Bindemittel

Bindemittel sind Stoffe, durch die Feststoffe mit einem feinen Zerteilungsgrad (z. B. Pulver) miteinander bzw. auf einer Unterlage verklebt werden. Bindemittel werden meist in flüssiger Form den zu bindenden Füllstoffen zugesetzt. Beide Stoffe werden intensiv vermischt, damit sie sich gleichmäßig verteilen und alle Partikel des Füllstoffs gleichmäßig mit dem Bindemittel benetzt werden. Durch die Art des Bindemittels können dem Füllstoff neue Verarbeitungs- und Materialeigenschaften verliehen werden.

Hohen Bindemittelanteil an einem Baustoffgemisch, einer Keramik oder eines Farbmittel nennt man fett, niedrigen Anteil (hoher Anteil an Zuschlagstoffen) mager. Stoffe, mit denen feste Stoffe nur partiell miteinander verbunden werden, sind keine Bindemittel, sondern Klebstoffe.

Anwendungsgebiete

Farben

Bei der Farbherstellung werden Farbpigmente und Bindemittel miteinander vermischt. Das Bindemittel sollte dabei farbneutral sein und die Farbwirkung des Pigments nicht beeinträchtigen. Die Art des Bindemittels wird durch die Maltechnik, den Malgrund und die gewünschten Eigenschaften der Farbe (Trocknung, Glanz, Deckkraft) bestimmt.

Als Farbbindemittel sind gebräuchlich:

• Gummi arabicum (wasserlöslich) bei der Aquarellmalerei
• Emulsionen bei der Temperamalerei, unter Zugabe von Mastix oder Dammar.
• gebrannter Kalk, Zement und Kaliwasserglas in Bauwesen und der Wandmalerei
• Kunststoffdispersionen bei der Acrylmalerei und in industriellen Anstrichfarben und Lacken
• Pflanzenöle in der Ölmalerei
• Harze in der Ölmalerei sowie bei industriellen Farben und Lacken
• Zelluloseleim (Kleister) in Leimfarben
• Wachs bei der Enkaustik
• Pflanzenöle (Leinöl) oder Alkydharze für Druckfarben
• Kasein in Wand- und Tafelmalerei
• Epoxidharze in einem weiten Anwendungsspektrum
• Polyurethane in einem weiten Anwendungsspektrum

Baustoffe

Bindemittel in Baustoffen sind mineralische Stoffe, die durch Kristallistation eine hohe Festigkeit erreichen, oder organische Stoffe (z. B. Kunstharzdispersionen oder 2-Komponenten-Reaktionsharze), die durch Polymerisation erhärten. Auch Bindemittel auf der Basis nachwachsender Rohstoffe wie Stärke und Zucker werden beispielsweise im Gipskarton, in Mineralfaserplatten oder als Tapentenkleister eingesetzt.

In der Bauindustrie unterscheidet man zwischen hydraulischen Bindemitteln, die sowohl an der Luft als auch unter Wasser härten (z. B. Zement, Mischbinder, hydraulischer Kalk (Trass), Putz- und Mauerbinder auf Zement-/Acryl-Basis), und nichthydraulischen Bindemitteln (auch Luftbindemittel), die nur an der Luft härten (z. B. Luftkalke, Gips, Magnesiabinder, Lehm). Nichthydraulische Bindemittel sind im erhärteten Zustand nicht wasserbeständig.

Gebräuchliche Bindemittel in Baustoffen sind:

• Gips, Anhydrit (Bauplatten, Putz, Estrich)
• Gebrannter Kalk, insbesondere Fettkalk (Mörtel, Putz)
• Ton (Lehmbau, Lehmputz, Grob- und Feinkeramik)
• Zement (Mörtel, Beton, Estrich)
• Bitumen (Dachabdichtung, Straßenbau)
• Dispersionsanstriche (Dispersionsfarbe, Dispersionsputze)

Klebstoffe

Bei Zweikomponentenklebern, im weiteren Sinne bei allen zweiphasigen Polymeren, ist der Binder die Substanz, die als Katalysator für die Polymerisation dienen.

Hartmetalle

In Hartmetallen, die gesintert werden, werden Cobalt oder das weniger toxische Nickel als Bindemittel genutzt.

