{"id":49006,"date":"2018-01-12T07:20:57","date_gmt":"2018-01-12T06:20:57","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=49006"},"modified":"2018-01-10T12:22:23","modified_gmt":"2018-01-10T11:22:23","slug":"farben-und-lacke-auf-basis-von-kartoffelstaerke","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/farben-und-lacke-auf-basis-von-kartoffelstaerke\/","title":{"rendered":"Farben und Lacke auf Basis von Kartoffelst\u00e4rke"},"content":{"rendered":"

Soll eine Fl\u00e4che vor Korrosion gesch\u00fctzt werden, geschieht dies in 80 Prozent aller F\u00e4lle durch eine Beschichtung mit Farben oder Lacken. Dabei ist der Anteil biobasierter, umweltfreundlicher L\u00f6sungen verschwindend gering. Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP haben sich in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung IPA dieser L\u00fccke angenommen und entwickeln eine kosteng\u00fcnstige Beschichtung auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Mittelpunkt der Forschung: Kartoffelst\u00e4rke.<\/strong><\/p>\n

\"1515140075309_2018-1-3-Farben-undLacke\"<\/a>
Zuk\u00fcnftig sollen auch Aluminium-Fl\u00e4chen in Innenr\u00e4umen kosteng\u00fcnstig mit Lacken auf Basis von Kartoffelst\u00e4rke beschichtet sein. \u00a9 Foto Fraunhofer IAP<\/figcaption><\/figure>\n

Klimawandel, endliche Ressourcen, zunehmende Umweltbelastung \u2013 in immer mehr Industrien verschiebt sich der Fokus hin zu einer nachhaltigen Produktion. So auch bei der Herstellung von Beschichtungsmitteln wie Farben und Lacken. Denn allein in Deutschland werden j\u00e4hrlich 100.000 Tonnen an Beschichtungsstoffen f\u00fcr den Korrosionsschutz produziert. Bisher waren Lacke und Farben mit biobasiertem Bindemittel oder Filmbildner jedoch meist zu teuer oder konnten den Anforderungen nicht standhalten.<\/p>\n

Doch durch den Einsatz modifizierter St\u00e4rke haben die Wissenschaftler des Fraunhofer IAP einen Weg gefunden, der auch in diesem Bereich nachhaltige und kosteng\u00fcnstige L\u00f6sungen erlaubt. \u00bbBisher sind klassische industrielle Anwendungsfelder der St\u00e4rke die Papier-\/Wellpappen- und Klebstoffindustrie\u00ab, wei\u00df Christina Gabriel, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IAP in Potsdam-Golm. \u00bbIm Bereich Farben und Lacke hingegen wurde St\u00e4rke bis jetzt meist nur als Additiv eingesetzt. Wir haben nun mit der St\u00e4rke als Hauptkomponente einer wasserbasierten Dispersion vielversprechende Haftungsergebnisse.\u00ab Im Fokus der Forschung steht die Beschichtung von Metallen im Innenraum, beispielsweise von Aluminium, das etwa f\u00fcr Feuert\u00fcren, Computergeh\u00e4use oder Fensterrahmen genutzt wird.<\/p>\n

Von der Kartoffelst\u00e4rke zum Filmbildner<\/h3>\n

Die Verwendung von St\u00e4rke als Hauptkomponente f\u00fcr Farben und Lacke stellte das Fraunhofer-Team vor verschiedene Herausforderungen. \u00bbFilmbildner m\u00fcssen verschiedene Aufgaben erf\u00fcllen. Sie m\u00fcssen einen zusammenh\u00e4ngenden Film ausbilden, der eine gute Haftfestigkeit auf dem Untergrundmaterial besitzt, kompatibel mit zus\u00e4tzlichen Schichten und Additiven ist und Pigmente und F\u00fcllstoffe einbetten kann\u00ab, erkl\u00e4rt Christina Gabriel. \u00bbIn ihrer nat\u00fcrlichen Form weist St\u00e4rke jedoch einige Eigenschaften auf, die der Verwendung als Filmbildner entgegenstehen. Beispielsweise ist sie weder kaltwasserl\u00f6slich, noch bildet sie zusammenh\u00e4ngende, nicht br\u00fcchige Filme aus. Wir mussten daher die St\u00e4rke modifizieren, um sie den Anforderungen anzupassen. Denn bei allen Herausforderungen: Als nachwachsender und g\u00fcnstiger Rohstoff ist St\u00e4rke f\u00fcr viele Bereiche hochinteressant.\u00ab<\/p>\n

