Refers to typical maize starch production in Germany. This technology includes the following manufacturing steps: mechanical separation of impurities; soaking of the maize grains for about 40 hours in 50 °C warm process water; milling of the soaked maize and separation of the germ. The germ is dried and pressed into corn oil; mechanical separation of starch from other components; mechanical desiccation and thermal drying of the extracted starch to obtain a final product with a maximum water content of 14% by weight; evaporation of the process water to obtain the by-products of maize such as gluten and maize-gluten feed. References Würdinger E., Roth U., Wegener A. & Peche R. (2003) Kunststoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen: Vergleichende Ökobilanz für Loose-fill-Packmittel aus Stärke bzw. aus Polystyrol". Final report. BIfA, IFEU, Flo-Pak (eds.), Projektförderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt; Augsburg, März 2003, 514 p.
Das Projekt "Breeding of maize and sunflower with improved quality for biogas production" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. In future biomass will play a major role in the overall energy mix. Because of this fact particularly the production of biomethane will be of main interest in Germany. The basis for utilization of biomass is the energy yield that can be achieved per unit area. In addition to a high dry matter yield the composition of the fermentation substrate is of fundamental importance for the digestion process and for obtaining a high economic efficiency of the biogas plant and accordingly a competitive price level on the market. The main objective of this project is to develop a basis for achieving more, in biogas plants convertible energy, per unit area. Therefore it is necessary to gain knowledge about the kinetic and genetic of fat accumulation in the oil plant sunflower and the starch plant maize. A second objective is to assess the option of breeding sunflowers with reduced whole plant ash and crude fiber contents and in this way to advance the plant quality. Due to the fact that actual formulas based on the substrate composition are not satisfying yet for estimating the methane yield of complex substrates, it is still necessary to use time consuming laboratory methods. For this reason correction factors for these formulas should be determined in this project.
Das Projekt "Biotopf-Projekt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 3N Kompetenzzentrum Nachwachsende Rohstoffe - Büro Göttingen, Fachhochschule Hildesheim,Holzminden,Göttingen, Fakultät Ressourcenmanagement, Fachgebiet Technischer Umweltschutz durchgeführt. In Deutschland werden ca. 25.000 t / Jahr an Kunststoff für die Herstellung von Pflanztöpfen eingesetzt. Bislang wurden Pflanztöpfe nicht als Verpackung gewertet. Somit sind Kunststofftöpfe nicht mit dem Grünen Punkt gekennzeichnet und das Duale System Deutschland (DSD) erhebt für die Entsorgung gebrauchter Pflanztöpfe kein Lizenzentgelt. Aufgrund einer EU-Richtlinie für Verpackungen vom Januar 2004 sollen Pflanztöpfe ab Sommer 2005 zu den Verpackungen zählen. Ausgenommen sind Blumentöpfe, in denen die Pflanzen während ihre Lebenszeit verbleiben, wie beispielsweise Zimmerpflanzen. Betroffen von dieser Regelung wären somit insbesondere Pflanzgefäße der Beet- und Balkonpflanzen und Containerpflanzen. Durch das Lizenzentgelt wurde sich der Preis für den Kunststofftopf nahe zu verdoppeln. Eine Alternative bieten biologisch abbaubare Pflanztöpfe, die über die Biotonne oder den Hauskompost entsorgt werden. Gleichzeitig kann die Vermarktung gärtnerischer Erzeugnisse durch den Einsatz umweltfreundlicher Pflanztöpfe gefördert werden. Dennoch gibt es Handlungsbedarf, um den Preis und die Produkteigenschaften der Biotöpfe zu optimieren. In dem grenzübergreifenden Projekt arbeiten niederländische und deutsche Experten aus der Wissenschaft und der Wirtschaft gemeinsam an der Optimierung und Markteinführung von bioabbaubaren Pflanzgefäßen für gärtnerische Produkte. Entwickelt und gestestet werden spezifische Stärkepflanztöpfe auf ihre Einsatzfähigkeit in den gärtnerischen Kulturen: Topfkräuter, Beet- und Balkonpflanzen, Stauden und Gehölze. Ausgangsmaterial für das Biokunststoffgranulat sind Kartoffel- und Maisstärke. Diese Granulate eignen sich zur Herstellung von Spritzgussprodukten, wie beispielsweise Pflanztöpfen, auf den bestehenden Produktionsanlagen der Kunststoffindustrie. Der Biotopf ist optisch nicht von einem konventionellen petrochemischen Kunststofftopf zu unterscheiden. Der Biotopf besteht jedoch zu gut 80 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen und ist dadurch biologisch abbaubar. Im Rahmen des Gemeinschaftsprojektes wird die Einsatzfähigkeit dieser biologisch abbaubaren Pflanztöpfe durch Praxisversuche in Gartenbaubetrieben der Ems-Dollart-Region geprüft. Die ersten Versuche zur Überprüfung der Pflanzenverträglichkeit und Gebrauchsfähigkeit der Biotöpfe sind bereits angelaufen.
