Chemischer Abbau von Thermoplasten und Duromeren durch Hydrolyse u.a. Verfahren. Aufarbeitung der Abbauprodkute. Recycling durch Einsatz als Rohstoffe bei der Herstellung der Kunststoffe.
Biosynthetische Polymere werden in zunehmender Zahl und Menge eingesetzt und sind aus vielen Bereichen des Alltags nicht mehr wegzudenken. Waren es frueher vorwiegend von hoeheren Lebewesen synthetisierte Polymere, so gewinnen nun von Mikroorganismen synthetisierte Polymere als Werkstoffe sowie als Hilfs- und Nebenstoffe an Bedeutung. Mikroorganismen synthetisieren in vielfaeltiger Form Polymere fuer technische Anwendungen. Die meisten technisch genutzten mikrobiellen Polymere werden heute als Hilfs- und Nebenstoffe eingesetzt, einige auch direkt zu Werkstoffen verarbeitet. Mikrobielle Polymere werden als Rohstoffe zu anderen Werkstoffen oder Hilfs- und Nebenstoffen verarbeitet oder dienen als Ausgangsmittel fuer weitere chemische Synthesen. Der Einsatz von Mikroorganismen bei der biotechnologischen Produktion von Polymeren ermoeglicht haeufig die Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Substrate und Kohlenstoffquelle fuer die Produktion wie zB die Nutzung pflanzlicher Photosynthetate, die von der Land- und Forstwirtschaft in grossen Mengen bereitgestellt werden koennen. Die Kenntnis der Biosynthesewege fuer Polymere in Bakterien in Verbund mit der Gentechnik ermoeglicht zudem die Erzeugung transgener Pflanzen, die zur Produktion neuer Polymere anstelle von Bakterien herangezogen werden koennen. 1) Biosynthese von Polyestern: Mikrobielle, aus Hydroxyfettsaeuren aufgebaute Polyester (PHF) machen seit einigen Jahren als neue biologische abbaubare Werkstoffe von sich reden. Neben 3-Hydroxybuttersaeure sind mittlerweile mehr als 100 verschiedene Hydroxyfettsaeuren als Bausteine von PHF bekannt. Seit ca 10 Jahren wird in der Arbeitsgruppe die Biosynthese dieser wasserunloeslichen Polyester untersucht. Als Modellorganismen dienten zunaechst Alcaligenes eutrophus und Pseudomonas aeruginosa; Rhodococcus ruber und zahlreiche anoxygene phototrophe Bakterien wie zB Chromatium vinosum wurden spaeter ebenfalls untersucht. Diese Untersuchungen haben zur Aufklaerung von Biosynthesewegen der PHF und zur Entdeckung neuer Bausteine von PHF sowie zur Klonierung und Ermittlung der Primaerstrukturen des Schluesselenzyms PHF-Synthase aus ca 20 Bakterien beigetragen. Durch Screening nach neuen Wildtypen, durch Verwendung von Mutanten und mit gentechnischen Methoden gelang es, Polyester mit ungewoehnlichen Hydroxyfettsaeuren aus einfachen Kohlenstoffquellen verfuegbar zu machen. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern und gefoerdert durch das BMBF und das BML sollen Reststoffe, Kohlen und nachwachsende Rohstoffe fuer die Produktion dieser Polyester erschlossen werden. Ein Biotechnikum mit Bioreaktoren von 1 bis 20 l Nutzvolumen, welches demnaechst durch einen Anbau und einen Bioreaktor von 450 L Nutzvolumen erweitert wird, erlaubt die Herstellung von Polymermustern zur Ermittlung der Materialeigenschaften durch hieran interessierte Kooperationspartner. Ferner kommt der Zusammenarbeit mit Pflanzengenetikern, die Gene fuer PHF Biosynthese aus Bakterien in Pflanzen ...
In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des 'Kantenbandes' etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird und a. als ,,Bekantung' bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte 'Hotmelts', für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen und nicht erneuerbaren Ressourcen. Das vorliegende Projekt sieht die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems vor. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Im Kontext der gesamten Möbelbauindustrie sollen die Entwicklungen im Projekt dazu beitragen Techniken und Werkstoffe zur Verfügung zu stellen, um in der Möbelindustrie eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen. TV 3 (Klebchemie Becker): Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte: In enger Kooperation mit den (Text abgebrochen)
In einem breit angelegten Verbundprojekt mit den Titel 'Entwicklung von thermplastischen Leiterplatten als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft' sollen neue kostenguenstige Leiterplattenmaterialien auf der Basis von geschaeumten Hochtemperaturthermoplasten entwickelt werden. Die wesentliche oekologische Optimierung gegenueber herkoemmlichen Konzepten stellt der Verzicht auf toxische Additive wie Flammschutzmittel und der Moeglichkeit einer werkstofflichen Verwertung in der Nachgebrauchsphase dar. Diese Aspekte gewinnen zunehmend Bedeutung vor dem Hintergrund der aktuell diskutierten europaeischen Elektronikschrottdirektive (WEEE), die die werkstoffliche Verwertung von Elektronikschrott staerken will. Die erwarteten technischen Vorteile des Konzeptes liegen in einer Gewichtsreduktion der Leiterplatten, in verbesserten Eigenschaften bei Hochfrequenzanwendungen und der Moeglichkeit der dreidimensionalen Verformung des Schaltungstraegers. Angestrebt wird eine universelle Uebertragbarkeit auf eine Vielzahl elektronischer Anwendungen wie Konsumelektronik, Informations- und Kommunikationselektronik oder Automobilapplikationen.