Das Projekt "EXIST-Gründerstipendium: Herstellung eines Allergiker-Waschmittels mit Aktiv-Funktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Organische und Makromolekulare Chemie, Lehrstuhl für Präparative Polymerchemie durchgeführt. Der Geschäftszweck des neu zu gründenden Unternehmens liegt in der Entwicklung eines Allergiker-Waschmittels. Dabei handelt es sich um eine neue Formulierung, die sich durch Verwendung neuer Inhaltsstoffe deutlich von den am Markt verfügbaren Waschmitteln abhebt. Die bisher nicht in Waschmitteln verwendeten Kernkomponenten bilden Cyclodextrin und Polyquaternium, die beide untoxisch und gut verträglich für Umwelt und Menschen sind. Es ist zur zeit kein Allergiker-Waschmittel auf dem Markt erhältlich. Die verwendeten Inhaltsstoffe induzieren weitere Funktionen, die die Wasserhärte senken, die Farbe der Wäsche schützen und die Textilfasern imprägnieren. Das verwendete Cyclodextrin ist weiterhin in der Lage schlechte Gerüche zu binden und medizinische Wirkstoffe zu transportieren. Die Entwicklung zum marktreifen Produkt umfasst vier Meilensteine. Der erste Meilenstein ist die Entwicklung des Produkts, gefolgt von Businessplanerstellung, Konzeptüberprüfung und schließlich der Markteinführung. Alle vier Meilensteine sollen innerhalb der Förderzeit erreicht werden. Dazu zählen die Optimierung der Synthesen sowie Waschtests, dermatologisches Testing und die Vorbereitung des Markteintritts. Dazu werden Kooperationen mit Vertriebspartnern aufgebaut.
Das Projekt "Kovalente Fixierung von Cyclodextrin auf Baumwolle mit Hilfe von Cellulose-Vernetzern: eine quantitative Studie über Fixierung, Waschpermanenz und die Wirkung auf die Formaldehydfreisetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Textilchemie durchgeführt. In Kooperation mit dem Fach Lebensmittelchemie der BUW (Prof. Petz)Univ. Prof. Dr. Attila Bereck, Dipl. Ing. Dieter Riegel, Buket Sahin (FB C, Lebensmittelchemie) (Leiter und Mitarbeiter) Eine der möglichen Methoden für die permanente Fixierung von Cyclodextrinen an Baumwolle ist die Anwendung wasserlöslicher Cylodextrin-Derivate in Kombination mit Cellulose-Vernetzern (1). Das Verfahren wird in der Industrie zwar eingesetzt, genaue Angaben über Fixierungsgrad und Waschbeständigkeit waren jedoch bis heute nicht verfügbar. Mit Hilfe eines im Fach Textilchemie neulich entwickelten analytischen Verfahrens (1) für die stöchiometrische Bestimmung der Bindungskapazität von Cyclodextrinen - ohne die Notwendigkeit einer Kalibration - ist die quantitative Ermittlung dieser Daten nun möglich geworden. Im Rahmen des Projektes wurde eine quantitative Studie über die kovalente Fixierung eines wasserlöslichen CD-Derivates (Cavatex HP®, Wacker Chemie), auf Baumwolle durchgeführt. Hierbei wurden neben dem Grad der Fixierung die Waschpermanenz der Ausrüstung und die Wirkung des CDs auf die Formaldehydfreisetzung von verschiedenen formaldehydhaltigen Vernetzern systematisch untersucht. Die Ergebnisse lassen folgende Schlussfolgerungen zu: - Die 'Praxistauglichkeit' der neu entwickelten analytischen Methode wurde erwiesen - Einige der untersuchten Vernetzer waren in der Lage, das wasserlösliche Hydroxypropyl-CD-Derivat Cavatex HP® mit einem hohen Fixiergrad und Waschpermanenz an Baumwolle zu binden - Die Zugabe von Cavatex HP® reduzierte in jedem untersuchten Fall die Formaldehydfreisetzung des Vernetzers (bzw. den Formaldehydgehalt der behandelten Gewebe). Zur Erklärung kann die leichte Zugänglichkeit des CDs und die Reaktionsfähigkeit der OH-Gruppen an den Hydroxypropyl-Seitengruppen herangezogen werden. - Der Einsatz von fomaldehydarmen Vernetzern ergab Ausrüstungen, die die Vorgaben von Ökotex Standard 100 erfüllen
