Zusammenfassung
Lignin ist ein vielversprechendes und reichlich vorhandenes Kopplungsprodukt in Bioraffinerien (z. B. Papier- und Textilindustrie), das in den meisten Bioraffineriekonzepten zur Energiegewin-nung verbrannt wird. Um Bioraffinerien wirtschaftlich rentabler zu machen und den CO2-Fußab-druck zu reduzieren, ist jedoch eine Valorisierungsstrategie, die das hohe Potenzial von Lignin ausschöpft, entscheidend.Im beantragten Projekt LignoTex wollen wir die gesamte Prozesskette von der Ligninextraktion über das Spinnen von ligninbasierten Fasern bis hin zur Anwendung in Textilien abdecken. Eine Vielzahl unterschiedlicher Pflanzen wie Hölzer, Gräser, mehrjährige Pflanzen und landwirtschaftliche Reststoffe sollen mit der an die verschiedenen Pflanzenmateri-alien angepassten und optimierten OrganoCat-Technologie extrahiert werden. Die extrahierten Lignine werden dann isoliert und durch Antilösungsmittelfällung fraktioniert, um Verunreinigungen zu reduzieren und die Heterogenität der Ligninfraktion zu verringern. Um ausreichende Mengen geeigneter Vorstufen für die nachfolgenden Verarbeitungsschritte zu erzeugen, wird die Ligni-nextraktion und -fraktionierung in den 50 L-Maßstab hochskaliert. Die isolierten Lignine werden mit Polymilchsäure (PLA) chemisch modifiziert, um Schlüsseleigenschaften für die Textilproduk-tion einzustellen, z.B. Taktizität, Festigkeit und Dehnung. Die Vorstufen werden dann in moder-nen und neu entwickelten Nassspinn-, Schmelzspinn- und Komposit-Herstellungsprozessen ge-testet, um den Einfluss der molekularen Eigenschaften, z.B. Molekulargewicht, Moleküldesign (linear/verzweigt) und β-O-4-Verknüpfungen, auf ihre Leistungsfähigkeit in den textilen Anwen-dungen zu bestimmen. Basierend auf diesen Prozessen wird das Marktpotenzial für verschie-dene zukünftige Produkte abgeschätzt, wobei der Schwerpunkt auf der Verbraucherakzeptanz und Kommunikationsstrategien liegt.
Mit diesem Projekt hoffen wir, einen praktikablen und wertschöpfenden Prozess zur Anwendung von Lignin in Textilien zu implementieren und zu demonstrieren, der in eine ganzheitlichere Ver-wertung von Lignocellulose in Bioraffineriekonzepten integriert werden kann.
Dr. Sascha Schriever
ITA - Institut für Textiltechnik
RWTH Aachen
email: sascha.schriever@ita.rwth-aachen.de
Prof. Dr. Schurr & Dr. Philipp Grande, IBG-2: Pflanzenwissenschaften, Forschungszentrum Jülich
Prof. Dr. Gries & Dr. Schriever & S.-H. Lee, ITA - Institut für Textiltechnik, RWTH Aachen
Prof. Dr. Jupke & A. Holtz, AVT.FVT - Fluidverfahrenstechnik, RWTH Aachen
Dr. Jörn Viell, NGP2, RWTH Aachen
Prof. Herres-Pawlis, IAC - Institut für Bioanorganische Chemie, RWTH Aachen
Prof. Dr. Hartmann & J. Macht, ILR - Marktforschung der Agrar -und Ernährungswirtschaft, Universität Bonn
01.07.2022 - 30.06.2025
Das Gesamtbudget von LignoTex beträgt 1.199.132,00 €. LignoTex ist Teil des NRW-Strategieprojekts BioSC und wurde vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.