Nachhaltige Erzeugung von neuartigen mikro- und nanoporösen Materialien mit nahekritischem CO2

Autor*innen

• Roland Oberhoffer

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In Anbetracht der Energiewende können neuartige, nanozellulare Polymerschäume aufgrund ihrer extrem geringen Wärmeleitfähigkeit einen großen Beitrag zur Energieeinsparung leisten. Um diese Schäume nachhaltig herzustellen und den ökologischen sowie ökonomischen Nutzen zu maximieren, sollte nahekritisches CO2 als Treibmittel verwendet werden. Das Principle of Supercritical Microemulsion Expansion (POSME) stellt ein vielversprechendes Verfahren dar, bei dem eine Mikroemulsion aus mit überkritischem Treibmittel gefüllten Mizellen expandiert. Zunächst wurden zuckerhaltige Propanmikroemulsionen untersucht, die jedoch nur Porengrößen im unteren Mikrometerbereich aufwiesen. Kleinwinkelneutronenstreuung (SANS) zeigte eine bikontinuierliche L3-Struktur. Drucksprünge und zeitaufgelöste SANS-Messungen deuteten darauf hin, dass die Nanostruktur durch einen frühen Entmischungsprozess verloren geht. Dennoch stellen die mikroporösen Zuckerschäume ein interessantes „low calorie“ Produkt für die Lebensmittelindustrie dar. Durch den Austausch nichtessbarer Tenside gegen essbare Saccharosestearinsäureester und die Verwendung von nahekritischem CO2 konnten essbare Zuckerschäume produziert werden. Um die großtechnische Produktion polymerer Nanoschäume zu erreichen, wurde ein alternatives Verfahren, das Nano-Foam by Gel Acetone Foam Formation via Expansion Locking (NF-GAFFEL), entwickelt. Hierbei wird ein Polymer in einem Gel quellen und unter Druck

• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 2015