{"id":155330,"date":"2024-12-20T07:23:00","date_gmt":"2024-12-20T06:23:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=155330"},"modified":"2024-12-17T13:56:11","modified_gmt":"2024-12-17T12:56:11","slug":"biobasierte-selbstheilende-beschichtungen-fur-papier-und-pappe-entwickelt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/biobasierte-selbstheilende-beschichtungen-fur-papier-und-pappe-entwickelt\/","title":{"rendered":"Biobasierte, selbstheilende Beschichtungen f\u00fcr Papier und Pappe entwickelt"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Die<\/a>
Die neuen biobasierten Beschichtungen eignen sich dank ihrer guten Bedruckbarkeit und Barrierewirkung gegen Fett besonders f\u00fcr Lebensmittelverpackungen. \u00a9 Actega<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Im Rahmen des Projekts IPHeilung haben Forschende die Grundlage f\u00fcr biobasierte Beschichtungen f\u00fcr Papier und Pappe mit selbstheilenden Eigenschaften geschaffen. Das beschichtete Papier ist zudem recyclingf\u00e4hig. Basis der Beschichtungen sind Polymere, insbesondere Polyitakonate, die aus Estern der Itakons\u00e4ure gewonnen werden.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Beteiligt war die Friedrich-Schiller-Universit\u00e4t Jena und Actega, ein Hersteller von Speziallacken, Druckfarben, Klebstoffen und Dichtungsmassen f\u00fcr die Druck- und Verpackungsindustrie. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die von der Jenaer Universit\u00e4t entwickelten Polymere zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften f\u00fcr den Einsatz in Verpackungen aus, insbesondere f\u00fcr Lebensmittelverpackungen. Sollte es gelingen, die Langzeitstabilit\u00e4t der Polyitakonate weiter zu verbessern, gehen die Projektbeteiligten davon aus, dass entsprechende L\u00f6sungen in vier bis f\u00fcnf Jahren marktreif sein k\u00f6nnten. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Dank des optimierten Herstellungsverfahrens sind Polyitakonate nun auch f\u00fcr weitere Anwendungsfelder interessant, in denen derzeit petrochemische Rohstoffe wie Styrol-Acrylate und Acrylate verwendet werden.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Polymersythese<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die Forschenden optimierten zun\u00e4chst ein Verfahren zur Herstellung einer w\u00e4ssrigen Polymerdispersion aus zwei kommerziell verf\u00fcgbaren Monomeren der Itakons\u00e4ure (Itakons\u00e4ureester) als Grundlage der Beschichtungen. Die genutzten Monomere sind auch bereits REACH[1]<\/sup>-registriert. Hohe Ums\u00e4tze und ein fast vollst\u00e4ndiger Monomerumsatz von 99 Prozent zeichneten die Polymerisation aus. Die Hochskalierung gelang sowohl an der Uni Jena als auch im industriellen Umfeld bis in den Kilogramm-Ma\u00dfstab.<\/p>\n\n\n

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\"Maisst\u00e4rke<\/a>
Maisst\u00e4rke \u2013 ein m\u00f6glicher Ausgangsstoff zur Gewinnung von Itakons\u00e4ure. \u00a9 Nikcoa \u2013 adobe.stock.com<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

F\u00e4higkeit zur Selbstheilung<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Durch Zusatz eines Rheologieadditivs erreichten die Forschenden bessere filmbildende Eigenschaften der Formulierung, so dass sich sehr homogene Beschichtungen erzeugen lie\u00dfen. Sogar d\u00fcnne Beschichtungen zeigten die F\u00e4higkeit zur Selbstheilung: Oberfl\u00e4chliche Kratzer heilten durch eine kurzzeitige Temperierung bei 100\u00b0C komplett wieder aus, der Effekt war bis in den \u00b5m-Ma\u00dfstab nachweisbar. Glanzmessungen zeigten, dass sich so auch die optischen Qualit\u00e4ten der Beschichtungen vollst\u00e4ndig wiederherstellen lie\u00dfen. Die F\u00e4higkeit zur Selbstheilung ist gegen\u00fcber den meisten kommerziellen Systemen ein Alleinstellungsmerkmal.<\/p>\n\n\n\n

Optimierungsbedarf besteht noch im Hinblick auf die Langzeitstabilit\u00e4t, da die Dispersion nach wenigen Tagen Agglomerate bildete.<\/p>\n\n\n\n

Anwendungsversuche<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

In Anwendungsversuchen erzielten die Forschenden die besten Ergebnisse im Bereich beschichteter Papiere f\u00fcr Verpackungen aus Karton. Diese zeigten eine sehr gute Bedruckbarkeit mittels LED-UV-Inkjetdrucksystem sowie eine gute Barrierewirkung gegen Fett. F\u00fcr Blisterlacke erwiesen sich die Polyitakonate hingegen als nur m\u00e4\u00dfig geeignet.<\/p>\n\n\n\n

Nachhaltigkeit<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Die neu entwickelten und vollst\u00e4ndig biobasierten Beschichtungen k\u00f6nnten gerade bei Verpackungen und speziell bei kurzlebigen Lebensmittelverpackungen die Nachhaltigkeit verbessern. Hier dominieren bislang petrochemische Beschichtungen, z.B. Styrol-Acrylat-Copolymere, Acrylat-Harze und Polyurethane. Das neue, beschichtete Papier ist au\u00dferdem recyclingf\u00e4hig.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber Itakons\u00e4ure<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Itakons\u00e4ure ist eine kommerziell verf\u00fcgbare, organische S\u00e4ure, die man fermentativ aus Kohlenhydraten, z.B. aus Maisst\u00e4rke oder Zuckerr\u00fcbenmelasse, herstellt.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Das Vorhaben IPHeilung wurde vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) \u00fcber den Projekttr\u00e4ger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gef\u00f6rdert. Der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter den F\u00f6rderkennzeichen 2220NR070A<\/a> und 2220NR070B<\/a> zur Verf\u00fcgung.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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\u00dcber die FNR<\/strong><\/a>
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Kontakt<\/h3>\n\n\n\n

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Dr. Dietmar Peters
Tel.:  +49 3843 6930-109
E-Mail: d.peters@fnr.de<\/a><\/p>\n\n\n\n

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[1]<\/sub><\/sup> Die EU-Verordnung REACH (\u201eRegistration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals\u201c) regelt die Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschr\u00e4nkung chemischer Stoffe.<\/sub><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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