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung und Untersuchung der Lackformulierungen sowie Durchführung von Eignungstests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hemmelrath Lackfabrik GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines hochkratzfesten Lacks auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem gegenüber bestehenden Produkten deutlich verbesserten Eigenschaftsprofil. Die Motivation für die Neuentwicklung liegt hierbei zum einen in der Forderung nach einem umweltfreundlichen, weitestgehend biobasierten Lacksystem, zum anderen in einer signifikanten Qualitätsverbesserung durch die Nutzung spezieller Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Steigerung der Kratzfestigkeit. Gegenüber den auf dem Markt erhältlichen, nicht biobasierten Produkten soll sich der neuartige Lack durch eine besonders ausgeprägte mikromechanische Elastizität zur Rückstellung der Oberflächenkontur hervorheben. Dieses Verhalten soll durch das Einbringen mechanischer Kupplungsstücke auf molekularer Ebene erreicht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Synthese der Cyclodextrin-Copolymere und deren Komplexierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Paderborn, Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH) durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines hochkratzfesten Lacks auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem gegenüber bestehenden Produkten deutlich verbesserten Eigenschaftsprofil. Die Motivation für die Neuentwicklung liegt hierbei zum einen in der Forderung nach einem umweltfreundlichen, weitestgehend biobasierten Lacksystem, zum anderen in einer signifikanten Qualitätsverbesserung durch die Nutzung spezieller Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Steigerung der Kratzfestigkeit. Gegenüber den auf dem Markt erhältlichen, nicht biobasierten Produkten soll sich der neuartige Lack durch eine besonders ausgeprägte mikromechanische Elastizität zur Rückstellung der Oberflächenkontur hervorheben. Dieses Verhalten soll durch das Einbringen mechanischer Kupplungsstücke auf molekularer Ebene erreicht werden.
Das Projekt "Biobasierter Korrosionsschutz für Metallwerkstoffe durch Analoga von mikrobiellen Exopolymeren aus nachwachsenden Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Projektziel: Mikrobielle Biofilme und bakterielle extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) können Korrosion sowohl verstärken als auch unterdrücken. Beide Effekte werden durch die Wechselwirkungen zwischen Werkstoff und insbesondere den EPS beeinflusst, wobei die chemische Zusammensetzung der EPS über Schad- oder Schutzwirkung und das jeweilige Ausmaß entscheidet. Ähnlich zu klassischen Grenzflächeninhibitoren werden für EPS einige funktionelle Endgruppen wie Carboxylate, Sulfate oder Phosphate als maßgeblich für die Wechselwirkung diskutiert und scheinen auch für die Adsorption der EPS und der dadurch vermittelten Zelladhäsion entscheidend zu sein. Darauf basierend sollte die Unterdrückung der Zelladhäsion durch gezielte, selektive Blockade von anodischen und/oder kathodischen Zentren der Werkstoffoberfläche durch geeignete Substanzen und Ausbildung eines Schutzfilmes möglich sein - vergleichbar der Maskierung von 'aktiven Stellen' durch spezifisch adsorbierte Grenzflächeninhibitoren. Auch sollte die Zelladhäsion durch Blockade der bakteriellen Chemotaxis zu Eisenionen hin erfolgen können, wenn die Ionen durch geeignete Substanzen maskiert werden. Als viel versprechende biogene polymere Substanzen haben sich einige bereits in eigenen Arbeiten untersuchte EPS herausgestellt. Weitere biogene Substanzen wie Dextrane und Saccharide oder auch Substanzgemische sind ebenfalls nachweislich zum Schutz von Metallwerkstoffen vor abiotischer Korrosion und sogar partiell vor chloridinduziertem Lochfraß brauchbar. Die Wirkmechanismen werden i.d.R. nicht diskutiert, wobei die chemischen Strukturen dieser Naturstoffe auf starke und gerichtete Wechselwirkungen mit den Substraten schließen lassen. In eigenen Vorarbeiten konnte gezeigt werden, dass chemisch modifizierte Cyclodextrine als Adsorbate auf unlegiertem Stahl eine Verminderung des Massenverlustes bei MIC von bis zu 84Prozent bewirkten. Neben dieser Substanzgruppe sollen Phospholipide, bakterielle EPS und weitere noch zu identifizierende biogene Substanzen als Grundlagen für ein innovatives Schutzkonzept für Metallwerkstoffe gegen Biokorrosion und abiotische Korrosion untersucht werden.
