Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Imprägnierung mittels überkritischem Kohlendioxid
Der Einsatz verdichteten Kohlendioxids (CO2) zur Imprägnierung bietet eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen umweltbelastenden Lösemitteln. Werkstoffe so zu funktionalisieren hat zum einen den Vorteil, dass nur die oberflächennahen Schichten beeinflusst werden und so die Wirkstoffausbeute optimiert wird. Des Weiteren ist es mit dem CO2-Imprägnierungsverfahren möglich, formvollendete Bauteile nahe der Umgebungstemperatur zu veredeln und das Lösemittel rückstandsfrei abzutrennen. Ergebnis: weniger Umweltbelastung und Materialeinsparung.
Überkritisches Kohlenstoffdioxid als Lösemittel
Bei der Imprägnierung fungiert das unter Druck gesetzte CO2 als Lösemittel, das im »überkritischen« Zustand die Vorteile eines Gases und einer Flüssigkeit vereint. In diesem Zustand gewinnt das CO2 die Eigenschaften eines Lösemittels und transportiert das Additiv in das Material. Zur Abtrennung des CO2 nach der Imprägnierung muss im Gegensatz zu den bisher energieintensiven Verfahren nur der Druck abgesenkt werden. Die gewonnenen Lösemitteleigenschaften des CO2 gehen wieder verloren, das CO2 kann rückstandsfrei aufgefangen und wiederverwendet werden.
Unser Wertangebot
Mit Hilfe der CO2-Imprägnierung sind wir in der Lage, eine Vielzahl von Materialien zu funktionalisieren. Im einfachsten Fall kann dies die Färbung eines Bauteils sein. Weitere Beispiele sind die Erhöhung der antimikrobiellen Aktivität einer Oberfläche, die wasserfreie Gerbung von Häuten oder das Einbringen thermolabiler Substanzen.
Zur Imprägnierung eignen sich unter anderem Kunststoffe, aber auch Naturmaterialien und Lebensmittel. Gerne testen wir, ob das für Sie relevante Material für eine CO2-Imprägnierung geeignet ist.
Unsere einzigartige technische Ausstattung reicht von der Kleinanlage bis hin zur SPS-gesteuerten Anlage im technischen Maßstab. Wir können Ihnen an unserm Standort einen Scale-up anbieten, welcher realistische Rückschlüsse für die praktische Anwendung in Ihrem Unternehmen zulässt.
Ihr Weg zur Zusammenarbeit mit uns
Die Zusammenarbeit erfolgt im wissenschaftlichen Bereich auf Grundlage öffentlich geförderter Forschungsvorhaben als auch im Rahmen industrieller Forschung im direkten Auftrag für Sie. Hierzu beraten wir Sie gerne. Ansprechpartner sind Michael Prokein und Nils Mölders.