Barriereverbesserung bei Verpackungsbeschichtungen
Durch Zugabe von Nanofüllstoffen haben Forscher vom Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising die Barrierewirkung von Proteinbeschichtungen um Faktor 10, im besten Fall sogar um Faktor 16, verbessert.
In einem nächsten Schritt sollen diese Ergebnisse gemeinsam mit Unternehmen auf konventionelle Lacke und Beschichtungen übertragen werden. Profitieren können davon vor allem verpackungsrelevante Anwendungen.
Verschiedene nanoskalige, plättchenförmige, auf dem Markt verfügbare Füllstoffe wurden von der Gruppe um Marius Jesdinszki in Molkenprotein dispergiert. Dabei wurden Konzentrationen von 1 bis 9 Masse-% Füllstoff angewendet. Die Sauerstoffpermeabilität konnte von 34 cm³ O2 100 µm/ (m² Tag bar) auf minimal 2-3 cm³ O2 100 µm / (m² Tag bar) reduziert werden. Die Wasserdampfdurchlässigkeit verbesserte sich bis Faktor 2. Eine höhere Konzentration nanoskaliger Füllstoff führte zu einer größeren Barriereverbesserung.
Die Entwicklung ermöglicht es, Beschichtungen mit mittlerer Barriere so auszustatten, dass sie eine hohe Barriere gegenüber Gasen aufweisen. Die notwendige Beschichtungsdicke des Polymers kann dadurch reduziert und die Nachhaltigkeit und Effizienz verbessert werden.
Mehr zur Studie lesen Sie in: Journal of Nanomaterials, Volume 2017, Article ID 6039192, 10 pages,