Die L\u00f6sung der Potsdamer Wissenschaftler: Die St\u00e4rke wird zun\u00e4chst abgebaut, um so ihre Wasserl\u00f6slichkeit und den damit sp\u00e4ter verbundenen Feststoffgehalt der St\u00e4rke in Wasser sowie ihr Filmbildeverm\u00f6gen zu verbessern. Um jedoch ein st\u00e4rkebasiertes Beschichtungsmaterial herzustellen, das mit einem herk\u00f6mmlichen Lack vergleichbar ist, ist dies noch nicht ausreichend. Denn obwohl der Filmbildner zun\u00e4chst in Wasser l\u00f6slich oder dispergierbar sein soll, darf sich die Beschichtung sp\u00e4ter nicht mehr in Wasser aufl\u00f6sen.<\/p>\n

Die St\u00e4rke muss also weiter modifiziert werden. Dies geschieht durch ein chemisches Verfahren, die sogenannte Veresterung. Die dabei entstehenden St\u00e4rkeester sind wasserdispergierbar, bilden geschlossene Filme und weisen eine sehr gute Haftfestigkeit auf Glas- und Aluminiumfl\u00e4chen auf. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPA wird die veresterte St\u00e4rke dann \u00bbvernetzt\u00ab, wodurch die Sensitivit\u00e4t der Beschichtung gegen\u00fcber Wasser weiter reduziert wird.<\/p>\n

Am Fraunhofer IPA werden auch die Stabilit\u00e4tstests durchgef\u00fchrt, in denen die Langzeitstabilit\u00e4t \u00fcberpr\u00fcft wird. In den Tests werden die beschichteten Materialien rasch schwankenden Temperaturzyklen ausgesetzt, um in zeitlich komprimierter Form den Wechsel von Tag und Nacht und den Lauf der Jahreszeiten zu simulieren. Au\u00dferdem werden die Testobjekte mit Elektrolyten angereichertem Wasser ausgesetzt, um zu sehen, wie sich die Beschichtung gegen\u00fcber Wasser verh\u00e4lt und wie resistent sie unter extremen Bedingungen ist.<\/p>\n

Alternative zu erd\u00f6lbasierten Filmbildnern<\/h3>\n

Im n\u00e4chsten Schritt soll die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und Haftfestigkeit der modifizierten St\u00e4rke auf unterschiedlichen Metalluntergr\u00fcnden untersucht werden. Dar\u00fcber hinaus werden neue \u00bbRezepturen\u00ab getestet, die die Eigenschaften der Beschichtungen noch weiter optimieren sollen. \u00bbNeben dem bisher getesteten Aluminium sollen mit Stahl und verzinktem Stahl zwei weitere wichtige Gebrauchsmetalle getestet werden,\u00ab f\u00fchrt Gabriel aus. \u00bbUnsere Untersuchungen zeigen, dass St\u00e4rkeester mit ihren guten Filmbildungs- und sehr guten Haftungseigenschaften auf verschiedenen Materialien das Potenzial besitzen, zuk\u00fcnftig eine Alternative zu erd\u00f6lbasierten Filmbildnern in der Beschichtungsindustrie darzustellen.\u00ab<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Soll eine Fl\u00e4che vor Korrosion gesch\u00fctzt werden, geschieht dies in 80 Prozent aller F\u00e4lle durch eine Beschichtung mit Farben oder Lacken. Dabei ist der Anteil biobasierter, umweltfreundlicher L\u00f6sungen verschwindend gering. Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP haben sich in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung IPA dieser L\u00fccke angenommen und entwickeln eine […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[12459,13261,13262],"supplier":[104,3148],"class_list":["post-49006","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-beschichtung","tag-farben","tag-lacke","supplier-fraunhofer-institut-fuer-angewandte-polymerforschung-iap","supplier-fraunhofer-institut-fuer-produktionstechnik-und-automatisierung-ipa"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/49006","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=49006"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/49006\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=49006"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=49006"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=49006"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=49006"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}