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Biobasierte Mehrschichtbeschichtungen für den Papierschutz
Mit Cellulose-Nanokristallen und Trimethylchitosan-Partikeln entwickelte wasserbasierte Nanobeschichtungen verbessern Wasserbeständigkeit, mechanische Stabilität und UV-Schutz von Papier.
Ein thailändisches Forschungsteam hat wasserbasierte Nanokomposit-Beschichtungen auf Basis von Cellulose-Nanokristallen (CNC) und Trimethylchitosan (TMC)-Partikeln entwickelt. CNCs wurden durch Hydrolyse aus Wasserhyazinthen gewonnen, während die TMC-Partikel über eine grüne, sichtlichtinduzierte Emulsionspolymerisation hergestellt wurden. Zudem konnten funktionalisierte TMC-Partikel durch in-situ-Polymerisation gezielt mit unterschiedlichen Kern- und Schalentypen ausgestattet werden.
Die Beschichtungen wurden im Schicht-für-Schicht-Verfahren auf Papier aufgetragen. Besonders hervorzuheben sind die Hohlpartikel, die als Reservoir für Wirkstoffe dienen können, beispielsweise für Fullerene wie C60, die UV-Schutz bieten. Die beschichteten Papiere zeigten eine verbesserte Wasserbeständigkeit, höhere mechanische Stabilität sowie Schutz vor UV- und sichtbarem Licht.
Veranstaltungstipp: Biobasierte Beschichtungen
Das Webinar „Biobasierte Beschichtungen“ am 07.10.2025 zeigt Ihnen, wie nachhaltige Beschichtungslösungen Umweltfreundlichkeit und Qualität vereinen können. Lernen Sie, welche bio-basierten Rohstoffe zur Verfügung stehen, welche Eigenschaften Sie haben und welche Herausforderungen ihre Integration in Lacksysteme mit sich bringt. Die Anforderungen erfüllen, die der EU Green Deal an die Lackindustrie stellt, und zugleich neue Standards in der Performance von Beschichtungen setzen: dies ist möglich mit bio-basierten Materialien.
Anwendung für empfindliche Materialien
Ziel der Forschung war der Schutz von wertvollen oder historischen Papieren, die besonders anfällig gegenüber Feuchtigkeit und Lichteinwirkung sind. Die bio-basierten und wasserbasierten Systeme eröffnen neue Möglichkeiten für nachhaltige Beschichtungslösungen in der Kulturerhaltung, könnten aber auch in weiteren Bereichen der funktionellen Oberflächenbeschichtungen eingesetzt werden.
Quelle: Lekjinda, K. et al., Waterborne multilayer coatings from cellulose nanocrystals and trimethyl chitosan-based particles for potential protective coating. Prog. Org. Coat. 203, 109173 (2025).
