Das Projekt "Reduzierung der Umweltbelastung von Gerbereien (EILT) - Teilprojekt: Analyse und Verhalten organischer Gerbstoffe in der Behandlung von Gerbereiabwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Uebergeordnetes Ziel des Projektes 'Reduction of Environmental Impacts of Leather Tanneries (EILT)' ist die Vermeidung bzw. Reduzierung der Umweltbelastung von Gerbereien durch Veraenderungen der Gerbprozesse, Nutzung von Abfallstoffen und Reduzierung der Abwasserbelastung durch verbesserte Abwasserbehandlungsverfahren. Um Abfallstoffe verwerten zu koennen und die Abwasserbelastung zu vermindern, wird verschiedentlich der Ersatz von Chrom-Gerbstoffen durch organische, insbesondere vegetabile Gerbstoffe diskutiert. Vegetabile Gerbstoffe sind hoehermolekulare Polyphenole pflanzlicher Herkunft (Mr = 500-3000 g mol-1) mit grosser struktureller Vielfalt. Das Verhalten der vegetabilen Gerbstoffe bei der Behandlung von Gerbereiabwasser ist jedoch unklar. Ziel der Arbeiten am Fachgebiet Wasserreinhaltung im Rahmen von EILT ist es deshalb, Verfahren zur qualitativen und quantitativen Analyse vegetabiler Gerbstoffe im Gerbereiabwasser zu entwickeln und zu etablieren und mit deren Hilfe das Verhalten dieser Stoffe in der biologischen Abwasserbehandlung zu untersuchen. Ein moegliches Verfahren zur Bestimmung der vegetabilen Gerbstoffe im Gerbereiabwasser ist die Hydrolyse der Substanzen in salzsaurer Loesung und die anschliessende Detektion des Monomers Gallussaeure. Dabei wird fuer die Analytik die HPLC-Technik mit verschiedenen Detektoren (UV, Fluoreszenz- und EC-Detektor) eingesetzt. Ein Vergleich mit der Bestimmung von Gerbstoffen mittels kolorimetrischer Verfahren soll durchgefuehrt werden. Fuer Fragen der Metabolisierung bzw. chemisch-oxidativen Veraenderung der Gerbstoffe ist auch an den Einsatz der HPLC-MS/MS-Technik gedacht.
Das Projekt "Staerke-Tannin-Bindemittelsysteme fuer mitteldichte Faserplatten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von emissions- und quellungsarmen mitteldichten Faserplatten (MDF) für den Trocken-, Feucht- und/oder ggf. Außenbereich mit Hilfe eines Bindemittels, das vollständig auf der Basis nachwachsender Rohstoffe (Tannine und native bzw. modifizierte Stärken) erzeugt wird. Die MDF-Fertigung erfolgt im Labormaßstab nach dem Blow-line-Verfahren. Zu untersuchen ist, inwieweit das Holzaufschluß- und Beleimungsverfahren sowie die Trocknung der beleimten Fasern Einfluß auf die Faserplatteneigenschaften haben. Es soll versucht werden, den Stärkeanteil im Tannin-Stärke-Bindemittelsystem durch bestimmte Verleimungstechniken ohne Beeinträchtigung der Plattenqualität zu erhöhen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem IAP Teltow und der Universität Göttingen durchgeführt.Als bestes Verfahren für den Einsatz von Stärke als alleiniges Bindemittel für MDF erwies sich ein Verfahren, bei dem die Stärke den Hackschnitzeln vor dem Holzaufschluss zugegeben wird. Das Verfahren ermöglicht den Einsatz von nativer oder hochmolekularer modifizierter Stärke. Ferner können MDF mit einem Bindemittel aus einem nachwachsenden Rohstoff (Stärke) ohne Zusatz von Formaldehyd hergestellt werden. Es zeigte sich, dass Stärke bereits bei alleiniger Verwendung Bindemitteleigenschaften hat; die hergestellten MDF haben jedoch keine Nassfestigkeit. Sprühfähige und lagerfähige Stärke-Tannin-Leime mit Feststoffkonzentrationen bis zu ca. 40 Prozent wurden erzielt, indem zunächst eine wässrige Suspension aus 8 Masse-Prozent Kartoffelstärke, 24 Masse-Prozent Stärke Weißdextrin und 0,6 Masse-Prozent Polyethylenimin (Schutz gegen Pilzbefall, Vernetzer für Stärkemoleküle und potentieller Formaldehydbinder für Tannin) im Jet-Kocher aufgeschlossen wird und anschließend in die auf Raumtemperatur abgekühlte Lösung Tannin eingerührt wird. Es ist positiv zu bewerten, dass der Einfluss zahlreicher Parameter auf die Herstellung von Stärke bzw. Tannin-Stärke-gebundenen MDF aufgezeigt werden konnte. Basierend auf diesen Erfahrungen konnten im Rahmen des Vorhabens MDF mit Tannin-Stärke-Leimen hergestellt werden. Bisher hergestellte Stärke-Dispersionen (Aufschluss der Stärke im Jet-Kocher) alleine oder in Kombination mit Tannin sind jedoch für den Einsatz als Bindemittel noch nicht geeignet. Der Aufschluss der Stärken im Jet-Kocher (Aufschlussdauer und -temperatur, Verhältnis native Stärke zu modifizierter Stärke, Zusätze) und die Leimrezeptur ist im Hinblick auf einen Einsatz für die Herstellung von Bindemitteln für MDF zu optimieren. Als interessante Anknüpfungspunkte haben sich der Aufschluss von einheimischen Rinden als Tanninquelle und die Nutzung von 'Quetschwasser' (aus dem MDF-Herstellungsprozess) als Anmachwasser für die Leimflotte erwiesen.
