Mikrokapseln mit Charakter – Fraunhofer-Workshop zur Charakterisierung von Mikrokapseln

Neue Märkte für die Mikroverkapselung finden – das ist das Ziel der Fraunhofer-Technologieplattform Mikroverkapselung. Die Fraunhofer-Institute für Angewandte Polymerforschung IAP (Potsdam-Golm) und für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO (Stuttgart) laden in diesem Rahmen zu einem Workshop ein. Unternehmen, die diese Technologie bereits anwenden aber auch die, die sie für sich entdecken möchten, können hier mehr über deren Potenziale, neueste Entwicklungen und neue Anwendungen erfahren. Der Workshop findet am 25. März 2015 im Fraunhofer-Institutszentrum Stuttgart statt. In diesem Jahr dreht sich alles um die Charakterisierung von Mikrokapseln und Mikropartikeln.

Mikrokapseln und Mikropartikel finden in praktisch allen Branchen und Lebensbereichen Anwendung: Sei es bei Düften, die erst durch Reibung frei werden, bei Dünger, der nur im Regen wirksam werden darf oder bei bitterer Arznei, deren Geschmack überdeckt werden soll.
Doch wieso ist die Charakterisierung dieser Kapseln so wichtig? »Es gibt eine Vielzahl von Stoffen, die »verpackt« und nur bei Bedarf gezielt freigegeben werden sollen. Ebenso gibt es viele Typen von Kapselwänden die als »Verpackungsmaterial« dienen können. Auch die Herstellverfahren für Kapseln und Kapselhüllen sind vielzählig. Das Knowhow um das Herstellverfahren aber auch um Analytik und Qualitätssicherung ist entscheidend für eine optimale, auf die jeweilige Anwendung zugeschnittene Verkapselung, die sich auf dem Markt bewähren kann«, erklärt die Mikrokapsel-Spezialistin Monika Jobmann vom Fraunhofer IAP.

Ob ein Verkapselungsprodukt wirklich seine Anforderungen erfüllt, erkennen die Wissenschaftler anhand einer Reihe von Tests. Der Gastvortragende Professor Zhang Zhebing von der Universität Birmingham, ein international anerkannter Experte auf dem Gebiet, entwickelt Mikrokapseln für Waschmittel. Mit seinem Team untersuchte er, wieviel Druck eine mit Duftstoff gefüllte Kapsel aushält bevor sie zerplatzt, wie sie sich dabei verformt oder wie stark sie sich verformt, ohne zu platzen. Dazu wird eine einzelne winzige Kapsel, die etwa den Durchmesser eines Haares hat, zwischen zwei parallelen Platten zusammengedrückt. Mikromanipulation wird diese Technik genannt. In weiteren Tests untersuchten die Forscher, wie stark das Parfüm von allein durch die Kapselwände austritt, wie die Oberfläche der Kapsel beschaffen ist und wie gut sie auf Textilien haften. Alle Testergebnisse zusammengefasst, geben Auskunft darüber, wie gut sich die Kapseln für das Waschmittel eignen, bzw. welche Parameter während der Herstellung verbessert werden müssen.

Für Doktor Klaus Last, Leiter der Abteilung Kapseltechnik der Firma Follmann in Minden, hat der Charakterisierungs-Workshop einen hohen Stellenwert: »Die Mikroverkapselung ist der intelligente Weg, Inhaltsstoffe gezielt zum gewünschten Zeitpunkt freizusetzen. Mikroverkapselte Parfümöle sorgen dafür, dass Werbeanzeigen, Mailings oder Verpackungen duften. Unsere ölbasierten Duftlacke sind universell einsetzbar für Bogen- und Rollenoffsetanwendungen. Darüber hinaus finden unsere Mikrokapseln Ihren Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln sowie kosmetischen und technischen Anwendungen. Verlässliche Werte z. B. zu den Oberflächeneigenschaften, der Morphologie und der Stabilität unserer Mikrokapseln sind wichtige Kennwerte, für das optimale Design der Mikrokapseln sowie deren Formulierung bei der Anwendung«, so Last.

