Mikroverkapselung und Polysaccharidchemie

Die Abteilung Mikroverkapselung und Polysaccharidchemie widmet sich der Entwicklung maßgeschneiderter biobasierter Materialien für ein breites Anwendungsspektrum, das von Baustoffen über Klebstoffe und Reinigungsmittel bis hin zu kosmetischen und pharmazeutischen Produkten reicht. Unser Fokus liegt dabei einerseits auf bioabbaubaren Mikrokapseln und Matrixpartikeln und andererseits auf der Modifizierung von Polysacchariden und Lignin.

Mit unserer angewandten Forschung schaffen wir nachhaltige, umweltfreundliche und maßgeschneiderte Lösungen, die den spezifischen Anforderungen unserer Auftraggeber gerecht werden.

 

Mikroverkapselung und strukturierte Partikel

 

Polysaccharid-
und Ligninchemie

 

Biobasierte Materialien für eine nachhaltige Zukunft

Wege der Kooperation

Ausstattung für
Synthese und Charakterisierung

Aktuelles

Projekte

Biobasierte Materialien für eine nachhaltige Zukunft

Warum ist Nachhaltigkeit wichtig?

Zu Beginn der Polymerherstellung waren nachwachsende Rohstoffe wie Baumharze oder Milchproteine der Hauptbestandteil von Kunststoffen. Mit zunehmender Industrialisierung gewannen Produkte aus fossilen und endlichen Rohstoffen - Kohle und später vor allem Erdöl - an Bedeutung.

Jetzt, fast zwei Jahrhunderte später, kehrt sich dieser Trend wieder um. Die Notwendigkeit von nachhaltigen Produkten und nachhaltigem Handeln ist auch durch Probleme wie den Klimawandel, knapper werdende Ressourcen und Plastikmüll in den Meeren ins Bewusstsein der Öffentlichkeit gerückt. Diesen Herausforderungen können wir nur mit nachhaltigen Strategien dauerhaft begegnen.

Wie können wir zu einer nachhaltigen Zukunft beitragen?

Viele natürliche Substanzen, wie z. B. Dufttöle oder Pigmente, verfügen über funktionelle Eigenschaften. Jedoch sind diese oft nicht stabil genug, z. B. gegenüber Sauerstoff oder Temperatur. Mit Hilfe der Mikroverkapselung in natürlichen Polymeren stabilisieren wir diese Substanzen, sodass deren Verarbeitungs- und Anwendungsprofile denen von synthetischen Additiven entsprechen.

Durch die Kombination von biobasierten Polymeren mit biobasierten Additiven entstehen zukunftsweisende Produkte, die vollständig natürlichen und nachhaltigen Prinzipien folgen.

Ganzheitlich biobasierte Komposite

Wir entwickeln komplett biobasierte Lösungen für Ihre Anwendung - von Additiven über die Kapselwandmaterialien bis hin zum Matrixmaterial.

Somit unterstützen wir eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, bei der Ressourcen geschont, CO2-Emissionen gesenkt und End-of-Life-Optionen der Produkte effektiv genutzt werden.
 

 

Polysaccharide zur Mikroverkapselung

  • biobasierte Kapselwandmaterialien auf der Basis von Cellulose, Stärke, Chitosan, Hemicellulose und Lignin
  • bioabbaubare Kapselwandmaterialien zur Vermeidung von Mikroplastik
  • wiederbeladbare Mikrocontainer für Wirkstoffe, ggf. Fixierung an geeigneten Substraten (z. B. Textilien)  

Funktionsintegration / Mikroverkapselung

  • Materialien mit beschleunigter Bioabbaubarkeit
    z. B. enzymhaltige Mikrokapseln
  • selbstheilende Materialien
    z. B. Stärkebeschichtungen mit integrierten Mikrokapseln
  • Bioanalytik mit Coatings aus mikro- und nanofibrillierter Cellulose  

Wege der Kooperation

Wir arbeiten im Auftrag von Industriekunden und bieten unsere langjährige Expertise zur Unterstützung bei der Entwicklung von neuen Lösungsansätzen, Produkten und Anwendungen an. Sie möchten mit uns zusammenarbeiten? Es gibt verschiedene Möglichkeiten:

 

Auftragsforschung

Sie möchten ein Material oder Produkt verbessern, nachhaltiger gestalten oder mit neuen Funktionen versehen?

Mit umfangreicher Expertise und Austattung sowie langjähriger Erfahrung in den Bereichen Mikroverkapselung und Polysaccharidchemie stehen wir an Ihrer Seite.

