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Cellulose-Additive für nachhaltige Farben und Lacke

Gele und ultrafeine Fasern
Cellulose-Additive für nachhaltige Farben und Lacke

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J. Rettenmaier und Söhne will die Einsatzmöglichkeiten von Cellulose in Farben und Lacken erweitern Bild: J.Rettenmaier & Söhne

Mikrofasern aus Cellulose, gewonnen aus Holz oder Getreidestroh, könnten petrochemische und anorganische Rohstoffe in in Farben und Lacken ersetzen. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) unterstützt das Vorhaben der J. Rettenmaier und Söhne GmbH (JRS) die Einsatzmöglichkeiten von Cellulose zu erweitern über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR).

Typische Bestandteile in Farben und Lacken wie das Pigment Titandioxid oder Füllstoffe wie Kaoline benötigen sehr viel Energie zur Herstellung, zudem entstehen dabei zum Teil auch toxische Nebenprodukte. JRS setzt stattdessen auf ultrafeine, oberflächenmodifizierte Cellulose. Deren Produktion ist weniger energieintensiv und gesundheitlich unbedenklich. Reine Cellulose bringt zudem einen hohen Weißegrad mit und ist aufgrund ihrer deutlich geringeren Dichte erheblich flächenergiebiger und effizienter. JRS will mit den cellulosebasierten Rezepturen außerdem Eigenschaften wie Kratzfestigkeit, Mattierung und Verarbeitbarkeit der Beschichtungen verbessern.

Cellulose-Gele als Rheologie-Additive

Das Unternehmen geht aber noch einen Schritt weiter: Sein Ziel ist es, auch Rheologie-Additive in Farben und Lacken zu substituieren. Dafür will das Entwicklerteam spezielle Cellulose-Gele testen. Während man die Eigenschaften von wasserbasierten Lacken wie etwa das Viskositätsverhalten bislang meistens mit synthetischen Additiven einstellt, werden Cellulose-Gele auf Basis chemisch nicht modifizierter Cellulose hergestellt – und sind damit auch preislich interessant. Gelingt es JRS, bis zum Ende der Projektlaufzeit im August 2022 Formulierungen mit einem guten Preis-Leistungsverhältnis zu entwickeln, dürften sich dafür weltweit große Marktchancen auftun.

Über pflanzliche funktionale Fasern

Viele funktionale Fasern messen nur wenige Mikrometer. Die pulverförmigen, winzigen Teilchen spielen in unzähligen Produkten eine wichtige Rolle: Als Füllstoff in Werkstoffen, zur Beschichtung von Papier für eine bessere Bedruckbarkeit, als Bestandteil von Asphaltmischungen, Dämmstoffen, Substraten im Gartenbau, als Hüllschicht für Tabletten und vieles mehr. Für immer mehr dieser Anwendungsfälle bietet der Markt heute auch pflanzliche Fasern. Diese punkten besonders im Ernährungs- und Pharmabereich oder dort, wo Faserpartikel aus anderen Rohstoffen bei Herstellung oder Nutzung die Umwelt belasten.

Mit Unterstützung des BMEL konnten in den letzten Jahren mehrere neue pflanzliche Faserprodukte oder Rezepturen dafür entwickelt werden. Dazu zählen Verdicker, die petrochemische Substanzen in Kosmetika ersetzen, oder mikrokristalline Cellulose aus Weizenstroh und Miscanthus als Stabilisator für fettreduzierte Lebensmittel. Neu sind auch organische Filterhilfsmittel auf Basis von Cellulose zur Raffination tierischer und pflanzlicher Öle und Fette. Ihr Einsatz ist wirtschaftlicher als die zuvor für diesen Zweck verwendeten Stoffe Bleicherde und Silicagel.

Informationen zum Projekt “Cellulosebasierte Produkte für Farben und Lacke als Rheologieadditive und funktionale organische Füllstoffe (Lack-Verbesserer)

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