Skadliga kemikalier används ofta i textilbearbetning. Det är därför Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB forskar om ofarliga biobaserade alternativ. Institutet arbetar med att utnyttja sidoströmmar från djurfodertillverkningen för framställning av kitosan. Biopolymeren är tänkt att användas som limningsmedel vid bearbetning av garn eller för funktionalisering av textilier. Fraunhofer IGB kommer att presentera sitt arbete på ACHEMA-mässan den 11 – 15 juni i Frankfurt am Main.

Kitin är en viktig komponent i insektsskinn och skal; stora kvantiteter av det härrör från produktion av djurfoder – ända sedan foderindustrin i allt högre grad har förlitat sig på insekter som proteinleverantörer. Insekter har fördelen att de förökar sig snabbt och kan födas upp billigt på lågvärdiga substrat. Detta gör dem till en hållbar proteinkälla. Än så länge, soja har använts för detta ändamål, men dess odling står i direkt konkurrens med livsmedelsproduktionen. Insektsproteiner har redan godkänts för fjäderfä- och grisfoder. Sedan sommaren 2017, de kan också användas som foder till fiskar. Det är därför att förvänta sig att användningen av insektsproteiner kommer att bli ännu viktigare i framtiden.

Insekter levererar foderproteiner – restprodukten kitin är ett värdefullt återvinningsbart material

Foderindustrin är fokuserad på proteiner, men skinn och skal av insekter förblir som en avfallsprodukt. Om de också kan användas, detta bidrar till hållbarhet och ekonomisk effektivitet i den totala foderproduktionen. Potentialen är enorm:under deras utveckling, insekternas larver fäller sina skinn flera gånger. De återstående smältprodukterna består upp till 40 procent av kitin.

I det gemensamma projektet "ChitoTex", Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB undersöker hur insektskitin från djurfoderproduktion kan bearbetas för att leverera biobaserade kemikalier för textilbearbetning. "Länge nu, vi har arbetat med utvecklingen av processer för återvinning av rest- och avfallsmaterial och har därför nödvändig expertis, " förklarar Dr Susanne Zibek, som leder forskningsområdet industriell bioteknik vid institutet.

Biopolymer kitosan som ersättning för miljöskadliga fluorkolväten

I början, Fraunhofer-forskarna har utvecklat en reningsprocess för att separera kitin från ytterligare komponenter i insektsskinnet som proteiner och mineraler. "Vi undersöker olika sätt att deacetylera kitin för att producera kitosan, " förklarar Zibek. "Med en enzymscreening till exempel, vi söker efter lämpliga enzymer för deacetyleringsprocessen".

På grund av sin förmåga att bilda filmer, kitosan kan användas som limningsmedel. Detta minskar friktionen i vävmaskiner och förhindrar uppruggning eller brott av garn i vävprocessen; efter det tvättas limmedlet antingen ur igen eller sitter kvar på garnet. I vilket fall, biobaserade och naturliga alternativ till syntetiska medel är fördelaktiga för människa och miljö.

Den andra möjliga tillämpningen är funktionalisering av textilier, dvs efterbehandling av textiltyger med specifika egenskaper. "Till exempel, vi vill använda den funktionella aminogruppen för att länka hydrofoba molekyler med kitosan. Vattenavvisande egenskaper kan uppnås när de appliceras på textilier." miljöskadliga fluorkolväten används i stor utsträckning för hydrofob finish av utomhustextilier.