Vom Papiermüll zur nachhaltigen Verpackungslösung
Bild: KI-generiert
Vom Papiermüll zur nachhaltigen Verpackungslösung – Mithilfe einer neuartigen Hybridformulierung aus hydrophober Nanosilika und PMMA ist es einem indischen Forscherteam gelungen, Papierabfälle in hochwirksame, wasserabweisende Verpackungsmaterialien umzuwandeln. Ganz im Einklang mit den Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft.
Angesichts der weltweiten Verbote von Einwegplastik wächst das Interesse an nachhaltigen Alternativen im Verpackungssektor. In dieser Studie entwickelten Forscher ein funktionales Beschichtungssystem, das Papier- und Zelluloseabfälle in wasserabweisende Materialien mit selbstreinigender Wirkung umwandelt. Grundlage hierfür ist nanoskaliges Siliziumdioxid, das durch physikalische Imprägnierung mit Silikonöl hydrophob modifiziert wurde. Die Partikel haben einen Durchmesser von ca. 20 nm und eine spezifische Oberfläche von 157 m²/g – ausreichend, um bis zu 2,5 g Silikonöl pro Gramm Kieselsäure aufzunehmen.
Wirksame Barriere gegen Feuchtigkeit
Die hydrophoben Eigenschaften wurden durch Messung des Kontaktwinkels mit Wasser überprüft. Der Kontaktwinkel der modifizierten Kieselsäure betrug maximal 139°. Eingebettet in eine PMMA-Matrix entsteht eine streichfähige Hybridformulierung, die auf Papiersubstrate aufgetragen werden kann. Eingebettet in die Zellulosefaserstruktur entsteht eine wirksame Barriere gegen Wasser und Feuchtigkeit.
Rund, leicht und funktional
Besonders innovativ ist die Aufbringung der Beschichtung auf Zellulosefaserschlamm – ein typisches Nebenprodukt der Papierherstellung. Durch die Kombination von PMMA und ölhaltiger Nanosilika wurde aus diesem Abfallmaterial ein funktionales, leichtes Verpackungssubstrat mit Kontaktwinkeln von bis zu 142°, was auf eine sehr gute Wasserabweisung hindeutet.
Potenziell wichtige Rolle im Übergang
Die vorgestellte Technologie könnte eine wichtige Rolle beim Übergang zu biobasierten, recycelbaren Verpackungsmaterialien spielen und eröffnet neue Perspektiven für die Nutzung industrieller Nebenprodukte aus der Papierproduktion.
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Quelle: European Coatings
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