Das Projekt "Weiterentwicklung der Eigenschaften von ökologisch hergestellten Qmilk-Caseinfasern unter Skalierung von der Laborumgebung in einen technischen Maßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Qmilch Deutschland GmbH durchgeführt. Im Rahmen einer des Produktionsaufbaus der Qmilk Faser, konnte erfolgreich eine Spinnanlage im Produktionsmaßstab für die Qmilk Faser in Betrieb genommen werden. Während der Skalierung gab es technische Hürden. Es folgten lange und große Umbauten am System in House durch das Qmilch Team. Mittlerweile kann aber ein stabiler Lauf von über 6 Stunden erreicht werden. Es werden aktuell Abzuggeschwindigkeiten von bis zu 400m/min erreicht. Die Rezeptur wurde im Labormaßstab weiterentwickelt, um die Molekülketten zu verlängern und die Faser stabiler zu bekommen. Es folgten mehrere Skalierungsschritte des Prozesses im Extruder. Ein erster Test mit ausgewählten Rezepturen erfolgte mit 10kg/h. Danach wurde der Prozess auf 25 kg/h skaliert. Bis diese Erkenntnisse auf der Faserspinnanlage umgesetzt wurden. Hier herrschen noch einmal andere Drücke und Scherungen, die das Material zusätzlich beanspruchen. Qmilch hat hier eine innovative Technologie entwickelt. Bisherige Spinnverfahren laufen durch Aufschmelzung von Granulat auf Einschneckenextruder. Bei Qmilch handelt es sich um eine reaktive Extrusion im Doppelschneckenextruder. Der Prozess ist somit ökologisch sehr nachhaltig, da der Prozess nicht mehr als 2 Liter Wasser/kg Faser verbraucht, bei 80 Grad Celsius produziert und keine Abfälle entstehen. Der Prozess dauert max. 5 min. Durch den angepassten Spinnprozess und Rezeptur konnten mittlerweile Reißfestigkeiten im Bereich von Wolle erreicht werden. Der dtex der Fasern ist aktuell aber noch sehr grob. In weiteren Schritten soll dieser auf 1,7 dtex reduziert werden. Es konnten erfolgreich erste Weiterverarbeitungsschritte getestet werden, wie das Färben und Ausrüsten der Faser. Es wurden für die Spinnanlage In House Düsen entwickelt und gefertigt. Auch die geeignetste Reinigungsform der Düsen wurde optimiert. Weitere Schritte sind es, die Faser auf Ihre weitere Verarbeitung zu testen. Es stehen hier die ersten Versuche mit Spinnereien und Strickereien an, damit der Markteintritt endgültig erfolgen kann.
Das Projekt "Innovatives biotechnologisches Verfahren zur gesundheits- und umweltfreundlichen Abnahme von Kasein-Ueberzuegen auf Wandmalereien an ausgewaehlten Kulturguetern Niedersachsens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Freilegung und Restaurierung historischer Wandmalereien haben seit Mitte des 19. Jahrhunderts zur Rückgewinnung vieler bedeutender Kulturdenkmale geführt. Es muß als tragisch gelten, daß dabei auch Mittel angewendet wurden, deren Wirkungs- und Langzeitverhalten oft nicht hinlänglich bekannt waren. Besondere Probleme sind mit der Fixierung von Wandmalereien mit Casein verbunden, wie sie bis in die jüngste Vergangenheit üblich war. Als Folge treten über kurz oder lang erhebliche Schäden auf, die zum Verlust der gesamten Malerei führen können. Bislang gelang es nicht, diese Caseinüberzüge ohne erhebliche Beeinträchtigung der originalen künstlerischen Substanz zu entfernen. Durch die geplante Entwicklung eines kontrollierbaren Einsatzes von Enzymen zur Reduzierung der Caseinate bedeutet vor allem für die Anwender unter Beachtung allgemeingültiger Arbeitsplatzvorschriften eine unbedenkliche Anwendung der Materialien, da Enzyme nicht toxisch sind und insbesondere in der immobilisierten Form keinerlei schädigende Auswirkung auf den Anwender haben. Enzymatische Verfahren zur definierten Caseinzersetzung sollen entwickelt werden. Dabei werden zuerst die effektivsten Enzyme ausgewählt und dann auf Membranen immobilisiert. Durch eine kontrollierte Durchspülung der Membranen sollen die Abbauprodukte abtransportiert und eine weitgehende Steuerung der Abbauparameter erreicht werden. Ein Caseinabbau erfolgt nur solange die Membranen mit der Caseinschicht in Kontakt stehen. Über eine zu entwickelnde integrierte, aber nichtinvasive Analyseneinheit soll die Effizienz des Abbaus überwacht werden. Die Gefahren eines mikrobiellen Befalls werden eingehend getestet. Die gesamte zu entwickelnde Technik soll in enger Zusammenarbeit mit Restaurationsbetrieben erst an Testplatten und später erst an realen Objekten erprobt werden. Eine leicht einsetz- und erlernbare Methode soll entwickelt werden, die die definierte enzymatische Abnahme der Caseinschichten ermöglicht und keine Belastung von Umwelt oder Personal mit sich bringt. Durch den Aufbau und die Pflege einer Datenbank und durch gezielte Unterweisung von Betrieben sollen die Ergebnisse der Arbeit verbreitet werden.
