Органические продукты находятся на подъеме. Потому что вместо заводского земледелия и химических коктейлей на полях, многие потребители хотят пышные зеленые пастбища для животных, необработанные фрукты и овощи, а также текстиль из органического хлопка. Однако недостаточно заменить пластик такими материалами, как дерево или пробка. Продукты действительно устойчивы только в том случае, если клеи и лаки также изготовлены из биологически чистого сырья.
До настоящего времени адгезивы и тому подобное в основном изготавливали из термореактивных эпоксидных смол на основе нефти. Проще говоря: из синтетических смол, которые - после нагревания - больше не могут быть деформированы. Мономеры служат строительными блоками для этих эпоксидных смол. Если добавить отвердитель, отдельные молекулы сшиваются, образуя твердый пластик, который больше не может быть расплавлен. Свойства могут быть настроены с использованием добавленных функциональных веществ и адаптированы к соответствующим применениям. Они могут окрашивать эпоксидные смолы, защищать их от пожара или гарантировать, что их легче обрабатывать.
Картинная галерея
Эпоксидные масла растительного происхождения с добавками на природной основе
Но могут ли такие эпоксидные смолы также производиться экологически безопасным способом? Уже существует новая отправная точка: эпоксидные смолы на основе растительных масел, то есть экологический вариант обычных эпоксидных смол. Он основан на растительных маслах, которые имеют высокую долю ненасыщенных жирных кислот. Эти жирные кислоты эпоксидированы, то есть снабжены тремя кольцами, состоящими из двух атомов углерода и одного атома кислорода. Если эти эпоксиды растительного масла объединяются с соответствующими отвердителями, создаются высокоэластичные пластмассы. Поэтому возможны устойчивые клеи, лаки или пенные смолы. Но химический состав натурального сырья может сильно колебаться, ведь они добываются из семян масличных растений. Это создает серьезные проблемы для производителей.
Экологические клеи с оптимальными свойствами
Поэтому исследователи из Института микроструктуры материалов и систем им. Фраунгофера внимательно изучают свойства таких новых биогенных смол. «Мы исследуем смолы от микро до макроуровня», подтверждает Андреас Кромбхольц, руководитель группы в IMWS. Как различные ингредиенты влияют на смолы? Как только этот первый шаг будет сделан, команда IMWS оптимизирует смолы и адаптирует их к методам обработки.
СОВЕТ КНИГИ Технология склеивания является надежной альтернативой другим методам соединения для многих областей применения. Книга специалистов «Технология склеивания» предоставляет дизайнерам и пользователям адгезива поддержку при проектировании, изготовлении и внедрении склеек.
Ученые Fraunhofer также разрабатывают новые клеи из эпоксидов растительного масла. Все эти клеевые составы от лабораторий Fraunhofer полностью не содержат растворителей. Исследователи также обращаются к вопросу: какие наполнители и функциональные материалы предлагают какие преимущества? Это может быть, например, высокая электропроводность: при приложении электрического напряжения клеевой слой может нагреваться изнутри - и, следовательно, быстро и целенаправленно затвердевать. Или вы можете добавить модифицированное масло тимьяна в клей. Это дает ему антибактериальный эффект.
Эпоксидирование перешло на ферменты
Биопропорция адгезивов, изготовленных из эпоксидных смол на основе растительного масла, в настоящее время достигла 86%, поскольку материалы содержат много растительного масла, а отвердители на основе нефти, используемые до настоящего времени, также были заменены биопрепаратами. Для сравнения: при содержании био 35% материал считается устойчивым. «Вместе с Институтом межфазной инженерии и биотехнологии им. Фраунгофера мы впервые переключили эпоксидирование на ферменты, поэтому мы можем использовать этот процесс для обработки растительных масел без химических веществ на основе нефти. И поскольку это происходит с помощью ферментов при температуре 40 ° C вместо более чем 100 ° C, как раньше, мы также экономим энергию », - объясняет Кромбхольц. Но это не все:До сих пор промышленность использовала льняное масло из Канады для эпоксидов растительного масла, что не является экологичным ввиду одних только путей доставки. Поэтому ученый и его команда переключили процесс с льняного масла на масло головы дракона, которое производится в Германии экологически. Это также улучшает экологический баланс. И эксперты заменили отвердитель, который ранее был высокотоксичным продуктом, экологическим вариантом.