Ученым из Института катализа им. Лейбница, или, если коротко, Ликата, удалось создать полимер с функциями соединения и памяти из отходов производства древесины и бумаги. Исследователи производителя клея Henkel в настоящее время изучают, в какой степени материал на биологической основе может служить клеем для промышленности. Работа является частью проекта ЕС "GreenSolRes", который исследует использование возобновляемого сырья для производства биохимических веществ.
Био на основе вместо нефти и природного газа
Долгосрочная цель «GreenSolRes» - преобразовать химические процессы из процессов на основе нефти и природного газа в возобновляемые ресурсы. Эксперты предполагают, что около десятка так называемых химикатов на платформе могут быть произведены на биологической основе и поэтому подходят для замены нефтехимических продуктов. Это включает в себя левулиновую кислоту. Он производится с высоким выходом, если, например, древесные отходы нагревают до 200 градусов водой и разбавленной серной кислотой. Эта химическая реакция известна уже сто лет.
Каталитический процесс для этого был разработан химиком Ликата Бернхардом Штадлером как часть его диссертации. Химик очищает потомков левулиновой кислоты в инновационные материалы - это достигается с помощью катализаторов и, помимо левулиновой кислоты, водорода и сшивающих агентов. Конечный продукт представляет собой прозрачную вязкую жидкость, которая подходит в качестве клея. При отверждении материал ведет себя как резина.
Память формы до девяти градусов
Полимер обладает памятью формы. Его можно свернуть и держать эту форму ниже девяти градусов по Цельсию. Как только он нагревается до комнатной температуры, он разворачивается в свою первоначальную форму. Известны полимеры с памятью формы, но эффект можно наблюдать при очень специфических температурах, часто между 60 и 70 ° С.
Однако с этими эффектами желательно устанавливать температуры переключения максимально гибко - в зависимости от использования, например, в диапазоне температуры тела или типичных температур охлаждения. Это приводит к применению потенциала в медицине и логистике для охлаждения товаров. Поскольку возможно установить различные температуры переключения с помощью 1,4-пентандиола на биооснове в полимерах, 1,4-пентандиол может стать центральным строительным блоком на биооснове.
Химик Бернхард Штадлер
Клей на основе левулиновой кислоты является результатом тесного сотрудничества с отделом разработки Henkel. Оба партнера зарегистрировали совместный патент на материал и процесс. «Хенкель» уже производит продукт в килограммовых масштабах для демонстрационных целей.
«GreenSolRes» работает с 2017 года до конца 2020 года, финансируется за счет 7,45 млн евро и объединяет шесть партнеров из промышленности и науки в четырех странах. Этот международный консорциум координируется RWTH Aachen. Кроме того, завод по производству левулиновой кислоты оптимизируется в RWTH Aachen University в сотрудничестве с промышленными партнерами. Аахенеры также принимают оценку жизненного цикла. Потому что «зеленый процесс» должен основываться как можно более полностью на возобновляемом сырье. На самом деле, это еще не так, говорит Бернхард Штадлер, но в принципе это возможно.