Das Projekt "Entwicklung biotechnologischer Verfahren zur Erzeugung von Pflanzmaterial aus Rhabarber als Voraussetzung zur grosstechnischen Isolierung der Inhaltsstoffe (Gerb- und Farbstoffe)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Anhalt (FH), Hochschule für angewandte Wissenschaften, Abteilung Bernburg, Fachbereich 1 Landwirtschaft, Ökotrophologie, Landespflege durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, für die Gewinnung von Gerb- und Farbstoffen aus Rhabarber- und Ampferarten eine sachgerechte Grundlage für die landwirtschaftliche und industrielle Produktion zu erarbeiten. Aus dem verfügbaren Sortiment der Gattungen Rheum und Rumex sollen gerb- und farbstoffreiche Genotypen angebaut und auf ihre ackerbauliche Eignung untersucht werden. Die noch nicht hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe charakterisierten Genotypen sollen auf ihrer Gerb- und Färbeeigenschaften untersucht werden. Unter Ausnutzung der genetischen Variabilität des Rhabarbers bei Aussaat ist vorgesehen, weitere aussichtsreiche Formen zu finden und biotechnologisch zu vermehren. Zur Identifizierung der Gerb- und Farbstoffe sollen Analysenmethoden entwickelt werden, die schon im Jungpflanzenstadium eine Bestimmung der Eigenschaften ermöglichen.In Weiterführung der Erkenntnisse zur Nutzung von Gerb- und Farbstoffen aus Rhabarberwurzeln zur Verminderung der Chrombelastung durch Lederabfälle wurden folgende Fragen untersucht: 1. Landwirtschaftlicher Anbau (Pflanzung, Pflege, Ernte), 2. Großtechnische Verarbeitung (Reinigung, Zerkleinerung, Trocknung, Extraktion), 3. Inhaltstoffliche Untersuchungen zum Auffinden gerbstoffreicher Genotypen. Mit landwirtschaftlichen, analytischen und biotechnologischen Methoden wurden folgende Ergebnisse erhalten: Rhabarber kann auf großen Flächen mit landwirtschaftlicher Technik angebaut werden. Die großtechnische Reinigung, Zerkleinerung, Trocknung und Extraktion ist in bestehenden Unternehmen möglich. Es wurden gerbstoffreiche Rhabarbergenotypen selektiert, die auch gute Ledereigenschaften bewirken. Für die Schaffung von Pflanzenmaterial wurden genotypspezifische Mikrovermehrungsverfahren erarbeitet. Größere Lederchargen werden für die Verwendung in der Möbel-, Bekleidungs- und Automobilindustrie geprüft und sind qualitativ gut geeignet.
Das Projekt "IBÖ-07: Multifunktionale Textilien durch Beschichtungen mit biobasierten Ausgangstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik durchgeführt. In dem Vorhaben MultiTex sollen aus biobasierten Ausgangsstoffen (u.a. Lignin aus Holzabfällen) Textilien mit multifunktionalen Beschichtungen entwickelt werden. Adressiert werden insbesondere Anwendungen im Bereich Hygiene in Krankenhäusern und in Pflegeheimen als Dekostoffe, Bekleidung, Bettwäsche, Handtücher, Wundauflagen oder auch als Abtrennvorhänge in Notaufnahmen. Hierfür werden Funktionen wie Flammschutz sowie antibakterielle und antivirale Eigenschaften benötigt, welche auf teure und gesundheitlich bedenkliche alternative biozide Beschichtungen verzichten. Stattdessen sollen phenolhaltige Moleküle (Guaiakol, Suberin und Gallussäure) verwendet werden, welche aus Holzabfällen gewonnen werden können und von denen bekannt ist, dass sie wasserabweisend, antioxidativ und antibakteriell wirken. Teilweise sind auch Anwendungen als Flammschutz möglich.