Biowerkstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Herstellung von Lignin-Hydrogelen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie (Lignohydro)

Anschrift
Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie
01737 Tharandt
Pienner Str. 19
Kontakt
Prof. Dr. habil. Steffen Fischer
Tel: +49 351 463-31239
E-Mail: sfischer@forst.tu-dresden.de
FKZ
22015315
Anfang
01.05.2016
Ende
31.10.2018
Aufgabenbeschreibung
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur stofflichen Nutzung von Lignin aus Ablaugen der Sulfat-und Sulfitzellstoffproduktion als Hydrogel. Um das Ziel des Vorhabens zu erreichen, werden verschiedene Arbeitspakete definiert. AP 1 Die Lignine werden über Fällung aus den Ablaugen separiert und mittels Membranfiltrationsanlag gereinigt. AP 2 Es werden nasschemische (Bestimmung funktioneller Gruppen), spektroskopische (IR, NMR) chromatographische Methoden (GPC, Pyrolyse GC/MS) sowie die Elementaranalyse eingesetzt, um die Lignine in ihrer strukturellen Zusammensetzung zu charakterisieren. AP 3 Kenntnisse zur Löslichkeit des Lignins im Reaktionsmedium sind Voraussetzung für eine effektive Umsetzung. AP 4 Der Einfluss einer physikalischen oder chemischen Vorbehandlung auf die Lignine wird untersucht, wobei sowohl die reaktiven Oberflächen als auch die Anzahl an funktionellen Gruppen erhöht werden soll. Für die Vernetzung werden verschiedene physikalische und chemische Vernetzungsmethoden eingesetzt. AP 5 Die mechanische Stabilität der Hydrogele erfolgt mittels rheomechanischer Untersuchungen. AP 6 Zur Bestimmung der Wasserspeicherkapazitäten werden sowohl die freie Quellkapazität als auch die Zyklenstabilität der Quellung untersucht. AP 7 Hierbei stehen die Korrelationen zwischen der chemischen Struktur und den makroskopischen Eigenschaften der Hydrogele im Vordergrund. Diese Korrelation führt letztlich zur einer Steuerung der Eigenschaften durch die Wahl der Ausgangsstoffe und Reaktionsbedingungen. AP 8 Es werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten getestet. Zunächst wird die Verwendung als Bodenwasserspeicher in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner in Pflanzversuchen untersucht. Mit einem weiteren Industriepartner wird der Einsatz als Abbindeverzögerer in Baustoffen getestet. Ferner werden die adsorptiven Eigenschaften der Hydrogele gegenüber Schwermetallen und toxischen organischen Substanzen geprüft.

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Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
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