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Raufaserfolie

Our task was to produce a material from organic substances. All the properties that the material should have were left up to us. We decided in favour of the basic recipes with agar. When we found out what properties the basic recipe had, we were able to set our own requirements for our new material. It had to be thin and flexible, yet rice-proof. After some research, we realised that casein was the right substance for us to improve our material. How we achieved the results is shown below.

Grundrezepte

Grundrezepte

Agar Only (Bild 1-2)

Zutaten:  3,0g Glycerine

                20,0g Agar

                200 ml Wasser

Zubereitung: unter rühren erhitzt bis 95°, dabei immer fester geworden,                          schlecht verteilbar, gelbliche Farbe, lichtdurchlässig

Agar Only (Bild 1-2)

Zutaten:  7,8g Glycerine

                20,0g Agar

                200 ml Wasser

Zubereitung: unter rühren 2:53 min erhitzt

Agar-Starch Blend (Bild 3-4)

Zutaten:  0,5g Agar

                1,0g Sorbitol

                2,0g Stärke (Kartoffelmehl)

                1,75g Glycerine

                200 ml Wasser

                0,45g Henna schwarzfärbend

Zubereitung: Erhitzstufe 05, unter rühren 2:28 min erhitzt bis 95°, nach                            dem kochen eingefärbt,

                      2 Schalen gegossen, 1 eingefärbt

Gelatine-Agar Blend (Bild 5-6)

Zutaten:  2,0g Agar

                2,0g Sorbitol

                2,0g Aspikgelatine

                1,5g Glycerine

                200ml Wasser

                0,5g Supergood Butterfly Pea

Zubereitung: vor dem Kochen eingefärbt, unterrühren 3:08 min erhitzt, 2                        Schalen gegossen (rund & eckig)

Ergebnisse aus Experimenten mit den Grundrezepten: 

alle Proben sehr geleeartig, nur bis zu einem Gewissen Maß Flexibel, zu dick

Ziele für Experiment 2: 

Folie herstellen, soll flexibel aber reißfest sein

     --> Stabilere Konsistenz durch Kasein und/oder Molke

     --> welche Menge Kasein bewirkt was? (Aussehen, Flexibilität)

     --> welche Menge Molke bewirkt was? (Aussehen, Flexibilität)

     --> wie wirkt sich der Trocknungsprozess auf die Probe aus

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Kasein & Molke

Kasein Gewinnung:

  --> 100 ml Milch erhitzen bis sie kocht

  --> 20 ml Essig hinzufügen

  --> weiterhin erhitzen bis die Milch ausflockt

  --> Molke Flüssigkeit mit Sieb von Kasein Flocken trennen

  --> Im Sieb befindet sich Kasein im Becher die Molke

Beobachtungen:

  --> beim erhitzen flockige Flüssigkeit entsteht, minimale 

        Schaumbil  dung, bei rund 46°C flockt Milch aus

  --> beim trennen im Sieb dicke, grobe Masse= Kasein

         im Becher grünliche Flüssigkeit = Molke 

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Kasein.jpgKasein.jpg

Versuch 1 mit Kasein

Agar- Starch- Blend Grundrezept mit Kasein

--> 200ml Wasser

--> 2,7g Stärke

--> 1,2g Glycerin                       + 12,7g Kasein (ca. 26% der gesamt Menge)

--> 1g Sorbitol

--> 0,5g Agar

Durchführung und Beobachtung Versuch 1:

--> Wasser, Glycerol, Sorbitol, Agar, Stärke vermengen = trübe Flüssigkeit

--> unter rühren auf 90°C erhitzen

--> Kasein hinzufügen

--> kurz aufkochen lassen und 15 min köcheln lassen

--> es entsteht ● flockige trübe Flüssigkeit, leicht schaumig, 

                            Kondenswasser sammelt sich am topf

                         ● ab Minute 13-15 wird Masse dickflüssig, zäh, 

                            Kaseinflocken werden deutlich sichtbar

--> Masse möglichst dünn in Form verteilen und trocknen lassen 

      - schwer verteilbar, zäh --> normale Trocknung bei Raumtemperatur 

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Versuch 2 mit Kasein

Rezept: Agar- Starch- Blend Grundrezept mit Kasein

--> 200ml Wasser

--> 2,7g Stärke

--> 1,2g Glycerin                       + 25,8g Kasein (ca. 51% der gesamt Menge)

