Wissenschaftler der EPFL nutzen Lignin sowie Zucker und ersetzen heute übliche Bisphenole

Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (https://www.epfl.ch/de/ ) (EPFL) haben eine Alternative zum oft mit gefährlichen Chemikalien versetzten Thermopapier entwickelt. Diese soll nicht nur unbedenklich für Lebewesen und das Recycling sein, sondern auch umweltverträglich. Sie basiert auf Lignin, dem “Kleber”, der die Fasern von Bäumen zusammenhält, und einem Material, das aus Pflanzenzucker gewonnen wird.

Helles Lignin als Basismaterial

Lignin ist im Normalzustand dunkel, also als Beschichtung ungeeignet, weil darauf erzeugte Schrift kaum lesbar wäre. Jeremy Luterbacher (https://www.epfl.ch/labs/lpdc/luterbacher/) und Harm-Anton Klok (https://people.epfl.ch/harm-anton.klok?lang=en) setzen daher die hellen Bestandteile des Lignins. Buchstaben, Zahlen und Zeichen werden bei Thermopapieren durch Wärme erzeugt. Das helle Lignin reagiert darauf nicht.

So haben die beiden Chemiker ihr Basismaterial mit einem Sensibilisator vermischt, der beim Erhitzen schmilzt und sich verfärbt. Anstelle der üblichen Materialien auf Erdölbasis nutzen sie Diformylxylose, ein Molekül aus Xylan. Das ist ein Zucker, der in Pflanzenzellwänden vorkommt. Diese Mischung haben die Experten als hauchdünne Schicht auf normales Papier aufgetragen.

Druckbilder, die kaum verblassen

Das so entstandene Thermopapier (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw9912)haben die beiden Fachmänner in kommerziellen Thermodruckern getestet. Es entstanden klare Druckbilder mit Farbdichtewerten, die denen von handelsüblichem Thermopapier entsprachen. Der Bildkontrast war zwar geringer als beim besten Thermopapier, aber ebenso gut wie bei Thermopapieren auf BPA-Basis, heißt es.

Die Beschichtungen blieben auch nach monatelanger Lagerung stabil, selbst wenn sie Licht ausgesetzt waren, so das Fazit. Zudem waren die Ausdrucke auch nach einem Jahr noch gut lesbar, während die auf konventionellem Thermopapier schnell verblassten.

Mit ihrer Entwicklung haben sich die Wissenschaftler potenziell einen gewaltigen Markt erschlossen. 2022 wurde der weltweite Markt für Thermopapier auf rund vier Mrd. Dollar (rund 3,4 Mrd. Euro) geschätzt und soll bis 2030 auf etwa sechs Mrd. Dollar wachsen.