Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal

22020311

01.01.2012

Die wesentlichen Projektergebnisse sind zum einen die Entwicklung, technische Umsetzung und Unterstützung der wirtschaftlichen Evaluation eines Extraktionsprozesses zur Gewinnung hochreiner Betulin- und Suberin-Fraktionen aus Birkenrinde, zum anderen die Entwicklung, Optimierung und Bewertung selektiver Verfahren zur chemischen Konversion von Tallölfettsäuren für die Gewinnung von Synthesebausteinen, und weiterhin die Entwicklung, Optimierung und Bewertung von Verfahren zur Weiterverarbeitung der erhaltenen Synthesebausteine zu biobasierten Polymerprodukten wie Vernetzer, Polyesterpolyole, Thermoplastische Polyurethane (PU) und deren anwendungstechnische Charakterisierung (bspw. für Polyurethananwendungen). Es wurden durch Rektifikation hochreine Tallölfettsäurefraktionen erhalten, welche in verschiedenen chemischen Transformationen wie selektive Oxidationsreaktionen und Diels-Alder-Additionen untersucht wurden. Die somit erhaltenen multifunktionellen Synthesebausteine wurden zu biobasierten Polyestern und Polyesterpolyolen umgesetzt und zur Herstellung von thermoplastischen Polyurethanen getestet. Außerdem wurden Extraktionsprozesse zur Gewinnung von Betulin und Suberinfettsäuren untersucht, optimiert und im Pilotmaßstab hochskaliert. Suberinfettsäuren ließen sich durch Ihre hohe Funktionalität erfolgreich in Polyurethanprodukten einarbeiten und konnten auch direkt als Vernetzungsmittel in Klebstoffanwendungen getestet werden. Proben dieser Synthesebausteine wurden an die Projektpartner für Applikationstests weitergegeben. Beispielsweise nutzte Rampf Eco Solution diese Synthesebausteine um einen PU-Hartschaumstoff auf Basis von Polyesterpolyolen aus Suberinfettsäuren herzustellen. Biobasierte Polyesterpolyole auf Basis von Tallölfettsäuren wurden in Formulierungen für PU-Hartschaumstoffe (60 Gew% Biopolyol) und in Formulierungen für PU-Elastomere (50-95 Gew% Biopolyol) verwendet. Die PU-Produkte aus diesem Projekt zeigten Eigenschaften analog der Standardprodukte.

Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Herstellung von neuen chemischen Produkten aus Tallöl. Die Ziele des Fraunhofer-Teilvorhabens liegen im Bereich der chemischen Charakterisierung der Produktteilströme, der Herausarbeitung geeigneter Separation- und Trennprozesse hinsichtlich für die Rohstoffaufbereitung, der chemischen Konversion von tallölbasierten Fettsäuren und die sowie der Synthese polymerer Endprodukte und deren anwendungstechnischen Untersuchung. Das Fraunhofer-ICT wird in Arbeitpaket 1 (Auswahl, Aufreinigung und chemische Charakterisierung der Rohstoffe) die Aufbereitung von Fettsäuren aus Tallöl sowie die Bemusterung für AP 2 übernehmen. Arbeitspaket 2 (Entwicklung chemischer und biotechnologischer Fettsäuren) wird sich mit der Entwicklung von bifunktionellen Polymerbausteinen beschäftigen (Disäuren, Diole und Diaminen), aus denen in Arbeitspaket 3 (Applikation und Testung in Bioprodukten) marktfähiger Polymere basierend auf den Stoffklassen aus Arbeitspaket 2 entwickelt werden.