Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Anorganische Papierveredelung auf Geopolymerbasis

Klassische Papierveredelungssysteme (Streichfarben) beinhalten neben mineralischen Bestandteilen synthetische Polymere petrochemischen Ursprungs, welche als Bindemittel fungieren, um anorganische Pigmente zu verknüpfen und am Substrat zu fixieren. Im Hinblick auf Recycling und Bioabbaubarkeit sind diese Materialien allerdings zunehmend kritisch zu hinterfragen.

Durch die Verwendung rein anorganischer Streichfarbenformulierungen sollen petrochemische Bindemittel ersetzt und auf diese Weise hochwertige, SUPD-konforme Papiere mit erweitertem Eigenschaftsprofil erzeugt werden. Für diesen Zweck kommen sogenannte „Geopolymere“ auf Basis von Wasserglas und Metakaolin als anorganische Bindemittelsysteme zur Anwendung. Üblicherweise werden diese Materialien aufgrund ihrer hohen mechanischen, chemischen und thermischen Stabilität als Hochleistungsbaustoffe eingesetzt, was sie besonders attraktiv für den Einsatz in papierbasierten Konstruktionsmaterialien macht. Bei einem solchen Einsatzszenario ermöglicht es die Multifunktionalität von Geopolymerbeschichtungen nicht nur rein optische Aspekte, sondern ebenso mechanische und brandschutzrechtliche Kriterien zu adressieren.

Aus erfolgreichen Vorarbeiten, bei denen mit solchen anorganischen Bindemittelsystemen bereits sehr gut haftende, dünne und flexible Schichten erzeugt werden konnten, ergaben sich vielfältige materialtechnologische, prozessbedingte und nutzungsspezifische Fragestellungen, welche im Rahmen des Forschungsvorhabens näher untersucht werden sollen.

Von den Projektergebnissen profitieren Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, wobei sich jedoch ein besonderer Mehrwert insbesondere für die KMU-dominierten Papierverarbeiter/-veredeler, Anlagenbauer im Bereich Beschichtungstechnik sowie Anwender, d.h. Verpackungsentwickler und Hersteller/Nutzer papierbasierter Konstruktionsmaterialien, ergibt.