Die Situation
Zur sachgerechten Aufbereitung von Textilien aus unterschiedlichsten Einsatzgebieten setzen textile Dienstleistungsbetriebe verschiedenste Wasch- und Waschhilfsmittel ein. Enzymatische Systeme (z. B. Proteasen und Amylasen) ermöglichen bei der Aufbereitung von Textilien eine effektive Schmutzentfernung, da sie bestimmte Anschmutzungen spalten können. Enzyme werden als Biokatalysatoren in geringer Konzentration eingesetzt, sind jedoch als Waschmittelbestandteile relativ teuer. Rückgewinnungsverfahren für die eingesetzten Enzyme können zur mehrmaligen Verwendung von Enzymen in Waschprozessen und somit zur Ressourceneinsparung beitragen.
Das Projekt
Ziel des Forschungsprojektes war die Entwicklung eines Verfahrens zur Rückgewinnung von Enzymen aus Prozesswässern textiler Dienstleistungsbetriebe auf der Basis superparamagnetischer Mikropartikel. Solche Partikel bestehen aus einem metallhaltigen Kern, der mit speziellen Polymersystemen beschichtet werden kann.
Die Mikropartikel reagieren reversibel auf das Anlegen eines Magnetfelds, so dass die Magnetisierung „ein- und ausgeschaltet“ werden kann (keine permanente Magnetisierung). Durch die Polymerummantelung der Kerne ist es möglich, die Mikropartikel chemisch zu funktionalisieren, so dass Enzyme auf der Oberfläche gebunden werden können.
Im Rahmen des Projektes wurden auf Partikeln immobilisierte Protease-, Amylase-, Lipase- und Cellulase-Systeme entwickelt. Nach Anfertigung eines Funktionsmusters zur magnetischen Separation von superparamagnetischen Enzymsystemen wurden Untersuchungen zur Abtrennbarkeit aus Waschflotten durchgeführt. Innerhalb von zehn Minuten konnten bereits über 80% der eingesetzten Mikropartikel separiert werden.
Durch eine Kombination des magnetisch separierenden Moduls mit einer automatischen Dosiereinheit können die separierten Enzymsysteme einem neuen Waschvorgang direkt erneut zugeführt werden. Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass die Immobilisierung von Enzymen an superparamagnetischen Mikropartikeln ein praktikabler Lösungsweg zur Substitution von konventionellen löslichen Enzymkomponenten darstellt und geeignet ist, die Ressourcen einzusparen.
Der Nutzen für den Mittelstand
Die Einsparung von Ressourcen sind nicht nur im Sinne der Nachhaltigkeit wichtig sondern senken auch die Ausgaben der Unternehmen und verbessern damit ihre Wirtschaftlichkeit.
Ansprechpartner
Stefanie Piornack
st.piornack@wfk.de
+49 2151 8210-110
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" 16879 N.