.06.2001
Ergebnisdarstellung
Bisher wird CMS in großtechnischem Maßstab mit Substitutionsgraden bis maximal 0,5 hergestellt. Es gibt einige Veröffentlichungen und Patente mit höheren DS-Werten, nur handelt es sich dabei um Verfahren mit unwirtschaftlichen Lösemittelsystemen oder um vorher oxidierte Stärken oder um Verfahren mit geringen Ausbeuten. Im Laufe des Vorhabens wurde ausgehend von einem Standardverfahren zur Herstellung niedrigsubstituierter CMS ein neues Verfahren zur Herstellung von hochsubstituierten CMS entwickelt, wodurch Produkte mit Substitutionsgraden bis DS = 1,5 herzustellen sind, und die Reaktionsausbeuten über 70 % betragen. Das Verfahren basiert auf einer heterogenen Reaktionsführung, wobei Stärke mit der freien Monochloressigsäure umgesetzt wird. Ein Upscaling durch die Industriepartner im 3-l-Maßstab ergab keine Probleme, so dass weitere Maßstabsvergrößerungen geplant sind. Es entstehen Produkte, die Klarlöslich sind und mit denen ein breiter Viskositätsbereich einstellbar ist. Alle Produkte zeigen als 2 %ige wässrige Lösung ein viskoelastisches Verhalten. Sie erweisen sich somit durchaus als gute Viskositätsregulatoren. Mit zunehmender Anzahl an Carboxylgruppen nimmt das Calciumbindevermögen zu. Bei einem Substitutionsgrad von DS ~ 2 wird ein Wert erreicht, der vergleichbar mit dem Bindevermögen von Di-/Tricarboxylstärke ist und 54 % des Wertes von handelsüblichen synthetischen Polycarboxylaten entspricht. Die hochsubstituierten Produkte mit einem DS = 1 sind mit der hier zugrunde gelegten Methode schlecht biologisch abbaubar.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung hochsubstituierter carboxylhaltiger Stärkederivate und entsprechender Herstellungsverfahren für derartige Produkte, die z.B. im Bereich der Waschmittelindustrie als Co-Builder die bisher verwendeten biologisch nicht abbaubaren Polycarboxylate ersetzen und gleichzeitig als hochmolekulares Schutzkolloid ein verbessertes Schmutztragevermögen des Waschmittels bewirken sollen. Darüber hinaus soll auch geprüft werden, inwiefern sich für derartige Polyelektrolyte, die entsprechend der Zielstellung des Projektes eine relativ hohe Ladungsdichte aufweisen, neue Verwendungsmöglichkeiten beispielsweise im Bereich der Biotechnologie, der Pharmazie oder Kosmetik zur Herstellung ionotroper Gele, als Polyelektrolytkomponente zur Herstellung von Membranen, Mikrokapseln, Wirkstoffträgern oder Adsorbentien ergeben.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
 
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