Umweltfreundliche Mikrokapseln aus Biopolymeren
Biopolymere als Hüllen für Mikrokapseln stehen im Mittelpunkt eines
Workshops am 16. November 2023 im Fraunhofer-Konferenzzentrum des Potsdam
Science Park. Biologisch abbaubare Polymere und natürliche Materialien
sichern Herstellern und Anwendern von Mikrokapseln die Zulassung ihrer
Produkte im Rahmen der EU-Verordnung zur Registrierung, Bewertung,
Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH). Wie natürliche
Rohstoffe für die Herstellung umweltfreundlicher Mikrokapseln eingesetzt
werden können, diskutieren Expertinnen und Experten der Fraunhofer-
Technologieplattform Mikroverkapselung.
Neue Regelungen verbieten in der Europäischen Union zukünftig den Verkauf
von Produkten, die absichtlich zugesetztes Mikroplastik enthalten und bei
der Verwendung freisetzen. Für Anwendungen in Kosmetikprodukten, für
Düngemittel sowie Wasch- und Reinigungsmittel gelten Übergangsfristen von
vier bis zwölf Jahren. Natürliche Materialien und biologisch abbaubare
Polymere sind der Schlüssel dazu, dass Produkte nicht unter solche
Vorschriften fallen.
»Wir entwickeln biologisch abbaubare Mikrokapseln, die funktional und
kostengünstig sind«, unterstreicht Dr. Alexandra Latnikova, Expertin für
Mikroverkapselung am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung
IAP. Dafür sei ein tiefes Verständnis von Polymer- und
Partikelbildungsprozessen unerlässlich, so Latnikova weiter. Mikrokapseln
schützen zum Beispiel Wirkstoffe effizient und ermöglichen es, diese
gezielt freizusetzen. Sie verbessern so die Wirksamkeit und die
Haltbarkeit von Produkten. Die gewünschte Funktionalität der Mikrokapseln
steht in vielen Anwendungen im Widerspruch zu den Anforderungen an eine
schnelle biologische Abbaubarkeit. Zudem bestimmen Parameter wie die
Verfügbarkeit, die stabile Qualität, der Preis oder auch die nachhaltige
Gewinnung der Kapselwandmaterialien die Stoffbasis für umweltfreundliche
Mikrokapseln. Neue Materialien für diese Ansprüche zu entwickeln, gehört
zu den Schwerpunkten der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am
Fraunhofer IAP.
»Alle diese Parameter müssen gleichzeitig erreicht werden, damit wir
Lösungen mit hohem Marktpotenzial erhalten. In den letzten Jahren sehen
wir ein großes Interesse an chemisch vernetzbaren, wasserlöslichen
Polymeren. Diese Polymere sparen den Einsatz von Lösungsmitteln und
vermeiden Neuinvestitionen, da bereits vorhandene Geräte verwendet werden
können. Wasserlösliches Cellulosesulfat und wässrige
Nanocellulosedispersionen sind gute Beispiele dafür«, ergänzt Dr.
Latnikova.
Die Fraunhofer-Technologieplattfor
November 2023 neue Entwicklungen der Mikroverkapselung mit natürlichen und
bioabbaubaren Materialien vor und lädt dazu ein, Lösungskonzepte in
offener Runde zu diskutieren. Die Veranstaltung findet im Fraunhofer-
Konferenzzentrum im Potsdam Science Park von 09:30 Uhr bis 15:30 Uhr
statt.
Fraunhofer-Technologieplattfor
Die Technologieplattform wurde 2009 ins Leben gerufen und ist das einzige
Netzwerkprojekt zu diesem Thema im deutschsprachigen Raum. Sie bündelt und
kommuniziert Wissen rund um das Thema Mikroverkapselung und
Partikelanwendungen und identifiziert unter anderem neue Möglichkeiten zu
deren Verwendung. Die Teilnehmer erhalten regelmäßig Informationen über
aktuellste Entwicklungen, Publikationen und Patente auf den Gebieten
Mikroverkapselung und Partikelanwendungen. Alle zwei Jahre findet zudem
ein Workshop zu ausgewählten Themen statt.
Mikroverkapselung
Die Mikroverkapselung ist eine weit verbreitete Technologie. Sie
ermöglicht es, Wirkstoffe gezielt freizusetzen. In Wasch- und
Reinigungsmitteln schützen Mikrokapseln empfindliche Inhaltsstoffe bis sie
während des Wasch- und Reinigungsprozesses kontrolliert abgegeben werden.
In Kosmetikprodukten sorgen sie unter anderem für eine lang anhaltende
Wirkung. In Pflanzenschutz- und Düngemitteln verhindern Mikrokapseln eine
Überdosierung und tragen so dazu bei, die Umweltbelastung zu reduzieren.
Die Forschungsschwerpunkte im Bereich der Mikroverkapselung am Fraunhofer
IAP liegen aktuell auf Alternativen zu per- oder polyfluorierten
Alkylsubstanzen (PFAS), Mikrokapseln mit spezifischen
Barriereeigenschaften sowie Mikrokapseln, deren Wandmaterialien biologisch
abbaubar sind.
