Eigenschaftsoptimierung von Glucanen zur Formkörpererzeugung
Projektleiter: Dr. Birgit Kosan
Projektnummer: BMWK / INNO-KOM, 49MF190095
Laufzeit: 01.10.2019 – 30.06.2022
Aufgabenstellung
Ziel der Untersuchungen war es, einerseits konkrete Zusammenhänge zwischen der Molmassenverteilung zugänglicher α-1,3-Polyglucane und deren Verformungseigenschaften in Abhängigkeit vom angewendeten Verformungsprozess aufzuzeigen und andererseits erreichbare Eigenschaften der Formkörper zu optimieren. Ziel war weiterhin, durch eine entsprechende Optimierung der Molmasseverteilung der Polymere und damit verbunden einer „Spreizung“ der viskoelastischen Lösungseigenschaften die erforderlichen Prozessstabilitäten für einen nachfolgenden industriellen Verfahrenstransfer zu erreichen. Es sollten α-1,3-Polyglucan-Formkörper mit für gewünschte Applikationen geeigneten Eigenschaften erzeu
Ergebnisse
Im Ergebnis konnten direkte Korrelationen zwischen den Molmassenverteilungen der eingesetzten Polyglucanproben / -mischungen und erreichbarer Lösungs- und Verformungseigenschaften sowie auch Eigenschaften hergestellter Formkörper abgeleitet werden. Durch eine Optimierung der Molmasseverteilungen der Polyglucanproben konnten diese zu 100% (ohne Zweitpolymerzusatz) für die Herstellung von Fasern sowohl mittels Trocken-Nassspinntechnologie aus ionischen Flüssigkeiten als auch mittels Nassspinnverfahren aus NaOH-Lösung erfolgreich getestet werden.
Bei der Herstellung von Polyglucanfolien mittels Rakeltechnik war durch Einsatz von Polyglucanen mit erhöhten Polydispersitäten eine Steigerung der Zugfestigkeiten und Dehnungswerte möglich. Upscaling-Versuche zur Herstellung von Polyglucanfilamenten mittels Nasspinnverfahren in NaOH-Lösung wurden erfolgreich in einem Technikumsmaßstab durchgeführt. Anschließend wurden die hergestellten Polyglucanfilamente auf ihre
Anwendung
Eine Anwendung und Überführung der Projektergebnisse in einen industriellen Maßstab eröffnet die Möglichkeit für eine Nutzung von biotechnologisch hergestellten Polyglucanen zur Faser- und Folieerzeugung ohne Zweitpolymerzusatz und würde einen Beitrag zur Markteinführung und Etablierung neuartiger, umweltfreundlicher Polyglucan basierter Polysaccharidformkörper liefern.
