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Bewerbungsfrist vom BESSER LACKIEREN Award 2026 verlängert!
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„Gefieder“ für Holz
Im Rahmen eines IGF-Projekts wurde untersucht, ob sich Keratin aus Hühnerfedern als biobasierter Füllstoff in Beschichtungssystemen eignet. Die Ergebnisse zeigen: Die Partikel verbessern nicht nur die mechanischen Eigenschaften, sondern könnten auch ökologische Vorteile gegenüber mineralischen Füllstoffen bieten.
Füllstoffe machen in Lackformulierungen oft den Großteil der Feststoffkomponente aus. Üblicherweise handelt es sich dabei um mineralische Materialien wie Calciumcarbonat oder Bariumsulfat. Im Projekt „Federkeratin als biobasierter Füll-/Depotstoff“ wurde nun ein neuartiger Ansatz verfolgt: Keratinpartikel aus Hühnerfedern sollen als funktionale, biobasierte Alternative dienen.
In deutschen Schlachthöfen fallen jährlich rund 20.000 Tonnen Hühnerfedern an – bislang ein weitgehend ungenutzter Rohstoff. Die Forscher entwickelten skalierbare Verfahren, um Keratin in definierter Partikelgröße aufzubereiten. Im praktischen Einsatz zeigten sich mehrere Vorteile:
Funktionale Eigenschaften mit Mehrwert
Keratinpartikel unterscheiden sich deutlich von mineralischen Füllstoffen – sowohl physikalisch als auch chemisch. Ihre Dichte entspricht etwa der von Bindemitteln, was zu einer höheren Formulierungshomogenität führt. Ihre Oberfläche besteht nicht aus inerten Oxiden, sondern aus reaktiven Peptidstrukturen, die mit Bindemittelkomponenten wie Epoxiden chemisch interagieren können. Das kann die mechanische Beständigkeit und die Barrierewirkung von Lacken verbessern.
Ein weiterer Pluspunkt ist die Morphologie: Die faserartige Struktur macht die Partikel elastischer als vergleichbare mineralische Füllstoffe – das wirkt sich positiv auf das Rissverhalten aus.
Zusatzeffekte durch Kupferkomplexe
Darüber hinaus lassen sich die Keratinpartikel funktionalisieren: Der Zusatz von Kupfersalzen erhöht die UV-Beständigkeit. Verantwortlich dafür ist die strukturelle Ähnlichkeit zu natürlichen Radikalfängern wie der Cu,Zn-Superoxiddismutase. Erste Tests zeigen: Die Kombination Keratin/Kupfer verbessert den Schutz gegenüber lichtinduziertem Abbau spürbar.
Herausforderung Luftporen: In der Praxis zeigte sich allerdings auch ein Nachteil: Bei der Dispergierung in wässrigen Formulierungen neigen die Partikel zur Lufteinlagerung – was die Filmbildung erschweren kann.
Mehr im Abo: Abonnenten von BESSER LACKIEREN erfahren im ausführlichen Artikel in Ausgabe 9/2025:
- Wie das neu entwickelte chemomechanische Aufbereitungsverfahren für Federkeratin funktioniert
- Welche Wechselwirkungen zwischen Keratin und Epoxidharzen identifiziert wurden
- Welche Verarbeitungshinweise für den Einsatz in wasserbasierten Systemen zu beachten sind
Zum Netzwerken:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart, Dr. Michael Hilt, Tel. +49 711 970 3820, michael.hilt@ipa.fraunhofer.de
Dr. Matthias Wanner, Tel. +49 711 970-3852, matthias.wanner@ipa.fraunhofer.de, www.ipa.fraunhofer.de/beschichtung
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, Potsdam, Dr. Dmitry Grigoriev, Tel. +49 331 568 3219, dmitry.grigoriev@iap.fraunhofer.de, www.iap.fraunhofer.de