--> 1g Sorbitol

--> 0,5g Agar

Durchführung und Beobachtung Versuch 2:

--> Durchführung wie bei Versuch 1

--> beim erhitzen: sehr weise, leicht flockige Flüssigkeit, etwas schaumig

--> in der Form: minimal dickflüssig, Flocken etwas sichtbar, mit dem 

      abkühlen wird es schnell fester

--> 1x Probe normal Trocknen lassen

--> 1x Probe im Trockenschrank trocknen lassen (45°C rund 3h) 

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Versuch 2, aber diesmal größer!

Rezept: Agar- Starch- Blend Grundrezept

--> 400ml Wasser

--> 5,4g Stärke

--> 2,4g Glycerin + 50,6g Kasein (ca. 51,8% der gesamt Menge)

--> 2g Sorbitol

--> 1g Agar

!Doppelte Menge von allem für eine größere Form!

Durchführung wie bei vorherigen Versuchen

Annahmen:

--> Form mit Backpapier auslegen für bessere Entfernung des Materials

--> einen Versuch durch Sieb in die Form gegeben = weniger rau?

--> einen Versuch eingefärbt (Blau) 

Die Ergebnisse sind extrem stark geschimmelt und waren daher nicht als Abgabe geeignet. Die Gründe dafür sind unklar. 

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Versuch 3 mit Molke

Um Herauszufinden ob auch Molke zu unseren gewünschten Zielen führt, haben wir ein letztes Experiment mit Molke versucht. 

 Rezept: Agar- Starch- Blend Grundrezept mit Molke

--> 200ml Wasser

--> 2,7g Stärke

--> 1,2g Glycerin                       + 12,7g Molke (ca. 26% der gesamt Menge)

--> 1g Sorbitol

--> 0,5g Agar

Durchführung und Beobachtung Versuch 3

--> alle Zutaten miteinander vermengen

--> eine milchige Flüssigkeit entsteht

--> Absatz: erst grünliche dann weise Schicht

--> kurz aufkochen lassen, dann unter rühren köcheln lassen

--> Flüssigkeit ist sehr klar

--> in Form: recht klare etwas dickere Flüssigkeit, kleine weise Flocken sind zu erkennen

--> 1x Probe normal Trocknen lassen

--> 1x Probe im Trockenschrank (45°C und 3h) 

Ergebnis war geleeartig und sehr flexibel. Allerdings nicht reißfest. Siehe Bilder.

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Präsentation

Biomaterials Präsi.pdf PDF Biomaterials Präsi.pdf

Abgabe

Unsere letztendliche Abgabe ist der Versuch aus dem Experiment 2 mit 12g Kasein. Das entstandene Material ist Folienartig und erinnert etwas an Milchglas durch seine weisliche Farbe und Lichtdurchlässigkeit. Die Folie ist flexibel und relativ reißfest. Im getrockneten Zustand schrumpft sie etwas. Man könnte das Material zum Beispiel als Überzug für Lampenschirme nutzen.

Biomaterial_Hüttel_Ittershagen_Herold.pdf PDF Biomaterial_Hüttel_Ittershagen_Herold.pdf

Fachgruppe

Integriertes Design

Art des Projekts

Studienarbeit im ersten Studienabschnitt

Betreuung

foto: Prof. Dr. Manuel Kretzer foto: Danny Ott

Zugehöriger Workspace

23/24_GL_Material und Technologie

Entstehungszeitraum

Wintersemester 2023 / 2024

Keywords