Modellregion, Bio4MatPro: BoostLab 1-3 – Bio4Clean, Funktionale Diole und Diamine als Baustein neuer nachhaltiger Funktionspolymere für die Anwendung in Wasch- und Reinigungsmittel, TP A

Abstract

Bio4Clean ist die Herstellung von nachhaltigen Funktionspolymeren, die die Leistungsfähigkeit von Wasch- und Reinigungsmitteln verbessern. Polymere sind Makromoleküle, die aus einzelnen Bausteinen (Monomeren) aufgebaut sind. Als überwiegende Rohstoffbasis für diese Monomere dienen aktuell erdölbasierte Grundstoffe. Diese sind weder nachhaltig noch zukunftsweisend. In Bio4Clean soll das Potential von nachwachsenden Rohstoffen und/oder Kunststoff-Recyclingströmen als erneuerbare Rohstoffquellen für die Herstellung von Funktionspolymeren untersucht werden. Es sollen ausschließlich regionale Rohstoffe wie z.B. Zuckerrüben oder Raps verwendet werden. Hiermit soll ein Beitrag zur Ressourcenwende, sowie zur Etablierung einer wettbewerbsfähigen Bioökonomie geleistet werden. Diole, Disäuren und Diamine stellen äußerst interessante Klassen von Polymerbausteinen dar, da sie die Herstellung von nachhaltigen und bioabbaubaren wasserlöslichen Polymeren ermöglichen. Damit die Polymere als Zusatzstoff zur Leistungssteigerung von Waschmitteln eingesetzt werden können, müssen sie zusätzliche chemische Funktionsgruppen tragen. Problematisch ist jedoch, dass diese Funktionsgruppen schon während der Herstellung der Polymere reagieren können und ihre Funktionalität dann im fertigen Polymer nicht mehr zur Verfügung steht. Die Zielsetzung des Projektes ist es daher, Bausteine mit einer möglichst universellen Kupplungsgruppe (z.B. geschützte Amin-, Carboxyl- oder Hydroxyl-Gruppen) zu entwickeln, die während der Polymerherstellung nicht reagiert, sondern als Kupplungsgruppe erhalten bleibt. In einer anschließenden Folgereaktion kann diese Kupplungsgruppe dann genutzt werden, um gezielt die chemischen Funktionsgruppen, die für die Waschaktivität benötigt werden, an das Polymer zu binden. Dieser neue Herstellungsansatz ermöglicht einen universellen Einsatz des Polymers als Ausgangsverbindung für maßgeschneiderte Waschmittelzusätze für spezifische Anwendungen wie z.B. leichteres Auswaschen von Flecken, Farbschutz, Vermeidung von Verfärbung oder Vergrauung, Erhalt von Weichheit und Form und/oder ein angenehmes Tragegefühl der Textilien. Im Rahmen des Projekts wird die gesamte Wertschöpfungskette angefangen von der Erzeugung funktionaler Bausteine aus erneuerbaren Rohstoffen über die Entwicklung des universell funktionalisierbaren Polymers, die Bindung waschaktiver Funktionsgruppen an das Polymer bis hin zur anwendungsnahen Bewertung dieser Funktionspolymere für den potenziellen Einsatz in Waschmitteln abgebildet.