Das Projekt "Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung (WikoRelease-II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Auf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie zum Thema: 'Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln' (FKZ 22001514) fokussiert das Thema des geplanten Forschungsvorhabens auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme mit multivalenter Nutzbarkeit bezüglich ihres reversiblen Be- und Entladens. Im Mittelpunkt steht neben der Entwicklung reaktiver Mikrocontainer die Übertragung ausgewählter Rezepturen in den Technikum-Maßstab. Rohlignin lässt sich mittels säureinduzierter Fällung aus Schwarzlauge gewinnen. Die Anpassung von Eigenschaften der verwendeten Biopolymere erfolgt mittels chemischer Modifizierung. Zur Optimierung der Porosität von Perlcellulose finden lösliche Lignine, Hemicellulosen sowie geeigneter Derivate Anwendung. Für die Oberflächenmodifizierung poröser Perlcellulose (keine Schalenstruktur) sind Veresterungs- und Veretheringsreaktionen vorgesehen. Geeignete Rezepturen sind dann in den Technikummaßstab (20 L) zu übertragen. Die Verkapselung wirkstoffbeladener Perlcellulose zu reaktiven Mikropartikeln mit Kern-Schale-Struktur wird zuerst für den Technikummaßstab optimiert. Nach erfolgreicher Umsetzung schließt sich ein Up-Scaling in den semitechnischen Maßstab (60 L) an. Das Anbinden oberflächenreaktiver Perlcellulosen mit bzw. ohne Schalenstruktur erfolgt an jeweils geeigneten Textilien. Die Bestimmung der Sesshaftigkeit der Partikel in Abhängigkeit von den Waschzyklen ist unter Verwendung speziell für diesen Test eingefärbten Partikeln geplant. Untersuchungen zur Partikelbeladung, Wirkstoffabgabe sowie zu weiteren relevanten Textilparametern runden das Aufgabenspektrum ab. Die Material- und Prozessanalytik unterstützt die gesamten Entwicklungsschritte.
Das Projekt "Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Das Forschungsvorhaben fokussiert auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme im Bereich Wasch- und Reinigungsmittel. Die neuen Ansätze für dieses Gebiet lassen sich unter den Aspekten: 1) spezieller Release-Mechanismus, sowie 2) funktionsorientierte Kombination biobasierter Polymere zusammenfassen. Beim Release-Mechanismus wird auf reversible Be- und Entladung Träger-fixierter Mikrocontainer orientiert. Die reversible Beladung impliziert die Entwicklung eines Abgabesystems mit oberflächennahen Reaktivgruppen, die kovalent an einen Träger fixiert werden können. Dafür bieten sich zwei Strategien an: a) Oberflächenmodifizierung reversibel beladbarer Mikrocontainer b) Umhüllung reversibel beladbarer Mikrocontainer mit einer reaktiven Schale. Als stoffliche Basis werden pflanzliche Komponenten favorisiert. Neben verschiedenen Polyanhydroglucosen wie Cellulose und Hemicellulose sind aromatisch strukturierte Polymere aus der Gruppe der Lignine mit vorgesehen. Die Aufgaben: Bereitstellung von Substraten, Gewinnung von Rohlignin, Modifizierung der Biopolymere, Optimierung der Porosität von Perlcellulose, Oberflächenmodifizierung poröser Perlcellulose, Mikroverkapselung und Funktionalisierung der mit Wirkstoff beladenen Perlcellulose, Anbinden der mit einer reaktiven Kapselwand ausgestatteten Partikel an Substratoberflächen (Textilien), Bestimmung der Sesshaftigkeit der Partikel in Abhängigkeit von Waschzyklen, Untersuchung von Partikelbeladung und Wirkstoffabgabe, Analytik.