Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Farbstoffe und Pigmente aus Pilzen und einheimischen Färbepflanzen zur Herstellung von Tinten zur industriellen Produktkennzeichnung; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Pigmentpräparationen und Farbsystemen sowie Tinten für verschiedene industrielle Drucksysteme und Substrate

Anschrift
prometho GmbH
56579 Bonefeld
Beim Weißen Stein 13
Kontakt
Jens-Christoph Hoffmann
Tel: +49 2634 980488
E-Mail: j.hoffmann@prometho.de
FKZ
22035611
Anfang
01.08.2014
Ende
31.10.2017
Aufgabenbeschreibung
Mit diesem Vorhaben wurden farbgebende Substanzen aus Pilzen und heimischen Färbepflanzen für ihre Verwendung in niederviskosen Industrietinten für die Kennzeichnungstechnik identifiziert, untersucht und optimiert. Das Färben von Textilien mit Pflanzen hat eine lange Tradition, dagegen sind Pilze als Lieferant für farbgebende Substanzen weniger bekannt und nur selten in der Anwendung. Zunächst wurde eine breite Palette heimischer Färbepflanzen und Pilzmaterialien, z.B. Sporen des Schopftintlings, verschiedenen Vorversuchen unterzogen, um so geeignete Kandidaten für eine anschließende Löslichkeits- bzw. Stabilitätsuntersuchung auswählen zu können. Nach Abschluss dieser Untersuchungen wurden erste Tinten für Drop an Demand und Continuous Inkjet Kennzeichnungssysteme entwickelt und getestet. Dabei war es notwendig, die Naturfarben in eine geeignete Tintenmatrix, bestehend aus natürlichen Additiven und Bindemitteln in ein Wasser- oder Ethanol-System einzubinden. Zur Verbesserung der Beständigkeit von Naturfarbstoffen gegenüber äußeren Einwirkungen und zur Erhöhung der Lichtechtheit wurden umfangreiche Verlackungsversuche mit verschiedenen Metallsalzen durchgeführt. Hier konnte nicht nur die Beständigkeit der natürlichen farbgebenden Komponenten signifikant verbessert, sondern auch das Langzeitverhalten deutlich optimiert werden. Parallel zu den Entwicklungs- und Optimierungsarbeiten wurde mit dem Zimtfarbenen Weichporling 'Hapalopilus ritulans'Zucht- und Anbauversuche durchgeführt. Zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit bei der Herstellung der farbgebenden Materialien wurden verschiedenen Parameter, wie z.B. zur Verlackung oder Additivierung, untersucht und als optimierte Herstellprozesse, z.B. für einen Alizarin-Aluminium-Komplex und ein Eisen-Tannin Farbstoff beschrieben. Um sowohl die Ergebnisse der Entwicklung und Optimierung, als auch die Vor- und Zwischenprodukte objektiv beurteilen zu können, wurden verschiedene Prüf und Testmethoden definiert und beschrieben.
Ergebnisdarstellung
Es konnte gezeigt werden, dass eine Nutzung von pflanzlichen Materialien als farbgebende Systeme für industrielle Kennzeichnungstinten mit Erfolg möglich ist. Darüber hinaus konnten weitreichende Erkenntnisse in der Weiterverarbeitung natürlicher Farbstoffe und der Stabilisierung von Naturpigmenten sowie der Eigenschaftsverbesserung der Farben gesammelt werden. Nicht zuletzt haben die intensive Bearbeitung in der Aufzucht von Pilzen und die Weiterverarbeitung der pilzlichen Biomasse zu einem enormen Erkenntnisgewinn in der Kultivierung bestimmter Spezies geführt. Neben den industriellen Kennzeichnungstinten, die zu 100 % aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, sind aus diesem Projekt auch einige Vorprodukte hervorgegangen, die für eine ganze Reihe weiterer Farbanwendungen geeignet sind. Mit dem neuen Angebot an Vorprodukten aus nachwachsenden Rohstoffen steht damit eine wichtige Möglichkeit zur besseren Erreichbarkeit von potentiellen Kunden zur Verfügung. Darüber hinaus wird sich der Nutzen auch in Richtung der Erzeugung und Gewinnung von Rohstoffen auswirken. Denn mit dem Einsatz der Pflanzenfarben werden die Betriebe, die sich mit der Aufzucht und Weiterverarbeitung von Rohstoffen aus heimischen Färbepflanzen beschäftigen, gestärkt. Durch die neuen Anwendungen der Naturfarben als Rohstoff in Tintensystemen wird eine lange erwartete Möglichkeit zur NutZung erschlossen. Durch die erfolgreiche Kultivierung von 'Hapalopilus ritulans' ist eine Aufzucht ohne den Verbrauch vorhandener, hochwertiger landwirtschaftlicher Ressourcen auf Abfallholz möglich. Damit ist die Erschließung einer neuen Quelle als sehr facettenreicher Pigmentlieferant gelungen. Mit der Verwendung von Baumabfällen zur Gewinnung von Tanninen als farbgebende Komponente für Inkjet Tinten konnte eine weitere Rohstoffquelle erschlossen werden. Hier werden keine hochwertigen landwirtschaftlichen Ressourcen verbraucht, sondern die Nutzung von Abfällen aus der Forstwirtschaft gefördert.

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