Das Projekt "Entwicklung von Nutzgeräten zur Lokalisierung und Abnahme schädigender Caseinüberzüge auf Wandmalereien auf Basis biotechnologischer Verfahrensentwicklungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Technische Chemie durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die in dem Projekt 'Innovative Verfahren zur enzymatischen Abnahme schädigender Caseinüberzüge auf Wandmalereien' (AZ 10631) entwickelte Methode zur kontrollierten enzymatischen Caseinzersetzung soll in ein anwenderfreundliches, robustes Nutzgerät überführt werden. Hierzu bedarf es vor allem einer Minimierung der Oberflächenfluoreszenzanalytik, die z.Z. noch den umfangreichsten Teil der Anlage darstellt. Parallel zu diesen Entwicklungsarbeiten sollen Arbeitseinsätze an Wandmalereiobjekten in Auftragsarbeit durchgeführt werden, wobei der Schwerpunkt beim Caseinnachweis liegen soll. Weiterhin sollen interessierte Anwender und Restauratoren in begleitenden Seminaren in die Handhabung der Methodik eingewiesen werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Projekt wurde wie folgt untergliedert: Applikationsentwicklung des handlichen UV-Fluoreszenz-Nutzgeräts zum Caseinnachweis auf Oberflächen: Beinhaltet die gesamte Entwicklung der Oberflächenfluoreszenzmesseinheit, von Bauteilauswahl bis zur Entwicklung elektronischer Module. Angestrebt wird eine Gerätegröße von 19 Zoll; das Gerät sollte zudem robust und transportabel sein, da es flexibel eingesetzt werden muss. Aufbau einer internetfähigen Kommunikation zur Online-Hilfe der Anwender durch Wissenschaftler. Flankierung von Restaurierungsmaßnahmen durch Caseinnachweise vor Ort in Auftragsarbeit: Die systematische Caseinanalyse wird angeboten, um die Verbreitung zu fördern und den Nutzen der neuentwickelten Methodik zu demonstrieren. Weitere Applikationsmöglichkeiten neben der Denkmalpflege werden gesucht und getestet, um das Marktpotential des neuentwickelten Sensors zu verbessern. Verbreitung der wissenschaftlichen Grundlagen des Verfahrens in ganztägigen Anwenderschulungen: 1. + 2. Caseinanwenderseminar, parallel zur wissenschaftlichen Publikation durchgeführt, dienen der Verbreitung der wissenschaftlichen Grundlagen der Caseinproblematik und der Anwenderschulung. Fazit: Die Entwicklungsarbeiten des UV-Fluoreszenz-Nutzgeräts waren problematisch, was mit der Erfassung des relevanten UV-Messbereichs zusammenhing. Der Materialkostenaufwand wurde daher größer als erwartet, so dass unter Berücksichtigung des Entwicklungsaufwands auch in Serienproduktion ein Verkaufspreis unter 15000,- Euro für das Gerät nicht realistisch erscheint. Mit der Entwicklung von UV-Dioden, die in den nächsten Jahren den Markt erobern sollen, wird sich dieser Preis erheblich reduzieren lassen. Die Objektanwendungen verliefen zufrieden stellend. Eine offensivere Arbeit in diesem Bereich wäre wünschenswert gewesen, war aber durch die Komplikationen der Entwicklungsarbeiten nicht möglich. Es wurde aber eine Vielzahl weiterer Applikationsmöglichkeiten für das Gerät gefunden, um das Marktpotential zu vergrößern. Die offensive Öffentlichkeitsarbeit wurde im ganzen Projekt beibehalten und führte wiederum zu großem öffentlichen Interesse.