Das Projekt "Neue Hydrogelstrukturen für Wet-End-Stärken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Projektziel ist die Entwicklung einer neuen Generation von Wet-End-Stärken für belastete Wasserkreisläufe durch die Synthese von Stärkederivatstrukturen mit Hydrogelcharakter. Bei den Produkten wird die Wirkung von Lösungsstrukturen unter Einbeziehung von Ladungen mit den Vorteilen von partikulären Strukturen kombiniert, so dass in der Wechselwirkung mit dem Faservlies ein synergistischer Effekt erwartet werden kann. Innovativ sind die neuen Wirkstrukturen der Derivate und in ihre technologische Umsetzung. Durch zielgerichtete physikalische, chemische und enzymatische Modifizierung der Polysaccharide werden Produkte mit hoher Retention und gutem Entwässerungsverhalten der Faserstoffsuspension angestrebt. Die Arbeitsplanung erfolgt anhand von Arbeitspaketen (AP). Marktübliche Wet-End-Produkte werden als Referenz untersucht (AP1). Die Rohstoffauswahl für neue Derivate (AP2) orientiert auf Maisstärke (Preis). Neue Wet-End-Produkte mit Hydrogelcharakter und oberflächlicher Ladung werden erzeugt und charakterisiert (AP3). Der Test der neuen Produkte anhand von Laborblattbildung mit Bestimmung der Wet-End-Parameter und Festigkeit ist Inhalt von AP4. Bei AP3 und AP4 erfolgt eine iterative Vorgehensweise bezüglich Derivatisierung und Eignungstestung. AP5 beinhaltet die Entwicklung einer Aufschluss- und Einmischtechnologie für neue Produkte. Erfolgversprechende Produkte werden auf der Technikumspapiermaschine getestet (AP6) und basierend hierauf erfolgen Praxisversuche (AP7).
Das Projekt "Towards improved properties of biodegradable polymers made from Sugar Cane, PLA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Physik durchgeführt. In daily life, construction polymers play an important role. Most of products are not reusable for different reasons (cost, hygiene, ) so the need of an environment saving production and disposal is evident. To besides from the obvious task on saving resources and environment, there is also a growing economical interest in this issue. On of the most promising candidates for a thermoplastic construction polymer that can be manufactured from bio-renewable resources and is biodegradable is Polylactic acid (PLA), for which Corn starch (in the U.S.) or sugarcanes (rest of world) are the common feedstock. Polylactic acid can be processed like most thermoplastics into fiber (for example using conventional melt spinning processes) and film. However, the low glass transition temperature prohibits many applications, like usage for coffee cups that will simply soften and flow away upon filling with hot drinks. One popular option to cope with this is the modification with other polymers, either conventional product or even enantiomers of PLA itself. For example, the melting temperature can be increased 40-50 C and the Heat Deflection temperature of PLLA can be increased from approximately 60 C to up to 190 C for by physically blending the polymer with PDLA (poly-D-lactide). PDLA and PLLA are known to form a highly regular stereocomplex with increased crystallinity. The maximum effect in temperature stability is achieved when a 50-50 blend is used, but even at lower concentrations of 3-10Prozent of PDLA a substantial effect is achieved. In the latter case PDLA is used as a nucleating agent, thereby increasing the crystallization rate. Due to the higher crystallinity of this stereo-complex, the biodegradability will become slower. The interesting feature is that the polymer blend remains transparent, which is one to the desirable properties that must be kept upon modification.