Das Projekt "Biobasierter Korrosionsschutz für Metallwerkstoffe durch Analoga von mikrobiellen Exopolymeren aus nachwachsenden Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Zahlreiche Korrosionsschadensfälle stehen im Zusammenhang mit einer mikrobiologischen Aktivität. Mikrobielle Biofilme und von ihnen produzierte extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) können Korrosionsprozesse sowohl induzieren (MIC) als auch inhibieren (MICI). Beide Effekte werden insbesondere durch die Wechselwirkungen zwischen Werkstoff und den EPS beeinflusst. Maßgeblich sind dabei funktionelle Gruppen wie Glucuronsäure- oder Carbonsäurereste, die auch für die Zelladhäsion entscheidend zu sein scheinen. Im Vorläufervorhaben 16953 N wurden biogene Cyclodextrine im Sinne EPS-analoger Substanzen als Ansatzpunkt für ein modernes und umweltschonendes Korrosionsschutzverfahren für Eisenwerkstoffe in wässrigem Milieu untersucht. Mittels oberflächenspektroskopischer Methoden konnten die Adsorbatschichten als polymerisierte Cyclodextrine identifiziert werden. Desweiteren deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Reaktion von Carboxyl- und / oder Hydroxyl-Funktionsgruppen mit Auflösungsprodukten, die an Anoden freigesetzt werden, eine gezielte Bedeckung bzw. Blockade dieser elektrochemisch aktiven Areale bewirken. Schichten entsprechend funktionalisierter Cyclodextrine konnten die Anheftung schädlicher Mikroorganismen kurzzeitig um bis zu 90 % reduzieren. Wie elektrochemische Untersuchungen belegen, zeigen die Schichten auch gegen abiotische Korrosion einen Schutzeffekt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die konsequente Weiterentwicklung der Cyclodextrine. Die Schichten werden hinsichtlich ihrer korrosionsinhibierenden Wirkung gegen (a)biotische Korrosion von (un)legiertem Stahl optimiert; zudem soll ihre Langzeitstabilität erhöht werden.
Das Projekt "Entwicklung von Cyclodextrin-Derivaten zu polymeren Materialien fuer den selektiven Transport, Trennung und Nachweis aktiver Substanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.1 - Chemie, Organische Makromolekulare Chemie durchgeführt. Die Faehigkeit der Cyclodextrine zur Ausbildung Supramolekularer Strukturen, wird zur Entwicklung der folgenden neuen Produkte und Verfahren genutzt werden: - Filter zur Abwasserreinigung; - Fraktionierungsverfahren fuer chirale Wirkstoffe; - Chromatographiesaeulen zur Kontrolle und Reinigung chiraler Wirkstoffe; - Sensor fuer Umweltgifte; - Gezielte Applikation von Pharmawirkstoffen; - Coating fester Oberflaechen.
Das Projekt "Teilprojekt 12: Funktionalisierte Cyclodextrine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Wir werden monofunktionalisierte Cyclodextrine synthetisieren, charakterisieren und auf die folgenden Anwendungen hin optimieren: (A) Enantioselektive Analytik von Geruchs- und Aromastoffen zur Identifizierung und Bestimmung der Stereochemie geruchsrelevanter Komponenten. (B) Aufbau und Entwicklung von Sensoren-Arrays aus einem Satz gezielt aufeinander abgestimmter Cyclodextrinderivate zur objektiven und automatisierten Messung von Geruechen zwecks Erfassung und Ueberwachung; Fernziel 'kuenstliche Nasen'. (C) Nutzung der neuen Cyclodextrinderivate durch Immobilisierung an Kieselgel als selektive Adsorbentien und durch Copolymerisation mit geeigneten Monomeren fuer die Herstellung selektiver Membranen zur Entfernung und Minimierung von geruchsaktiven Substanzen. Die Membranen werden auch im Technikumsmassstab studiert und optimiert werden.
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| Förderprogramm | 8 |
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