Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

 

Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 2: Entwicklung Durchfluss-Bioreaktor und -Separator für die BNC-Fasergewinnung

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) - Institutsteil ICT-IMM
55129 Mainz
Carl-Zeiss-Str. 18-20
Kontakt
Dr. Gabriele Menges-Flanagan
Tel: +49 6131 990-425
E-Mail: gabriele.menges-flanagan@imm.fraunhofer.de
FKZ
22012317
Anfang
01.09.2018
Ende
31.08.2021
Aufgabenbeschreibung
Biotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von „All-Bio" bzw. „All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. Das Teilvorhaben des Fraunhofer ICT-IMM zielt dabei auf die Entwicklung und Realisierung eines neuartigen Bioreaktors und einer neuartigen Separationseinheit zur Abtrennung der gebildeten BNC-Fasern aus dem biotechnologischen Prozess. Angestrebt wird dabei, durch die gezielte Gestaltung des Reaktors und der Separationseinheit die Gewinnung von BNC-Fasern mit maßgeschneiderter Morphologie zu ermöglichen.

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