Background<BR>At Holi festivals, originally celebrated in India but more recently all over the world, people throw coloured powder (Holi powder, Holi colour, Gulal powder) at each other. Adverse health effects, i.e. skin and ocular irritations as well as respiratory problems may be the consequences. The aim of this study was to uncover some of the underlying mechanisms.<BR>Methods<BR>We analysed four different Holi colours regarding particle size using an Electric field cell counting system. In addition, we incubated native human cells with different Holi colours and determined their potential to induce a pro-inflammatory response by quantifying the resulting cytokine production by means of ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) and the resulting leukocyte oxidative burst by flow cytometric analysis. Moreover, we performed the XTT (2,3-Bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide) and Propidium iodide cytotoxicity tests and we measured the endotoxin content of the Holi colour samples by means of the Limulus Amebocyte Lysate test (LAL test).<BR>Results<BR>We show here that all tested Holi colours consist to more than 40 % of particles with an aerodynamic diameter smaller than 10 ìm, so called PM10 particles (PM, particulate matter). Two of the analysed Holi powders contained even more than 75 % of PM10 particles.<BR>Furthermore we demonstrate in cell culture experiments that Holi colours can induce the production of the pro-inflammatory cytokines TNF-á(Tumor necrosis factor-á), IL-6 (Interleukine-6) and IL-1â(Interleukine-1â). Three out of the four analysed colours induced a significantly higher cytokine response in human PBMCs (Peripheral Blood Mononuclear Cells) and whole blood than corn starch, which is often used as carrier substance for Holi colours. Moreover we show that corn starch and two Holi colours contain endotoxin and that certain Holi colours display concentration dependent cytotoxic effects in higher concentration. Furthermore we reveal that in principle Holi colours and corn starch are able to generate an oxidative burst in human granulocytes and monocytes. In Holi colour 1 we detected a fungal contamination.<BR>Conclusions<BR>Some of the observed unwanted health effects of Holi colours might be explained by the high content of PM10 particles in conjunction with the possible induction of a pro-inflammatory response and an oxidative leukocyte burst.<BR>Quelle: http://occup-med.biomedcentral.com
Das Projekt "Entwicklung eines vollständig biogenen Wärmedämmstoffs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Basierend auf den positiven Umweltaspekten der nachwachsenden Rohstoffe und der sich zukünftig ändernden Anforderungen an Bio-bzw. Naturdämmstoffe sollte ein vollständig biogener Wärmedämmstoff mit verbesserten Produkteigenschaften entwickelt werden. Primäres Ziel des Vorhabens war die Substitution der synthetischen Stützfaser, die innerhalb der Dämmstoffmatte einen Materialanteil von ca. 15 % einnimmt. Das zweite Ziel war die Entwicklung eines kostengünstigen und ressourcenschonenden Prozesses zur Herstellung des vollständig biogenen Wärmedämmstoffs. Fazit: Bei herkömmlichen Hanfdämmmatten, wie sie seit Jahren auf dem Markt sind, halten synthetische Polyesterfasern die Hanffasern zusammen. Innerhalb dieses Vorhabens wurde mit verschiedenen bioabbaubaren Fasern als Stützfasern sowie anderen Bindersystemen experimentiert, um die Polyesterfasern zu ersetzen. Als am besten geeignet erwies sich eine aus Maisstärke gewonnene PLA-Faser (Polymilchsäure). Unter Nutzung dieser Faser ist das neue Dämmmaterial nun vollständig biogenen Ursprungs und gleichzeitig biologisch abbaubar. Die bauphysikalischen Eigenschaften gleichen denen konventioneller Produkte. Das Naturprodukt weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf und dämmt daher gut. Zudem nimmt es Feuchtigkeit leicht auf und gibt sie auch gut wieder ab, was Bauschäden vorbeugt und das Wohnklima positiv beeinflusst. Auch die Brandschutzanforderungen sind erfüllt. Eine Zertifizierung/Zulassung des neuen biogenen Wärmedämmstoffs wird in Form einer Ergänzung zur bereits existierenden Zulassung für den Standard Thermo-Hanf realisiert, um eine zuverlässige Markteinführung dieses neuen Produkts zu ermöglichen.
