Toolbox für die Herstellung maßgeschneiderter Rezepturen
Die zunehmende Notwendigkeit, die Markteinführung neuer Produkte immer schneller zu realisieren, erfordert die Entwicklung rationeller Herstellungswerkzeuge auf der Basis wissenschaftlicher Prinzipien und Daten. Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) der Chemieindustrie sehen sich zunehmender Konkurrenz größerer Unternehmen gegenüber. Sie laufen ihnen sogar bei individuellen Kundenlösungen den Rang ab, ein Bereich der traditionell von kleineren Unternehmen abgedeckt wird. Europäische Wissenschaftler entschieden daher, eine Toolbox zu entwickeln, mit der chemische Flüssigprodukte einfach hergestellt werden können. Die Finanzierung wurde durch die EU im Rahmen des Projekts "Tailormade high performing liquids - enabling competitive and sustainable growth" (Tailorliquid) sichergestellt. Der Schwerpunkt lag auf der Minimierung der Herstellungskosten durch eine optimale Auswahl der Ingredienzien, die Verwendung umweltverträglicher und nachhaltiger Bestandteile bei der Herstellung. Außerdem wurde die schnellere Markteinführung maßgeschneiderter Lösungen erleichtert. Dazu griffen die Wissenschaftler auf das High-Throughput-Screening (HTS) zurück. Mit dieser automatisierten Methode können Tests für Millionen interessanter Variablen in chemischen Substanzen durchgeführt werden. Das High-Throughput-Screening wurde mit einem Verfahren für Affinitätsunterschiede bei Tensiden kombiniert. Tenside sind Moleküle, die sowohl polare (relativ geladene) und nicht-polare Gruppen enthalten. Diese Eigenschaft führt zu einer doppelten Affinität, d. h. die Bindung dieser Moleküle erfolgt nur an der Grenzfläche zwischen polaren und nicht-polaren Gruppen. Wenn also ein nicht-polares Fettmolekül in Wasser eingeschlossen wird, bindet sich die nicht-polare Gruppe an das Fett und die polare Gruppe an das Wasser. Daher werden Tenside in vielen Reinigungs- und Waschmitteln verwendet, um Öl und Fett aufzuspalten und zu lösen. Wissenschaftler kombinierten das High-Throughput-Screening mit diesem Verfahren und entwickelten eine Toolbox zur Herstellung chemischer Substanzen und bewerteten die Eignung chemischer Substanzen für die Verwendung in flüssigen Reinigungs- und Lebensmitteln. Die Wissenschaftler entwickelten nicht nur Verfahren und Rezepturen, sondern nutzten die konzipierten Methoden auch dazu, zwei neue Flüssigreinigungsmittel herzustellen. Tools wie das, das vom Tailorliquid-Konsortium entwickelt wurde, werden sich sicher nicht nur positiv auf kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) auswirken, sondern auf die gesamte Branche. Eine automatisierte, rationelle Herstellung auf Basis umfangreicher Datenbanken wird dabei helfen, die Zeit von der Entwicklung bis zur Markteinführung der Produkte zu erheblich zu verkürzen und Vorteile für Hersteller und Verbraucher gleichermaßen bringen.
