Allianz Biotenside: Funktionsoptimierte Biotenside auf Basis von regional verfügbaren Rohstoffen durch optimierte biotechnologische Verfahren (Phase 2); Teilprojekt 1: Bewertung der industriellen Anwendungen von Biotensiden im Bereich Reinigungsmittel und Kosmetik

Abstract

Biotechnologisch hergestellte Biotenside wie MEL, CL, Rhamnolipide und Surfactin gelten als potenziell nachhaltige Alternativen zu petrochemischen Tensiden. Während grundlegende Informationen zu ihren strukturellen Eigenschaften vorliegen, fehlen umfassende Daten zur industriellen Einsetzbarkeit in Haushaltsreinigern. Ungeklärt sind Fragen der Formulierbarkeit, Stabilität und anwendungsspezifischen Leistungsfähigkeit. Die Bewertung der Biotenside MEL, CL, Rhamnolipide und Surfactin wurde in verschiedenen Reinigungsprodukten durchgeführt. Die Untersuchungen umfassten sowohl formulierungstechnische Basischarakterisierungen als auch anwendungsorientierte Leistungsprüfungen. Zu den Formulierungstechnische Analysen zählten Testungen zur Einformulierbarkeit, Stabilität und dem Phasenverhalten. Hierzu kamen u. a. temperaturabhängige Stabilitätsprüfungen und Fisch-Diagramme zum Einsatz, um die grundlegenden physikochemischen Eigenschaften der Tenside in verschiedenen Reinigergrundformulierungen zu bewerten. Darüber hinaus wurden die Biotenside in anwendungsspezifischen Reinigungstests untersucht. Maschinengeschirrreiniger: Bestimmung von Trocknung, Filming & Spotting Handgeschirrspülmittel: Leistungsbewertung mittels Tellertest sowie Analyse von Schaumvolumen und Schaumstabilität mittels KRÜSS Foam Analyser. Glas-, Bad-, Allzweck- und alkalische Fettreiniger: Bestimmung der Reinigungsleistung und Rückstandsbildung (Klartrockenverhalten/Streifenbildung) mit Mehrspurwischgerät, Bewertung der Kalkseifeentfernbarkeit sowie der Materialschonung. Zusätzlich wurden erste Personal-Care-orientierte Untersuchungen durchgeführt, bei denen insbesondere die potenzielle Eignung von Surfactin als Solubilisierer für schwer einzuarbeitende Parfümöle in klaren Formulierungen bewertet wurde. Die Ergebnisse wurden stets gegen marktübliche petrochemische Referenzsysteme gebenchmarkt. Die Biotenside zeigten ein insgesamt heterogenes Leistungsprofil. MEL erwies sich als am vielseitigsten und zeigte insbesondere in maschinellen Geschirrreinigern ein vorteilhaftes Zusammenspiel aus Reinigungsleistung und kontrolliertem Schaumverhalten. Rhamnolipide boten gute Reinigungsleistung in Glasreinigern. Surfactin und CL wiesen funktionale Potenziale auf, zeigten jedoch teils deutliche Herausforderungen hinsichtlich Stabilität oder Einbindung in die Formulierungen. Insgesamt wurden sowohl Stärken als auch klare Limitierungen sichtbar.