Das Projekt "Ultraschallgele aus Staerkeprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Institut für Chemie, Physikalische Chemie durchgeführt. Im geplanten Vorhaben sollen Ultraschallgele aus Stärkeprodukten (z. B. Maisstärke, Kartoffelstärke) und eventuell Cellulosederivaten bzw. Abmischungen beider entwickelt werden. Die so gewonnenen Produkte sollen die gleichen oder bessere Eigenschaften wie die herkömmlichen Produkte aufweisen und gesundheitlich völlig unbedenklich sein. Dazu müssen die Stärkeprodukte mit gesundheitlich unbedenklichen chemischen Methoden modifiziert werden. Die Einstellung der rheologischen und der sonographischen Eigenschaften werden vom Antragsteller als Hauptproblem beschrieben. Die Ultraschallgele brauchen nicht abbaubar sein, da sie, wie andere Krankenhaus- oder medizinische Abfälle, verbrannt werden müssen.Im Verlauf der weiteren Untersuchungen wurden die Syntheseparameter (Reaktionstemperatur, Stärkeart, Zugabereihenfolge der Vernetzer u.a.) weiter variiert. Neben CMS der Kartoffel- und Wachsmaisstärke soll in die weiteren Test auch die Amylomaisstärke einbezogen werden. Als neuer Charakterisierungsparameter wurde die Geltrübung in das Untersuchungsprogramm einbezogen. Es konnte gezeigt werden, das die Trübung der Stärkegele stark vom DS-Wert und vom Vernetzungsgrad der Derivate abhängt. Eine hohe Vernetzung hat einen niedrigen DS und eine starke Trübung zu Folge. Ferner wurden Gelstabilitätsmessungen an der Universität Hamburg durchgeführt. Aus diesen Untersuchungen können Rückschlüsse auf die Synthesebedingungen gezogen werden. Bei der Firma CHP wurde die Langzeitstabilität getestet. Es zeigt sich, dass ohne den Zusatz von Additiven (Konservierungsstoffen) ein mikrobieller Abbau der Proben erfolgt, der für eine Produktanwendung so nicht verträglich ist. Weiterhin erfolgten Eignungsprüfungen als Ultraschallgele (TIMUG e.V. Bonn). Es wurden sowohl Gele mit als auch ohne Additive zur Konservierung (PHB-Ester oder Propylenglykol) der Gele einbezogen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschalls als Messgröße ist unabhängig von Polymerkonzentration im Hydrogel. Ohne Additive ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit schneller als bei handelüblichen Kontaktgelen. Problematisch ist die Zugabe von Additiven, da deren schlechte Löslichkeit die Schallausbreitung im Gel merklich behindert. Es sind daher weitere Untersuchungen mit anderen Additiven notwendig, da nicht gänzlich auf die Zugabe von Konservierungsstoffen verzichtet werden kann. Daneben sollen die Syntheseparameter (z. B. Lösemittel, Vernetzer) weiter variiert werden. Eine wichtige Rolle spielt die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte.
Das Projekt "Entwicklung eines neuartigen Transfer-Spritzgießverfahrens und einer Werkstoffrezeptur zur Herstellung stoßabsorbierender Strukturschaum-Formteile auf Basis nachwachsender Rohstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Cornpack GmbH & Co. KG durchgeführt. Maisstärke ist ein nachwachsender Rohstoff. Er trägt somit positiv zur Kohlendioxidreduzierung bei, kann problemlos entsorgt werden und stärkt die landwirtschaftliche und mittelständische Wirtschaft. Bisher kann Maisstärke zu Loose-fill-Chips und flächigen Extrusionsprofilen verarbeitet werden. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer neuartigen Transfer-Spritzgießtechnik zur Verarbeitung von Maisstärkerezepturen zu Strukturschaum-Formteilen für Verpackungsanwendungen. Bei Fraunhofer UMSICHT werden zunächst Untersuchungen zur Werkstoffrezeptur und zur Verfahrenstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dienen der Vorbereitung und der nachfolgenden Durchführung von Versuchen auf den Fertigungsanlagen der Cornpack. Hauptentwicklungsziele sind die Werkstoffrezeptur, die Ausführung der Transfereinheit und die Werkzeugtechnik. Die Entwicklungsziele orientieren sich an den Marktanforderungen für Verpackungsformteile, die bisher meist aus dem erdölbasierten Polystyrol bestehen. Wie bereits bei den Loose-fill-Chips gelungen, sollen zunächst in ausgewählten Marktsegmenten die neuartigen Verpackungsformteile aus dem nachwachsenden Rohstoff Mais eingeführt und etabliert werden.
