PFIFF

Laufzeit
01.10.2017 - 30.09.2020

PFIFF - Polymere Fasern aus biobasierten Furanoaten (Polymer-Fibers From Bio-based Furanoates)

Ziel des Projektes ist es Methoden der synthetischen Biologie und chemisch-enzymatischer Synthesen zur Entwicklung neuer und nachhaltiger Produktionsketten für 2,5-furandicarbonsäure zu verbinden und deren Präkursor 5-HMF aus organischen Abfallprodukten zu nutzen. Diese Moleküle sollen als Ausgangsmaterial für eine Vielzahl von maßgeschneiderten Polymeren verwendet werden. Die bio-basierte Synthese Route wird Drop-In Lösungen ermöglichen, zunächst für Polyethylenfuranoat (PEF).

PEF kann das am meisten eingesetzte Faserpolymer PET ergänzen, ist 100% biobasiert und rezyklierbar. Es weist gegenüber PET Vorteile auf hinsichtlich einer höheren Glasübergangstemperatur und geringerem Schmelzbereich. So kann es in bestimmten Anwendungen mit erhöhter Temperaturstabilität eingesetzt werden, erfordert jedoch geringeren Energieeinsatz in der Umsetzung. Seine Eigenschaften lassen erwarten, dass PEF an bestehenden Reaktoren und Spinnanlagen synthetisiert bzw. ausgesponnen werden kann. Weiterhin werden die textilen Eigenschaften ähnlich sein wie die von PET (und im Unterschied zu PLA).

Sein biobasierter Ursprung liegt außerhalb der Lebensmittelproduktion. Für den Austausch von PET ist es erforderlich ökonomische und produktive Produktionsketten für 5-HMF und FDCA zu entwickeln. Diese müssen Monomere in geeigneter Reinheit für die Polykondensation von PEF ohne Nebenprodukte bereitstellen, da diese zu verfärbten und minderwertigen Polymeren führen würden.

Das Projekt beinhaltet die folgenden Arbeitspakete:

1. Produktion von Fructose aus landwirtschaftlichen Abfallströmen
2. Entwicklung eine Prozesskette und eines Umsetzungsverfahrens für Pflanzen mit Inulin-Inhaltsstoffen
3. Produktion von FDCA aus verdünnten HMF Lösungen
4. Direkte Transformation von FDCA und DMFDC durch Fermentation
5. Synthese von PEF über verschiedene Polykondensationsmethoden (FDCA- und DMFDC-Verfahren)
6. Extrusion zu Fasern
7. Verarbeitung der Fasern zu textilen Produkten