 

Öffentliche Projekte

Im Rahmen von öffentlich geförderten Projekten können Sie gemeinsam mit uns die Entwicklung in den Bereichen Mikroverkapselung und Polyasaccharidchemie vorantreiben und grundlegende Fragestellungen vorwettbewerblich bearbeiten.

 

Einen Überblick über unsere Projekte finden Sie hier.

 

Technologieplattform Mikroverkapselung

 

Werden Sie Mitglied! Ihre Vorteile:

Update zu Patenten und Publikationen, Newsletter, Treffen der TPM-Mitglieder, Workshop (auch für Interessenten), Online-Plattform

Ausstattung für Synthese und Charakterisierung

Partikel- / Mikrokapselanalytik

  • Mikroskopie, Dunkelfeldmikroskopie, Kontrastmikroskopie, Fluoreszenzmikroskopie
  • Poren- und Oberflächenbestimmung (Quecksilberporosimetrie, Volumetrische Gasadsorption − BET, Dynamische Wasserdampfsorption - DVS)
  • Partikelgröße und -verteilung wässrig/organisch dispergiert, Feststoff (10 nm – 2 mm)
  • Partikelladung (Zetapotenzial, Strömungspotenzial)
  • Verarbeitungseigenschaften (Verfilmung, thermische Stabilität)
  • Wirkstofffreisetzung (HPLC, UV/VIS, potenziometrische Titration)
  • Stabilität und Verteilung in Lösungsmitteln, Formulierungen und Kompositen

Polymeranalytik

  • Molmassen und -verteilung (GPC, Bestimmung der Grenzviskosität)
  • Rotationsviskosimeter
  • thermische Eigenschaften und Stabilität (DSC, TGA, TGA-MS)
  • Verformungs- und Fließverhalten (Rheometer)
  • Trübungsphotometer
  • Raman-Spektroskopie
  • Bioabbaubarkeitsuntersuchungen (respirometrisch)

Synthese / Modifizierung

  • Reaktoren bis 60 L, Kneter 10 ml - 20 L, Druckreaktoren, Mikrowellenreaktor
  • Laborkneter und -zerfaserer
  • Vertropfungsanlage mit Einstoff- und Mehrstoffdüsen
  • Sprühtrocknungsanlagen für wasser- und lösungsmittelbasierte Systeme (bis Technikumsmaßstab)
  • Wirbelschicht-Coater, Drum-Coater (Beschichtung von Partikeln mit Durchmesser > 100 µm bzw. > 1 mm, Granulierung)
  • Kolloidmühle
  • Microfluidizer, Hochdruckhomogenisator
  • Wirbelschichttrockner
  • Ozonisator

Aktuelles

 

Neuartige Pulver für den 3D-Druck

09.04.2024

 

Mikroverkapselte Additive: Neuartige Filamente für den 3D-Druck

16.12.2021

 

Kunststoffbauteile mit längerer Lebenszeit

04.05.2021

 

Längere Lebensdauer durch bedarfsgerechte Schmierung

20.07.2020

 

Bioabbaubarkeit von Mikrokapseln

22.04.2020

Projekte

Laufende Projekte

  • BeBio2 | Beständigkeit von Lignin-Harz-Systemen
  • HarzForFree | Elektroenzymatische Synthese von Glykolaldehyd zur Herstellung von formaldehydfreien Aminoharzen
  • SoilSynbiotics | Entwicklung von Synbiotika zur Verbesserung des Bodenmikrobioms
  • ProgMat | Materialien als logische Bausteine (programmierbare Mikrokapseln)
  • SmartBarriers | selbstheilende Beschichtungen für Kartons
  • LuBriKom | extrudierbare Kunststoffcomposite mit integrierter langlebiger Reibung

 

Abgeschlossene Projekte

  • Atemmaske | Entwicklungsplattform für autonome Biosensoren
  • Abstrichfrei | Infektionsprävention durch abstrichfreies Vor-Ort-Testverfahren auf SARS‑CoV‑2
  • LigOdor | Geruchsreduzierung von thermoplastischen Ligninblends
  • EpoLig | Lignin als Bindemittel in Reaktionsharzbetonen
  • WikoRelease I und II | Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung
  • SurSafe / Simpromat 2
  • Enzymics | Beschleunigung der Bioabbaubarkeit von biobasierten chemisch modifizierten Polymeren durch Integration von Enzymen
  • HybridPearls | hybride Barrierematerialien zur Verbesserung der Barriereeigenschaften von Mikrokapseln
  • Life in Plastik | Integration von lebenden Mikroorganismen in die Polymerfolien