Keramikwerkstoffe

Bei Werkstoffen für oder aus Keramiken dient der eigentliche keramische Anteil, der sich durch thermisches Sintern („Backen“ bei hoher Temperatur), oder andere chemische Prozesse (etwa Pyrolyse von Polymeren) verfestigt, als Bindemittel. Durch den abnorm hohen Schwund beim Brennen ist ein zu fettes Ausgangsstoffgemisch äußerst ungünstig. Traditionelle Töpfer- oder Hafnerkeramiken werden mit Sanden oder Schamotten gemagert (Magerung).

Holzwerkstoffe

Bindemittel dienen bei der Herstellung von Holzwerkstoffen, wie beispielsweise Spanplatten oder MDF-Platten, der Verklebung der Holzpartikel (eben Holzspänen oder Holzfasern). Mengenmäßig sind dabei die Aminoplaste und das PMDI am bedeutendsten. Bindemittel aus nachwachsenden Rohstoffen sind zwar in der Entwicklung, spielen in der Holzwerkstoffindustrie praktisch jedoch noch keine Rolle ^[1]

Papier

Bindemittel machen das Papier beschreibbar, weil es weniger saugfähig und weniger hygroskopisch wird. Die Hydrophobierung der Faser bezeichnet man in der Papiermacherei als Leimung. Leimstoffe sind oft chemisch modifizierte (verseifte) Baumharze in Kombination mit KaliAlaun bzw. Aluminiumsulfat oder Polymere auf Basis von Acrylaten oder Polyurethanen. Stärken und Zucker werden in der Papierindustrie zur Erhöhung der Reißfestigkeit und besseren Bedruckbarkeit von Papier und Pappe eingesetzt, Proteine aus Leguminosen zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit und besseren Haftung wasserlöslicher Druckfarben. ^[2]

Lebensmittel

Bindemittel in Lebensmitteln haben die Aufgabe, Speisen die gewünschte Konsistenz zu geben. Hier kommen Eiweiße und Kohlenhydrate zur Anwendung. Sie müssen geschmacklich neutral oder geschmacklich der zu bindenden Speise angepasst sein.

Die in der Küche üblichen Bindemittel sind:

• Agar
• Eigelb
• Gelatine
• Mehlschwitze
• Mehlbutter
• Pektin
• Pfeilwurzelmehl
• Sago
• Stärke

In der Lebensmittelindustrie verwendete Bindemittel (auch Verdickungsmittel, Dickungsmittel)^[3]

• Traganth (E 413)
• Alginsäure (E 400)
• Natriumalginat (E 401)
• Kaliumalginat (E 402)
• Agar-Agar (E 406)
• Carrageen (E 407)
• Johannisbrotkernmehl (E 410)
• Guarkernmehl (E 412)
• Traganth (E 413)
• Gummi arabicum (E 414)
• Xanthan (E 415)
• Karaya (E 416)
• Tarakernmehl (E 417)
• Gellan (E 418)
• Pektin (E 440)
• Zellulose (E 460)
• Zelluloseether (Gruppe:
  • Methylcellulose (E 461)
  • Ethylcellulose (E 462)
  • Hydroxypropylcellulose (E 463)
  • Hydroxypropylmethylcellulose (E 464)
  • Methylethylcellulose (E 465)
  • Natrium-Carboxymethylcellulose (E 466))
• Modifizierte Stärken (Gruppe:
  • Oxidierte Stärke (E 1404)
  • Monostärkephosphat (E 1410)
  • Distärkephosphat (E 1412)
  • Phosphatiertes Distärkephosphat (E 1413)
  • Acetyliertes Distärkephosphat (E 1414)
  • Acetylierte Stärke (E 1420)
  • Acetyliertes Distärkeadipat (E 1422)
  • Hydroxypropylstärke (E 1440)
  • Hydroxypropyldistärkephosphat (E 1442)
  • Stärkenatriumoctenylsuccinat (E 1450)
  • Acetylierte oxidierte Stärke (E 1451))

Belege

1. ↑ http://www.vhi.de/ Verband der deutschen Holzwerkstoffindustrie (VHI): Bindemittel in Holzwerkstoffen.
2. ↑ http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_197industriepfl2005.pdf Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (2005): Pflanzen für die Industrie.
3. ↑ Lebensmittellexikon.de.