Klebt nicht – hält länger

Funktionale Oberflächen für die Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie

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03.11.2008 Edelstahl ist der bestimmende Werkstoff für Produktionsanlagen bei Herstellern von Nahrungsmitteln und pharmazeutischen Produkten. In der Prozesskette des Herstellungsprozesses sind Zubereitung, Weiterverarbeitung und Verpackung die dominanten und mit Risiken von Prozessstörungen behafteten Stufen. Funktionale Oberflächen lassen Störungen gar nicht erst aufkommen.

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Entscheider-Facts


  • Bei vielen Prozessschritten in der Lebensmittelindustrie sind die Oberflächencharakteristiken von maßgeschneiderten Fluorkunststoffoberflächen sehr hilfreich.
  • Moderne und weiterentwickelte Beschichtungsmaterialien und Applikationstechniken mit Fluorpolymeren, Kombinationen aus Fluorpolymeren mit thermischen Spritzschichten oder Schichten aus nicht fluorierten Kunststoffen sind zeitgemäße und ökonomische Mittel zur gezielten Funktionalisierung von Edelstahloberflächen.
  • Die gezielte Kombination aus den Eigenschaften von Fluorkunststoffen ist damit in vielen Fällen der Schlüssel zur technischen und wirtschaftlichen Optimierung von Produktionsprozessen in der Nahrungsmittel- und der chemisch/pharmazeutischen Industrie.

Typische Arbeitsschritte in der Lebensmittelindustrie sind beispielsweise Mischen, Dosieren, Abfüllen, Kneten, Umformen, Trocknen, Backen, Reifen sowie Verschließen, Verschweißen und Verkleben von Verpackungseinheiten sowie das Reinigen von Anlagen. Bei all diesen Prozessschritten sind die Charakteristiken von maßgeschneiderten Fluorkunststoffoberflächen sehr hilfreich. Denn solche funktionalisierten Oberflächen ermöglichen Eigenschaften wie Antihaftung, leichtes Ablösen des Produkts, Korrosionssicherheit (Medienbeständigkeit), Reinigbarkeit, Verschleißfestigkeit, Unbedenklichkeit in Verbindung mit Nahrungsmitteln, Temperaturbeständigkeit und ein Erscheinungsbild in unterschiedlichen Ausprägungen. Die gezielte Kombination aus diesen Eigenschaften ist damit in vielen Fällen der Schlüssel zur technischen und wirtschaftlichen Optimierung von Produktionsprozessen in der Nahrungsmittel- und der chemisch/pharmazeutischen Industrie. Sehr häufig werden die unbeschichteten Edelstahloberflächen den Anforderungen an einen optimalen Produktionsprozess nicht gerecht.

Moderne und zielgerichtet weiterentwickelte Beschichtungswerkstoffe und Applikationstechniken mit Fluorpolymeren, Kombinationen aus Fluorpolymeren mit thermischen Spritzschichten oder Schichten aus nicht fluorierten Kunststoffen sind zeitgemäße und ökonomische Mittel zu einer r gezielten Funktionalisierung von Edelstahloberflächen. Weiterentwickelte Hochleistungsbeschichtungen aus PFA, PTFE, PEEK oder kombiniert mit im Spritzgießverfahren aufgebrachten Sschichten haben dabei das Potenzial, spezifische Prozessprobleme im Handling mit klebrigen Produkten, mit feuchten Pulvern, mit hochreinen Medien etc. auch bei Temperaturen bis 260°C zu entschärfen.

Erweiterte Eigenschaften

Korrosionsschutz/Chemikalienschutz: Nachdem der teilfluorierte Kunststoff E-CTFE weiterentwickelt wurde, liegen nun die Variationen „FDA-approved“, permeationsoptimiert und Einstellungen in Pharmaweiß vor. Auf Basis PFA steht ebenfalls ein Produkt in weißer Einstellung mit einem Höchstmaß an Permeationssicherheit in Kombination mit sehr guten Antihafteigenschaften zur Verfügung. Schichtdicken bis zu 1,5 mm sind dabei sicher zu erreichen.

Antihaftbeschichtungen: Herkömmliche PFA- und PTFE-Beschichtungen wurden den komplexen Anforderungen aufgrund der eingeschränkten Verschleißfestigkeit nicht immer gerecht. Besondere Maßnahmen in Form von Rezepturverbesserungen oder spezieller Vorbeschichtungen sorgen jetzt für nachhaltige Verbesserung, und diese begründen sich auf unterschiedlichen Techniken.
Interne Verstärkungen: Anwendungen auf Siebrinnen, Taumelsieben, Gebläseförderern, Becherwerken etc. mit möglichen Verlängerungen der Standzeit bis um das Zehnfache lassen sich mit intern verstärkten Beschichtungen erreichen. Keramische Füllstoffe oder Armierungsfasern in den Beschichtungsmaterialien oder die Kombination von PFA und PTFE mit dem leistungsfähigen Polymer PEEK verändern die Verschleißeigenschaften der Fluorpolymerbeschichtungen gegenüber herkömmlichen Systemen positiv.
Externe Verstärkungen: Speziell bei Anwendungen wie Rutschen, Fülltrichtern, Schüttgutschiebern, Zellenrädern oder auch Förderschnecken geht es darum, Antihaftschichten mit wesentlich reduziertem Abrieb und lang anhaltenden Antihafteigenschaften einzusetzen. Die Vorbehandlung mit einer im Spritzgießverfahren aufgebrachten Verschleißschutzschicht als Matrix für eine herkömmliche Fluorpolymerschicht verbessert dabei das Abriebverhalten von PFA- und PTFE-Schichten. Kombiniert man derartige Vorbeschichtungen mit intern verstärkten Systemen, kann man eine nochmals verbesserte Verschleißfestigkeit von Antihaftbeschichtungen erreichen. Für besonders kritische Antihaftaufgaben stehen PFA-Beschichtungen zur Verfügung, deren verbesserter chemischer Aufbau noch beständiger gegen anhaftende Medien und Produkte ist. Erfolgreiche Anwendungen finden sich hier bei der Produkttrocknung, -lagerung sowie -förderung.

Die Kombinationsvielfalt der Einzelwerkstoffe ermöglicht den speziellen Zuschnitt auf die jeweiligen Kunden- und Produktanforderungen.

Heftausgabe: November-Dezember 2008
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Über den Autor

Thomas Adelhelm , geschäftsführender Gesellschafter Adelhelm Unternehmensgruppe
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