Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Umweltfreundlichere Klebstoffe

07.01.2014
Aromatische Verbindungen aus Lignin – einem Bestandteil von Holz – könnten bei der Herstellung von Klebstoffen oder Lacken erdölbasierte Substanzen ersetzen und damit »grünere« Produkte ermöglichen.

Allerdings lassen sich die Aromaten in einer verwertbaren Form bislang sehr schwer aus dem Lignin herauslösen. Fraunhofer-Forscher entwickeln ein neues Verfahren, um die begehrten Substanzen leichter zugänglich zu machen. Erste Ergebnisse präsentieren sie vom 17. bis 26. Januar auf der Grünen Woche in Berlin (Halle 5.2a, Stand 110).


Organosolv-Lignin nach Fällung und Filtration auf der Filterpresse. © Fraunhofer CBP

Holz ist eine kostbare und vielseitige Ressource: Wir können damit unsere Wohnräume heizen, es als Baustoff nutzen oder aus der enthaltenen Zellulose Papier herstellen. Doch auch die chemische Industrie hat das Potenzial von Holz als Rohstoffquelle längst erkannt: Ihr Interesse gilt unter anderem dem Bestandteil Lignin. Dieser organische Stoff ist in der pflanzlichen Zellwand eingelagert und verleiht dem Holz seine Druck- und Bruchfestigkeit. Die darin enthaltenen aromatischen Verbindungen – eine Stoffklasse in der organischen Chemie – eignen sich sehr gut als Zwischenprodukt, um unterschiedlichste Produkte wie Klebstoffe oder Lacke herzustellen. Doch die Aromaten lassen sich nur sehr schwer aus dem Lignin herauslösen – das macht seinen Einsatz unwirtschaftlich. Daher greift die Industrie bislang auf fossile Rohstoffe zurück, um die entsprechenden Ausgangssubstanzen zu gewinnen.

Im Projekt »Lignoplast« entwickeln Forscher von drei Fraunhofer-Instituten in Kooperation mit mehreren Universitäten und Partnern aus der Industrie neue Verfahren, um die aromatischen Verbindungen aus Lignin leichter gewinnen zu können. »Indem man Lignin für die chemische Industrie nutzbar macht, würde man eine viel höhere Wertschöpfung für die Ressource Holz erreichen. Außerdem ist es wesentlich nachhaltiger, die aromatischen Grundsubstanzen aus einem nachwachsenden Rohstoff zu gewinnen«, erläutert Gerd Unkelbach vom Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP in Leuna.

Lignin-Moleküle in kleine Einheiten spalten

Das Fraunhofer-Team hat nun einen Weg gefunden, die äußerst robusten und widerstandsfähigen Lignin-Moleküle in kleinere Einheiten zu spalten. Diese Bruchstücke enthalten zwar immer noch ein Gemisch aus 10 bis 30 verschiedenen Aromaten, das sich zu einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand auch nicht weiter aufreinigen lässt. »Im Bereich von Harzen, Klebstoffen oder Lacken kommen jedoch in der Regel sowieso Aromatengemische zum Einsatz. Wir haben daher Prozesse und Produkte identifiziert, für die sich die Gemische aus unseren Verfahren eignen«, erklärt Unkelbach. Um die Aromaten zu Klebstoffen oder Lacken weiterzuverarbeiten, muss das Gemisch noch chemisch modifiziert und an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Für diesen Part sind vor allem die Industriepartner des Projekts zuständig.

Beschaffungsquelle für das Grundmaterial Lignin ist in erster Linie die papierproduzierende Industrie: Allein ein Zellstoffwerk produziert pro Jahr mehrere hunderttausend Tonnen Lignin. Es wird verbrannt, um Energie für die Chemikalienrückgewinnung zu erzeugen, wobei viele Werke mehr Energie produzieren als sie für die Rückgewinnung benötigen. Zusätzlich existiert am Fraunhofer CBP eine Pilotanlage, um Lignozellulose zu raffinieren.

Solche Anlagen sind ein relativ neuer, viel versprechender Ansatz, um sämtliche chemische Bestandteile von Holz in hochreiner Form zu gewinnen und weiter zu verarbeiten. Nicht zuletzt bleibt auch bei der Produktion von Bioethanol mittels Säureverfahren, etwa aus Stroh, Lignin als Nebenprodukt übrig. Auf der Grünen Woche werden die Forscher in Halle 5.2, Stand 110 ihr Konzept vorstellen und verschiedene Zwischenprodukte präsentieren.

Gerd Unkelbach | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/Januar/umweltfreundliche-klebstoffe.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mikroben hinterlassen "Fingerabdrücke" auf Mars-Gestein
17.10.2017 | Universität Wien

nachricht Partnervermittlung mit Konsequenzen
17.10.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Im Focus: Smarte Sensoren für effiziente Prozesse

Materialfehler im Endprodukt können in vielen Industriebereichen zu frühzeitigem Versagen führen und den sicheren Gebrauch der Erzeugnisse massiv beeinträchtigen. Eine Schlüsselrolle im Rahmen der Qualitätssicherung kommt daher intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen zu, die es erlauben, Bauteile schnell und kostengünstig zu prüfen, ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern. Experten des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken präsentieren vom 7. bis 10. November 2017 auf der Blechexpo in Stuttgart zwei Exponate, die eine schnelle, zuverlässige und automatisierte Materialcharakterisierung und Fehlerbestimmung ermöglichen (Halle 5, Stand 5306).

Bei Verwendung zeitaufwändiger zerstörender Prüfverfahren zieht die Qualitätsprüfung durch die Beschädigung oder Zerstörung der Produkte enorme Kosten nach...

Im Focus: Smart sensors for efficient processes

Material defects in end products can quickly result in failures in many areas of industry, and have a massive impact on the safe use of their products. This is why, in the field of quality assurance, intelligent, nondestructive sensor systems play a key role. They allow testing components and parts in a rapid and cost-efficient manner without destroying the actual product or changing its surface. Experts from the Fraunhofer IZFP in Saarbrücken will be presenting two exhibits at the Blechexpo in Stuttgart from 7–10 November 2017 that allow fast, reliable, and automated characterization of materials and detection of defects (Hall 5, Booth 5306).

When quality testing uses time-consuming destructive test methods, it can result in enormous costs due to damaging or destroying the products. And given that...

Im Focus: Cold molecules on collision course

Using a new cooling technique MPQ scientists succeed at observing collisions in a dense beam of cold and slow dipolar molecules.

How do chemical reactions proceed at extremely low temperatures? The answer requires the investigation of molecular samples that are cold, dense, and slow at...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Meeresbiologe Mark E. Hay zu Gast bei den "Noblen Gesprächen" am Beutenberg Campus in Jena

16.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikroben hinterlassen "Fingerabdrücke" auf Mars-Gestein

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vorhersagen bestätigt: Schwere Elemente bei Neutronensternverschmelzungen nachgewiesen

17.10.2017 | Physik Astronomie

Kaiserschnitt-Risiko ist vererbbar

17.10.2017 | Biowissenschaften Chemie