Entwicklung von Verfahren zur optimalen Fraktionierung und Modifizierung von pflanzlichen Proteinen aus Rapskuchen zur funktionellen Verbesserung von Polyethylenfolien
- Projektbeginn: 09/2008
- Förderprogramm: ZIM (BMWi)
- Laufzeit: 01.09.2008 – 30.11.2010
- Projektpartner: BIOFOL Film GmbH, Unseburg
Ausgangslage:
Der herkömmliche Weg zur Verbesserung der Barrierewirkung gegen Wasserdampf- und Sauerstoffdurchlässigkeit von Polyethylenfolien (PE-Folien) – die Erhöhung der Materialdichte durch Kunststoffpolymere – ist für eine Folienstärke unter 150 µm nicht mehr anwendbar. Durch eine Erhöhung des Molekulargewichtes mit polymeren Stoffen aus pflanzlichen Materialien wie Proteinen können jedoch Verbesserungen der angestrebten Barrierewirkung geschaffen werden.
Ziele:
Es soll ein Verfahren entwickelt werden zur Gewinnung von Rapsproteinen, die sich als Additive für die Herstellung mehrschichtiger Blasfolien aus Polyethylen eignen. Dadurch sollen die Barriere-Eigenschaften der PE-Folie gegen Dampf und Sauerstoffpermeation verbessert werden.
Ergebnisse:
Im Rahmen der Untersuchungen zur Gewinnung von Rapsproteinen für die Verwendung in PE-Folien sind folgende Schwerpunkte bearbeitet worden:
- Aufbereitung des Rapskuchens für die Proteinextraktion;
- Extraktionsuntersuchungen und Ermittlung des funktionellen Potentials von Proteinen aus Rapskuchen;
- Untersuchungen zur Modifizierung von Rapsproteinmustern;
- Herstellung von Rapsproteinmustern für Versuchsfolien;
- übertragung der Laborergebnisse in den Technikumsmaßstab ;
- Herstellung von Proteinmustern für den Technikumsmaßstab.
Aus den Untersuchungen zur Extraktion von Rapsproteinen aus konventionell hergestelltem Rapskuchen kann geschlussfolgert werden, dass sich die bei der Entölung der Rapssaat angewandten Verarbeitungstemperaturen von ca. 100 – 120 °C negativ auf die Löslichkeit des Proteins auswirken. Zur Erhöhung der Effektivität sind schonendere ölgewinnungsverfahren einzusetzen.
Die Einarbeitung der gewonnenen Proteine in PE-Compounds und deren Verarbeitung als Blasfolien konnte technisch gelöst werden. Die geforderten technischen Parameter wie Folienschichtdicke, Zugfestigkeit und Dehnung sind unter Produktionsbedingungen für einen mehrlagigen Folienaufbau erreichbar. Die Barriere-Eigenschaften lassen sich durch Erhöhung des Modifizierungsgrades der Proteine verbessern.