Einsparung von Chemikalienzusätzen durch gute Waschkraft selbst bei hartem Wasser Neues Tensid könnte Seifen umweltfreundlicher machen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Einsparung von Chemikalienzusätzen durch gute Waschkraft selbst bei hartem Wasser

Neues Tensid könnte Seifen umweltfreundlicher machen

Das Bild zeigt Luftblasen in einer Mischung aus Wasser und OFS-Seife. © Paul J. Dauenhauer

Umweltfreundliche Seifen sollen Seen und Flüsse weniger belasten. Dazu haben Forscher ein Tensid entwickelt, dass aus Pflanzen gewonnen wird. Dieses ersetzt Erdöl-Derivate, die bisher in Seifen enthalten sind. In ersten Tests funktionierten die neuen Tenside sogar besser als einige herkömmliche Seifen – vor allem unter schwierigen Bedingungen wie kaltem und hartem Wasser.

Herkömmliche Shampoos, Handseifen oder Geschirrspülmittel enthalten oft schwer abbaubare, schädliche Chemikalien auf Basis fossiler Rohstoffe. Komplexbildner werden beispielsweise beigefügt, damit Reinigungsmittel auch noch bei hartem Wasser wirken. Sie verhindern, dass Mineralien sich an die Seife binden und dadurch eine feste Schmiere entsteht: „Ich denke, jeder hatte schon mal das Problem, in hartem Wasser, das Shampoo aus den Haaren zu bekommen – es geht einfach nicht raus“, beschreibt Paul Dauenhauer von der University of Minnesota das Phänomen.

Das hat zu einer langen Liste zusätzlicher chemischer Bestandteilen geführt, die in herkömmlichen Reinigungsprodukten enthalten sind – und die wenig umweltfreundlich sind, wenn sie in Gewässer gelangen. Die Forscher der University of Minnesota haben sich deswegen mit anderen Wissenschaftlern zusammen getan, um Chemikalien aus erneuerbaren Rohstoffen zu entwickeln. Ein Ergebnis dieser Kooperation ist das neue Tensid aus Pflanzenstoffen.

Tenside aus Sojabohnen oder Kokos

Um es zu produzieren, hat das Team ein neues chemisches Verfahren entwickelt. Dieses kombiniert Fettsäuren aus Sojabohnen oder Kokos mit Zuckerverbindungen aus Mais. Daraus entsteht das pflanzliche Tensid Oleo-Furan. Weil es im Gegensatz zu vielen herkömmlichen Tensiden aus geraden Kohlenwasserstoffketten besteht, ist es biologisch leicht abbaubar.

Durch den Einsatz spezieller Nanopartikel-Katalysatoren verbesserten die Forscher die Schaumfähigkeit und Wascheigenschaften ihrer Oleo-Furan- Seife weiter.

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Gut geeignet auch für kaltes und hartes Wasser

Tests ergaben, dass die innovative Seife gleich mehrere Vorteile vereint: Das neue Tensid funktioniert gut in kaltem Wasser, in dem konventionelle Seifen oft schwächeln, weil sie trüb, klebrig und damit unbrauchbar werden. Zudem bildeten die Oleo-Furan-Seifen selbst in geringen Konzentrationen bereits, die für die Reinigungskraft wichtigen, Mizellen – winzige Bläschen, die Schmutz- und Fettpartikel einschließen.

Die neue Seife beseitigt zudem die Probleme mit hartem Wasser, weil sie sich nicht so stark an Mineralien im Wasser bindet. In Tests konnten Oleo-Furan-Seifen selbst in Wasser mit 100-fach höherem Härtegrad als normal noch ausreichend Mizellen bilden, wie die Forscher berichten. Das bedeutet, dass bei diesem Tensid die sonst üblichen chemischen Hilfszusätze nicht nötig wären.

Besser und umweltfreundlicher

„Unser Team hat ein Seifenmolekül aus Naturprodukten wie Sojabohnen, Kokosnuss und Mais geschaffen, das besser funktioniert als reguläre Seifen und besser für die Umwelt ist“, so Dauenhauer.

Da das neue Seifenmolekül ebenso gut schäumt wie herkömmliche Waschmittel, könnte es nach Meinung der Forscher auch Tenside in Waschmaschinen, Geschirrspülern oder Konsumgütern direkt ersetzen. Das Team erhofft sich daher auch große Auswirkungen von ihrer Erfindung: „Diese Forschung könnte einen großen Einfluss auf eine Multi-Milliarden-Dollar-Reinigungsmittel-Industrie haben“, sagt Dauenhauer. (ACS Central Science,2016; doi: 10.1021/acscentsci.6b00208)

(University of Minnesota, 27.10.2016 – HDI)

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