Bereits seit sechs Jahren, also seit dem Start der Fraunhofer-Technologieplattform Mikroverkapselung in 2009, nutzt Follmann den jährlichen Workshop auch, um sich mit anderen Unternehmen der Branche auszutauschen. »Dies ist für uns sehr wertvoll, denn für diese »Nischentechnologie« gibt es kaum Arbeitskreise oder Interessengemeinschaften«, erklärt Last. »Zudem liefert die Technologieplattform kontinuierliche Informationen über die aktuelle Patentsituation sowie neue Fachpublikationen mit dem Fokus Mikroverkapselung und geht thematisch auf die Wünsche der Plattform-Teilnehmer ein«. Acht Firmen beteiligen sich aktuell an dem Fraunhofer-Netzwerkprojekt, darunter BASF, Clariant, Follmann, Koehler Paper, Lanxess, Lonza und Symrise.

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Fraunhofer-Technologieplattform Mikroverkapselung

Die Fraunhofer-Technologieplattform Mikroverkapselung wurde 2009 von den Fraunhofer-Instituten IAP und IAO ins Leben gerufen. Sie bündelt und kommuniziert in erster Linie das verfügbare Wissen rund um das Thema Mikroverkapselung und eröffnet neue Ideen zu deren Verwendung. Während das Fraunhofer IAP die wissenschaftliche Expertise zur Mikroverkapselung aufweist, ist das Fraunhofer IAO auf Geschäftsideen und Geschäftsmodelle spezialisiert. Die beiden Partner bieten zudem ein Experten-Netzwerk an, über das Kontakte geknüpft werden können.

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Das von Prof. Dr. Alexander Böker geleitete Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm ist spezialisiert auf Forschung und Entwicklung von Polymeranwendungen. Es unterstützt Unternehmen und Partner bei der maßgeschneiderten Entwicklung und Optimierung von innovativen und nachhaltigen Materialien, Prozesshilfsmitteln und Verfahren. Neben der umweltschonenden, wirtschaftlichen Herstellung und Verarbeitung von Polymeren im Labor- und Pilotanlagenmaßstab bietet das Institut auch die Charakterisierung von Polymeren an. Synthetische Polymere auf Erdölbasis stehen ebenso im Fokus der Arbeiten wie Biopolymere und biobasierte Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Anwendungsfelder sind vielfältig: Sie reichen von Biotechnologie, Medizin, Pharmazie und Kosmetik über Elektronik und Optik bis hin zu Anwendungen in der Verpackungs-, Umwelt- und Abwassertechnik oder der Automobil-, Papier-, Bau- und Lackindustrie.

Follmann GmbH & Co. KG

Follmann ist ein international tätiges Familienunternehmen der Chemischen Industrie. Die Mikroverkapselung von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen zählt zu Follmanns HiTech-Spezialitäten. Follmann entwickelt, produziert und vertreibt Mikrokapseln mit Duft für Printwerbung, Mikrokapseln für Wasch- und Reinigungsmittel sowie für technische Anwendungen.

Fraunhofer-Gesellschaft

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte Forschung in Europa. Unter ihrem Dach arbeiten 66 Institute und Forschungseinrichtungen an Standorten in ganz Deutschland. Knapp 24 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erzielen das jährliche Forschungsvolumen von mehr als 2 Milliarden Euro. Davon fallen rund 1,7 Milliarden Euro auf den Leistungsbereich Vertragsforschung. Über 70 Prozent dieses Leistungsbereichs erwirtschaftet die Fraunhofer-Gesellschaft mit Aufträgen aus der Industrie und mit öffentlich finanzierten Forschungsprojekten. Internationale Kooperationen mit exzellenten Forschungspartnern und innovativen Unternehmen weltweit sorgen für einen direkten Zugang zu den wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen.

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