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Entwicklung biologisch abbaubarer, sprühfähiger Flüssigsilofolie auf Polysaccharidbasis zur Konservierung und Lagerung von landwirtschaftlichen Produkten

Projektleiter:          Dipl.-Chem. Knut Stengel
Projektnummer:    BMWi / ZIM, KF2099117CJ2
Laufzeit:                 01.01.2013 – 31.03.2015

 

Aufgabenstellung

Die Aufgabe des vorliegenden Forschungsvorhabens bestand  in der Entwicklung und Herstellung textilbasierter, cellulosischer Folien zur Konservierung und Lagerung von verderblichen land- und forstwirtschaftlichen Produkten.

Ergebnisse

Aus dem Gesamtziel des Projektes sind folgende wissenschaftlich technische Arbeitsziele erreicht worden:

  • Entwicklung von Rezepturen für wässrige, sprühfähige Dispersionen und Lösungen der  ausgewählten Rohstoffe
  • Charakterisierung der Filmbildungsprozesse und der resultierenden Folieneigenschaften im Labormaßstab
  • Auswahl und Herstellung eines cellulosischen Gewebes als Trägermaterial für die Sprühfolien
  • Auswahl einer geeigneten Sprühtechnik zum Aufbringen der Dispersionen bzw. Lösungen  auf die Silofolie
  • Es erfolgten erste anwendungstechnische Untersuchungen   in Verbindung mit der Ausbringung der Flüssigfolie in der Klimakammer und im Gewächshaus. 
  • Als Trägermaterial für die Beschichtungsversuche wurde ein Gewebe aus 100% Viskose  entwickelt.  
  • Die Herstellung der Sprühfolien erfolgt nicht, wie ursprünglich vorgesehen über eine Vernetzungsreaktion mit Dialdehyden,  sondern durch die Herstellung der bisher in wässriger Lösung nicht bekannten Säureform der Carboxymethylcellulose, durch Umsetzung mit Fruchtsäuren oder Phosphorsäure und einer Vernetzung mit Harnstoff.   Alle hier eingesetzten Grundstoffe sind lebensmittelrechtlich unbedenklich und besitzen E-Nummern.
  • Auf Grund der Witterungsbedingungen war eine Herstellung der Folien im Freien nur bedingt möglich,

 deshalb wurden Beschichtungsversuche auf cellulosischem Gewebe in einem eingehausten Gebäude maschinell durchgeführt. 

Die entstandenen Folien waren während des gesamten Prüfzeitraumes wasserunlöslich, leicht quellbar, dehnbar, luftundurchlässig und wiesen keine Fehlstellen auf. 

  • Zur Senkung der Materialkosten wurden ebenfalls cellulosische Vliese beschichtet, die allerdings in der Dehnfähigkeit noch nicht den Anforderungen entsprachen.    

Als Ausgangsstoffe für die Herstellung der Folien wurden Cellulosederivate wie    Hydroxyethylcellulose [HEC]   und Carboxymethylcellulose [CMC] eingesetzt.  Diese     Polysaccharide sind    wasserlöslich. Die Filmbildung    wird durch Ausnutzung vorhandener filmbildender Eigenschaften der Polymere und durch gezielte chemische   Vernetzung erreicht.

Anwendung

Auf Seiten Silage verarbeitender Betriebe besteht ein großes Interesse zum Einsatz dieser Folie. Ein großtechnischer Test auf Silage war auf Grund der Wetterlage im Frühjahr 2015 noch nicht möglich, da die Nachttemperaturen fast ständig nahe dem Gefrierpunkt lagen und somit für unser Wasser basiertes System kontraproduktiv waren.