Wasserbasierte Barrierebeschichtungen auf Cellulose-Nanofaserschichten
Schichten aus Cellulose-Nanofasern haben aufgrund ihrer sauerstoff- und fettabweisenden Eigenschaften ein großes Potenzial für den Einsatz in Lebensmittelverpackungen. Sie müssen jedoch vor Feuchtigkeit geschützt werden.
Schichten aus Cellulose-Nanofasern (CNF) sind empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Daher ist es sinnvoll, sie in einem Schichtaufbau mit Wasserdampfsperrschichten zu verwenden. Wasserbasierte Barrierebeschichtungen (WBBC) haben das Potenzial, diese Wasserdampfbarriere zu bieten, aber wie die Forscher einer kürzlich durchgeführten Studie betonen, wurde ihre Leistung auf Papier mit einer CNF-Schicht in der Literatur bisher nicht beschrieben.
Verbesserung der Leistung der Wasserdampfbarriere
In ihrer Studie wurde Papier mit einer CNF-Schicht mit drei verschiedenen WBBC mit unterschiedlichen Mengen von zwei verschiedenen Barrierepigmenten beschichtet, um die Wasserdampfbarriereeigenschaften dieser Systeme zu verbessern. Die Testergebnisse zeigten, dass das Vorhandensein der CNF-Schicht auf dem Papier die Leistung der Wasserdampfbarriereschicht in einigen Fällen um das Sechsfache verbesserte.
Die Zugabe von Barrierepigmenten zur WBBC verbessert die Barriereeigenschaften bei niedriger Konzentration um 15 %, mit zunehmender Pigmentkonzentration nehmen die Barriereeigenschaften jedoch ab. Dieses Ergebnis hängt wahrscheinlich mit feinen Blasen in den Beschichtungen zusammen, die schwer zu entfernen sind, oder mit anderen Defekten, die während der Beschichtung oder Trocknung entstehen. Alle Proben wiesen gute Fettbarriereeigenschaften auf.
Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Volume 19, 2022, veröffentlicht.