Upcycling von Kartonresten zur Herstellung einer neuen Art von Schaumstoffverpackung

Das upgecycelte Material war stärker und isolierender als herkömmliche Polsterungen auf Kunststoffschaumbasis

19.12.2023

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Die Weihnachtszeit ist in vollem Gange, und Geschenke aller Formen und Größen werden in die ganze Welt verschickt. Doch all diese Verpackungen verursachen jede Menge Abfall, darunter Pappkartons und Schaumstoffpolsterungen auf Kunststoffbasis, wie z. B. Styropor™. Anstatt diese Kartons wegzuwerfen, haben Forscher, die in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering veröffentlicht haben, einen Polsterschaum aus Kartonabfällen entwickelt. Ihr upgecyceltes Material war stärker und isolierender als herkömmliche, auf Kunststoffschaum basierende Polsterungen.

Unter den vielen Arten von Müll, die sich in einem Haushalt ansammeln, ist Altpapier einer der häufigsten. Von Zeitungen und Postwurfsendungen bis hin zu Pappumschlägen und Kartons kann sich alles stapeln, vor allem, da das Einkaufen im Internet immer beliebter geworden ist. Forscher sind daran interessiert, diese Behälter und Papierabfälle in etwas Nützliches zu verwandeln - in robuste, aber leichte Versandmaterialien. Um Elektronik und Spielzeug in einer Schachtel fest zu verpacken, werden derzeit in der Regel geformte Polstermaterialien wie Styropor verwendet. Eine nachhaltige Alternative könnten leichte Zellulose-Aerogele sein, doch die derzeitigen Verfahren zu ihrer Herstellung aus Altpapier erfordern mehrere chemische Vorbehandlungsschritte. Daher wollten Jinsheng Gou und seine Kollegen einen einfacheren Weg finden, um einen Schaumstoff auf Altpapierbasis herzustellen, der auch den härtesten Lieferungen standhält.

Zur Herstellung ihres Schaumstoffs zerkleinerte das Team Kartonreste in einem Mixer zu einem Brei und mischte ihn dann entweder mit Gelatine oder Polyvinylacetat (PVA)-Kleber. Die Mischungen wurden in Formen gegossen, gekühlt und dann gefriergetrocknet, um polsternde Schaumstoffe zu bilden. Beide papierbasierten Schaumstoffe dienten als gute Wärmeisolatoren und starke Energieabsorber - sogar besser als manche Kunststoffschäume. Das Team stellte dann eine strapazierfähige Version ihres Altpapierschaums her, indem es Zellstoff, Gelatine, PVA-Kleber und eine Flüssigkeit auf Siliziumdioxidbasis kombinierte, die bei Krafteinwirkung aushärtet. Diese Version des Schaumstoffs auf Pappbasis hielt den Schlägen eines Hammers stand, ohne auseinanderzufallen, und dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass der Schaumstoff bei kraftintensiven Lieferungen, z. B. bei fallschirmlosen Luftabwürfen, eingesetzt werden könnte. Die Forscher sagen, dass ihre Arbeit eine einfache, aber effiziente Methode zur Wiederverwertung von Pappe bietet, um umweltfreundlichere Verpackungsmaterialien herzustellen.

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Originalveröffentlichung

Bin Zhang, Wenxuan Tao, Ziming Ren, Shiqi Yue, Jinsheng Gou; "Biodegradable Wastepaper-Based Foam with Ultrahigh Energy-Absorbing, Excellent Thermal Insulation, and Outstanding Cushioning Properties"; ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Volume 11, 2023-11-28

https://www.chemie.de/news/1182313/upcycling-von-kartonresten-zur-herstellung-einer-neuen-art-von-schaumstoffverpackung.html