Das Projekt "Herstellung von Absorbermaterialien aus Stärkeprodukten - Teilvorhaben 2: Herstellungstechnologien für Absorbermaterialien aus Stärkederivaten, insbesondere Carboxymethylstärken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CHP Carbohydrate Pirna GmbH & Co. KG. durchgeführt. In verschiedenen Anwendungsbereichen werden heute synthetische Superabsorber eingesetzt, die viel Flüssigkeit fest binden können, jedoch biologisch nicht abbaubar sind. Diese Absorber sollen durch Absorber auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen ersetzt werden. Die auf der Grundlage des firmeneigenen Verfahrens produzierten Carboxymethylstärken können als Absorber dienen, da diese ebenfalls Flüssigkeiten aufnehmen und binden können. Im firmeneigenen Verfahren wird die unlösliche natürliche Stärke in eine in Wasser stark quellbare Carboxymethylstärke umgewandelt. Bei den durchgeführten Versuchsreihen wurde auf die Optimierung der Reaktionsausbeuten und damit auf die Verbesserung der Eigenschaften zur Flüssigkeitsaufnahme Wert gelegt. Für die Herstellung und die Reaktionsausbeuten ist es unerheblich, welche Stärkeart verwendet werden. Somit wäre es möglich, alle üblichen nativen Stärken zu verwenden. Verfahrenstechnisch bereiten vorbehandelte (kaltwasserlösliche) Stärken größere Herstellungsprobleme. Begleitend zu den technischen Maßnahmen, wurden Untersuchungen an hergestellten Carboxymethylstärken durchgeführt. Da das Amylopektin als Gelbildner gilt, wurden in die Untersuchungen Stärken unterschiedlicher Provenienz und unterschiedlicher Zusammensetzung hinsichtlich des Amylose-/Amylopektingehalts einbezogen. Neben einer Kartoffelstärke und verschiedenen Maisstärken (Wachsmais-, High Amylomais- und normale Maisstärke) wurde auch eine Carboxymethylstärke auf Basis von Markerbsenstärke hergestellt und untersucht. Stärken mit einem sehr geringen Amylopektingehalt wie die verwendete Markerbesenstärke quellen deutlich weniger und eignen sich nicht für die Herstellung von Carboxymethylstärke mit gutem Quellverhalten. Die verschiedenen Maisstärken (Wachsmais- sowie normale Maisstärke) mit unterschiedlichen Amylopektingehalten haben keinen Vorteil beim Quellverhalten gegenüber der Kartoffelstärke. Gele aus Carboxymethylstärken mit hohem Amylopektingehalt sind stabiler. Für die Verbesserung der Wasserbindekapazität bieten spezielle Stärken keine wesentlichen Vorteile. Eine Einführung der Absorber aus Carboxymethylstärke in größeren Märkten (z. B. Windeln) ist außerordentlich problematisch, zumal die Absorber aus Carboxymethylstärke nicht die gleichen Leistungen wie konventionelle synthetische Absorber zeigen. Da die Absorber aus Carboxymethylstärke in Milch gute Eigenschaften aufweisen, erscheint es realistisch, erste Anwendungen in Stilleinlagen zu suchen. Es wurde beobachtet, dass die Absorption von Milch bei allen Absorbern sehr lange dauert. Während bei der Aufschüttelungen in wässrigen Lösungen spontan Gele entstehen, dauert die Gelbildung in Milch einige Minuten (bis zu 15 Minuten). Dabei war der synthetische Absorber schneller als Carboxymethylstärke. Die Aufnahmemengen in Milch sind mit denen in isotonischer Kochsalzlösung vergleichbar. Milchgele aus Carboxymethylstärke erscheinen homogener (cremiger). usw.