Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Keratin als Füllstoff - gewonnen aus Abfallfedern
Nachhaltige Korrosionsschutzbeschichtungen mit Keratin aus Hühnerfedern
In Kürze
Im Projekt konnte Federkeratin aus Abfallprodukten der Lebensmittelindustrie erfolgreich gewonnen und als alternativer Füllstoff für Beschichtungen eingesetzt werden. Die Besonderheit: Keratinfüllstoff-haltige Formulierungen zeigen eine überzeugende Barrierewirkung, UV-Schutz sowie verbesserte mechanische Eigenschaften.
Im Detail
Keratin statt Mineralien: Zusatzfunktionen und weniger Energieaufwand
Anders als mineralische Füllstoffe, die oft energieintensiv gewonnen werden und in Formulierungen lediglich die Rolle des Volumengebers tragen, bringen Keratinpartikel zusätzliche Funktionen mit und werden zum aktiven Mitspieler in Beschichtungen: Die speziellen Oberflächeneigenschaften der Keratinpartikel ermöglichen eine bessere Verbindung mit dem Bindemittel und anderen Zusatzstoffen. Tests zeigten: In Kombination mit kleinen Mengen Kupfersalz bietet Keratin sogar zusätzlichen UV-Schutz – vermutlich durch einen ähnlichen Wirkmechanismus wie bei natürlichen Radikalfängern.
Außerdem wirken die Partikel wie Verstärkungsstellen als Netzpunkte in der Bindemittelmatrix – in der Beschichtung verbessert dies die Abriebbeständigkeit und Elastizität.
Forschung und Entwicklung in Zusammenarbeit
Schwerpunkte des Projektes »Federkeratin als biobasierter Füll-/Depotstoff in Lackformulierungen und Beschichtungen, KerBe« lagen zum einen auf der Generierung und Ermittlung der Eigenschaften keratinpartikelhaltiger Formulierungen durch das Fraunhofer IPA in Stuttgart sowie auf der entsprechenden Partikelerzeugung durch das Fraunhofer IAP in Potsdam.
Ausblick und industrielle Nutzung
Die Ergebnisse aus dem Projekt stellen insbesondere für Hersteller und Anwender von Funktionsbeschichtungen einen großen Nutzen dar. In einem Folgeprojekt wird sich das Projektteam auf die Überführung in die industrielle Nutzung und die Skalierbarkeit fokussieren.
Einblicke ins Projekt
Förderprojekt »Federkeratin als biobasierter Füll-/Depotstoff in Lackformulierungen und Beschichtungen, KerBe«
Prozessschritt: Planeten-Kugelmühle sorgt für die finale Zerkleinerung der Keratinpartikel (li.); erzeugt dann aus den vorzerkleinerten Partikeln (o. re.) unter Einwirkung von ZrO2-Kugeln die Keratinpartikel-Füllstoffe (u. re.)
Beschichtungsproben unmittelbar nach Abschluss eines Normkondensationstests mit („mK“) und ohne („oK“) Keratin in der Formulierung.