Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Transglutaminase-quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung

Anschrift
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
01217 Dresden
Zellescher Weg 24
Kontakt
Dr. Detlef Krug
Tel: +49 351 4662-342
E-Mail: detlef.krug@ihd-dresden.de
FKZ
22005315
Anfang
01.10.2015
Ende
31.12.2018
Aufgabenbeschreibung
Thema des geplanten Projektes ist die Anwendung und weitere Optimierung proteinbasierender Materialien zur Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Span-und Faserplatten. Im Rahmen einen Vorgängerprojektes (FKZ 22021807) wurde gezeigt, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten geeignet sind. Als Enzym wurde das proteinquervernetzende Enzym Transglutaminase verwendet und optimiert. Die grundlegenden Forschungsergebnisse aus den Vorgängerprojekten sollen nun konsequent in neue Verfahren und Produkte umgesetzt, offene Fragen geklärt und das Bindemittel weiter optimiert werden. Das antragsgemäße Projekt kann die gesamte Wertschöpfungskette von den Rohstoffen über die Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zu Produkten abbilden. Das antragsgemäße Projekt soll in enger Kooperation der Universität Halle mit dem Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) durchgeführt werden, um das Know-How beider Institutionen zur Verfahrensentwicklung im jeweiligen Spezialgebiet nutzbar zu machen. Außerdem sind Industrieunternehmen eingebunden, die an der Produktentwicklung beteiligt sind. Die Entwicklung eines 2-Komponenten-Bindemittelsystems, die Enzymoptimierung sowie die Untersuchung zur Lokalisierung und Beschaffenheit des Bindemittels in den Holzwerkstoffen findet an der Universität Halle statt. Die Verfahrensentwicklung neuer Pressverfahren unter Verwendung proteinogener Rohstoffe und die Anwendungsuntersuchung wird am IHD mit den assoziierten Partnern durchgeführt.
Ergebnisdarstellung
Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung eines alternativen Prozess zur Herstellung von Spanplatten unter Nutzung eines vollständig auf Proteinbasis generierten Zwei-Komponenten Bindemittels. Eine Komponente stellt eine kommerziell verfügbare Proteinpräparation und die andere Komponente ein Enzym, wie z. B. die mikrobielle Transglutaminase (mTG) dar. Diese dient als Substituent für Formaldehyd zur Ausbildung von kovalenten Bindungen zwischen den Proteinmonomeren. Im Rahmen des Vorgängerprojektes mit der FKZ 22021807 konnte bereits gezeigt werden, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau zu einer Verbesserung des Produktes hinsichtlich der Festigkeit führen können. Vor der Spanplattenherstellung erfolgten Versuche zur Ermittlung der Löslichkeit und Viskosität der Proteinlösungen. Im Rahmen des Projektes wurden Spanplatten mit verschiedenen Proteinen hergestellt. Allerdings erwies sich das Enzym als temperaturempfindlich und die Applikation sollte optimiert werden. Weiterer Projektgegenstand war die Entwicklung neuer Enzyme mit höherer Temperaturbeständigkeit, diese sollte auch bei der Spanplattenherstellung nachgewiesen werden. Neben Casein kam vorzugsweise Erbsenprotein als gut verfügbarerer und kostengünstigerer Rohstoff zur Anwendung.

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