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Lacke aus Kartoffelstärke Mittwoch, 07.02.2018

Kostengünstige Beschichtung auf Basis nachwachsender Rohstoffe.

Soll eine Fläche vor Korrosion geschützt werden, geschieht dies in 80 Prozent aller Fälle durch eine Beschichtung mit Farben oder Lacken. Dabei ist der Anteil biobasierter Lösungen verschwindend gering. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP haben sich in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA dieser Lücke angenommen und entwickeln eine kostengünstige Beschichtung auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Im Mittelpunkt der Forschung: Kartoffelstärke.

Durch den Einsatz modifizierter Stärke wurde ein Weg gefunden, der nachhaltige und kostengünstige Lösungen erlaubt. Bisher sind klassische industrielle Anwendungsfel­der der Stärke die Papier-/Wellpappen- und Klebstoffindustrie. Im Bereich Farben und Lacke wurde Stärke bis jetzt meist nur als Additiv eingesetzt. Der neue Weg verwendet Stärke als Hauptkomponente in einer wasserbasierten Dispersion mit vielversprechenden Haftungsergebnissen.

In ihrer natürlichen Form weist Stärke Eigenschaften auf, die der Verwendung als Filmbildner entgegenstehen. Beispielsweise ist sie weder kaltwasserlöslich, noch bildet sie zusammenhängende, nicht brüchige Filme aus. Die Stärke muss daher modifizieren werden, um sie den Anforderungen anzupassen. Die Stärke wird zunächst abgebaut, um so ihre Wasserlöslichkeit und den damit später verbundenen Feststoffgehalt der Stärke in Wasser sowie ihr Filmbildevermögen zu verbessern. In einem zweiten Schritt wird die Stärke verestert. Die dabei entstehenden Stärkeester sind wasserdispergierbar, bilden geschlossene Filme und weisen eine sehr gute Haftfestigkeit auf Glas- und Aluminiumflächen auf. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPA wird die veresterte Stärke dann »vernetzt«, wodurch die Sensitivität der Beschichtung gegenüber Wasser weiter reduziert wird.

Die Untersuchungen zeigen, dass Stärkeester mit ihren guten Filmbildungs- und sehr guten Haftungseigenschaften auf verschiedenen Materialien das Potenzial besitzen, zukünftig eine Alternative zu erdölbasierten Filmbildnern in der Beschichtungsindustrie darzustellen.


AK
30.1.18