Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Haute Couture" aus Zellulose

04.05.2007
Chemiker der Universität Jena entwickeln ionische Flüssigkeiten für die Zelluloseverarbeitung

Ob Erdöl, Gas oder Kohle - fossile Rohstoffe werden immer knapper. Das ist nicht nur ein wachsendes Problem bei der Energiegewinnung. Mit den geringer werdenden Ressourcen schwinden auch notwendige Rohstoffe für die Produktion von Verbrauchsgütern. "Nachwachsende Rohstoffe rücken deshalb immer stärker in den Blickpunkt", beobachtet Dr. Annegret Stark von der Friedrich-Schiller-Universität Jena und nennt als Beispiel die Zellulose.

Als Bestandteil von Holz macht sie einen Großteil der auf der Erde vorkommenden Biomasse aus. "Schon heute wird Zellulose vielfältig genutzt, ob als Rohstoff für die Papierherstellung, in der Bekleidungsindustrie beispielsweise in Form von Viskose sowie als Basis für verschiedenste Verpackungsmaterialien oder als Wärme- und Schalldämmstoff", so die Chemikerin vom Institut für Technische Chemie und Umweltchemie.

Doch nicht allein ihr Vorhandensein in großer Menge macht Zellulose als Rohstoff für die Industrie interessant. Vielmehr lässt sie sich chemisch so modifizieren, dass sie neue zusätzliche Eigenschaften bekommt und z. B. antibakteriell wirkt. Dem steht jedoch bislang ein Problem im Wege: Zellulose ist absolut unlöslich in Wasser und den meisten gängigen Lösungsmitteln. Eine gute Löslichkeit ist aber zumeist Voraussetzung für ihre Verarbeitung. Bisher mussten Laborchemiker wie auch industrielle Anwender den Naturstoff Zellulose deshalb in komplizierten Gemischen lösen, die jedoch eine ganze Reihe gravierender Nachteile haben. Sie sind sie z. B. nicht recyclebar und neigen bei hohen Temperaturen zu gefährlichen Verpuffungen.

Deshalb haben Forscher des Instituts für Technische Chemie und Umweltchemie und des Kompetenzzentrums Polysaccharidforschung der Universität Jena sowie der Ostthüringischen Materialprüfgesellschaft für Textil und Kunststoffe mbH in Rudolstadt ein gemeinsames Forschungsprojekt ins Leben gerufen. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Forschungsvorhaben in den kommenden anderthalb Jahren mit rund 460.000 Euro. In diesem Projekt wollen die Wissenschaftler eine neue Klasse von Lösungsmitteln, die so genannten ionischen Flüssigkeiten, für die Verspinnung der Zellulose zu Fasern untersuchen.

Im Gegensatz zu konventionellen organischen Lösungsmitteln bestehen ionische Flüssigkeiten vollständig aus Ionen. "Es handelt sich um Salze, die bei Raumtemperatur flüssig sind", so die Chemikerin Stark. Diese haben den großen Vorteil, dass sie nicht verdampfen und deshalb keine explosiven Gasgemische bilden. Neben dem Sicherheitsaspekt haben die Kooperationspartner auch das Recycling der Lösungsmittel nach der Zelluloseverarbeitung im Blick. "Wir wollen einen Prozess etablieren, der sowohl aus ökologischer als auch ökonomischer Sicht effizienter als bestehende Verfahren ist und gleichzeitig Fasern von höherer Reiß- und Schlingenfestigkeit erzielen", nennt Dr. Stark das Projektziel.

Neben diesen praktischen Vorteilen eröffnet der Einsatz ionischer Flüssigkeiten als Lösungsmittel zur Zelluloseverarbeitung aber auch völlig neue Möglichkeiten der chemischen Modifizierung. So ist mittels ionischer Flüssigkeiten beispielsweise die vollständige Acetylierung der Zellulose möglich. Diese und andere chemische Modifizierungen der Struktur der Zellulose und die damit einhergehenden Änderungen ihrer Eigenschaften erlauben die Herstellung von pharmazeutischen Produkten, Lebensmitteln und Baustoffen. Weitere Modifizierungen werden derzeit in der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Thomas Heinze untersucht. Der Professor für Organische Chemie der Universität Jena leitet das Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung, wo neue bioaktive Funktionsfasern auf Zellulosebasis bis zur Marktreife entwickelt werden.

Kontakt:
Dr. Annegret Stark
Institut für Technische Chemie und Umweltchemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lessingstraße 12, 07743 Jena
Tel: 03641 / 948413
E-Mail: annegret.stark[at]uni-jena.de

Dr. Ute Schönfelder | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Undercover im Kampf gegen Tuberkulose
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Tumoren ordentlich einheizen
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit