Entwicklung eines Reinigers auf Polymerbasis zur Entkalkung im sanitären Bereich

Abstract

Industriell und häuslich verwendete Reinigungsmittel zur Entfernung von Kalbablagerungen enthalten Inhaltsstoffe, die für Mensch und Umwelt eine Gefahr darstellen können. Da sie in großen Mengen zum Einsatz kommen, besteht der Wunsch nach einer nachhaltigen, umweltschonenden Alternative. Eine Möglichkeit könnten Reiniger auf Basis von Biopolymeren darstellen, so wie z. B. Alginsäure und deren Salze, die Alginate. Alginate besitzen die Eigenschaft, Komplexe mit Calciumkationen zu bilden, was hilfreich bei der Entfernung von Kalkablagerungen sein könnte. Zudem sind Alginsäure bzw. Alginate als Lebensmittelzusatzstoffe in Deutschland zugelassen und somit unbedenklich im Umgang und in der Entsorgung. Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Erarbeitung einer Methode zur Evaluierung der Reinigungsleistung von Kalkentfernern sowie auf Basis dessen die Entwicklung eines Biopolymerreinigers auf Alginatbasis zur Entfernung von Kalk. Die Methode basiert auf einer calciumcarbonathaltigen Suspension, die zunächst durch das Einleiten von Kohlenstoffdioxid in eine Calciumhydroxidlösung hergestellt wird. Die Suspension wird anschließend standardisiert auf erwärmte, raue und schwarze mineralische Oberflächen aufgetragen und getrocknet. Es entsteht eine gleichmäßige, reproduzierbare Beschichtung, die dann über ein definiertes Reinigungsprotokoll abgereinigt werden kann. Der Reinigungsfortschritt wird über die optische Veränderung des mittleren Grauwertes bestimmt. Bei der Entwicklung des Biopolymerreinigers zeigte sich, dass wässrige Alginatlösungen alleine keine detektierbaren kalkentfernenden Eigenschaften besitzen. Als Bestandteil einer gepufferten Alginatlösung kann sich Alginat in der richtigen Kombination mit weiteren Additiven günstig auf die Reinigungswirkung auswirken und zu einer deutlichen Verbesserung der kalkentfernenden Eigenschaften von Reinigungsmitteln beitragen.

Ausführlicher Projektbericht (Langversion)

Im Forschungsbericht 2018 der Hochschule Weihenstephan ist ein verkürzter Bericht zu diesem Projekt erschienen. Die ausführliche Langversion des Projektberichts finden Sie unter folgendem Weblink:

https://www.hswt.de/fileadmin/Dateien/Forschung/Projekte/1281_Biopolymerreiniger/Biopolymerreiniger_ID1281_Beitrag_fuer_Forschungsbericht_2018_Langversion.pdf

Publikationen

Trimpe, N.; Schäffer, J.; Grüner-Lempart, S. (2021): Sustainable Lime Removers Based on Biopolymers. Sepawa Congress, 13-15. Oktober 2021.

Trimpe, N.; Schäffer, J.; Grüner-Lempart, S. (2021): Development of a sustainable biopolymer based lime remover. 13th European Congress of Chemical Engineering & 6th European Congress of Applied Biotechnology; 20.-23. September 2021.

Grüner-Lempart, S.; Trimpe, N.; Schäffer, J. (2021): Umweltfreundliche Kalkabreinigung mit Biopolymeren. Der Weihenstephaner – Fach- und Verbandszeitschrift des VeW 2021 / Jahrgang 89 (3), S. 119-121.