Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Cellulosebasierte Produkte für Farben und Lacke als Rheologieadditive und funktionale organische Füllstoffe (Lack-Verbesserer) - Akronym: Lack-Verbesserer

Anschrift
J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG
Holzmühle 1
73494 Rosenberg
Kontakt
Dr. Hans-Georg Brendle
Tel: +49 7967 152-125
E-Mail schreiben
FKZ
2220HV055X
Anfang
01.03.2021
Ende
31.08.2022
Ergebnisverwendung
Projektteil A Entwicklung von Cellulosegelen für den Lackbereich Cellulosegele auf Basis Fichte-MCC und Carboxymethylcellulose (CMC) konnten für den Einsatz in Lacken erfolgreich entwickelt werden. Die Cellulosegele zeigen eine niedrige Viskosität, eine leichte Aktivierbarkeit mittels Dissolver, eine gute pH-Stabilität bei pH 9 und eine geringe Nachverdickung nach 48 h. Die entwickelten Produkte wurden in 3 unterschiedlichen Lacksystemen erfolgreich geprüft. Die JRS-Produkte konnten in allen Richtformulierungen (Klarlack, Holzlack, Weißlack) das synthetische Rheologieadditiv vollständig ersetzen. Dabei ist die Einsatzmenge von der Formulierung abhängig. Ein kompletter Lösemittelersatz konnte nicht erreicht werden, allerdings eine erhebliche Reduzierung um mehr als die Hälfte. Projektteil B Entwicklung ultrafeiner, teilweiser mit TiO2 bzw. SiO2 modifizierten Cellulosefasern Durch unterschiedliche Herstellungsverfahren konnten ultrafeine, teilweise modifizierte, Cellulosefasern mit einem d50-Wert deutlich kleiner 10 µm hergestellt werden. Die unterschiedlichen Produkte wurden in einer Richtrezeptur (Dispersionsfarbe) auf Eignung geprüft. Ziel war der Teilersatz eines anorganischen Füllstoffs, welcher als Titandioxidextender eingesetzt wird. Die Ergebnisse der Reformulierungen waren vielversprechend. Durch die Oberflächenmodifizierungen konnten gezielt das Deckvermögen und der Nassabrieb verbessert werden. Außerdem führte die Verwendung organischer Füllstoffe zu einer niedrigeren Dichte. Dies wirkt sich positiv auf die Ergiebigkeit der Farbe aus. Auf den Glanz, die Kratzfestigkeit und die Mindestfilmbildetemperatur (MFT) hatten die neu entwickelten Fasern keinen signifikanten Einfluss.
Aufgabenbeschreibung
Biobasierte Produkte auf Basis von Cellulose sollen als funktionelle Additive für Farben und Lacke entwickelt werden und damit synthetische und anorganische Produkte ersetzen. Dadurch wird die Umwelt entlastet und bei der Verarbeitung der Produkte muss weniger mit gesundheitsgefährdenden Stoffen umgegangen werden. Spezielle Celluloseprodukte, sog. Cellulosegele, sollen zur Verwendung als Rheologieadditive für Lacke entwickelt werden. Hier ersetzen sie synthetische Stoffe. Gleichzeitig soll das Trocknungsverhalten verbessert werden (Projektteil A). Ein weiteres Entwicklungsziel ist der Einsatz von ultrafeiner Cellulose als Ersatz anorganischer Füllstoffe (Kieselsäure, Kreide, TiO2) in Farben und Lacken. Ultrafeine, teilweise oberflächenbehandelte Celluloseprodukte sollen hierbei als (multi-)funktionale organische Füllstoffe zur Verbesserung der Nassabriebbeständigkeit bzw. Kratzfestigkeit, Mattierung, Verbesserung des Deckvermögens und der Verarbeitbarkeit von Farb- und Lacksystemen dienen. Dazu wird die Oberfläche der Cellulose mit Kieselsäure oder Titandioxid modifiziert (Projektteil B).

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