Aktuelles / Entwicklungen - Rohstoffe / Mischungen / Halbzeuge

18.03.2019
Technisches Merkblatt zu Fluorpolymeren im Lebensmittelkontakt

Für den Umgang mit Fluorkunststoffen wie PTFE im Lebensmittelkontakt hat die pro-K Fachgruppe Fluorkunststoffe ihr Merkblatt „Fluorpolymere im Lebensmittelkontakt“ aktualisiert.

Das Technische Merkblatt 3.2 gibt ergänzende Hinweise zum Einsatz von Fluorkunststoffen im Lebensmittelkontakt. Das Merkblatt ist eine Ergänzung zum pro-K „Leitfaden zur Konformitätserklärung für Mehrwegbedarfsgegenstände aus Kunststoff im Lebensmittelkontakt“ von Juni 2018. Dort wird im Detail beschrieben, wie eine solche Konformitätserklärung zu erstellen ist. Das vorliegende Technische Merkblatt ersetzt die Ausarbeitung „PTFE-Kunststoffe für den Einsatz im Lebensmittelkontakt“ vom März 2007. Das Merkblatt gibt den Wissensstand vom März 2019 wieder und steht unter http://www.pro-kunststoff.de/info-service/datenblaetter-der-fachgruppe-pro-k-fluoropolymergroup/ zur Verfügung.

01.03.2019
Technisches Merkblatt: PTFE in Sauerstoffanlagen

In dem vollständig neu bearbeiteten Merkblatt 3.1. „PTFE-Kunststoffe für den Einsatz in Sauerstoffanlagen“ beschreibt die pro-K Fachgruppe Fluorkunststoff die aktuellen Regulierungen sowie die derzeitigen hierfür bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) angewandten Prüfverfahren.

PTFE, chemisch modifiziertes PTFE und PTFE-Compounds werden aufgrund ihrer positiven Eigenschaftsmerkmale im Sauerstoffkontakt vielseitig als Dichtwerkstoffe in sauerstoffgeführten Anlagen, u.a. als Dichtungselemente für Armaturen (Ventile und Druckregler) und für Rohrleitungen in Flanschverbindungen und Verschraubungen, eingesetzt. Werkstoffe, Materialien und Bauteile, die für den Einsatz in sauerstoffgeführten Anlagen bestimmt sind, müssen sicherheitstechnisch geeignet sein und werden daher speziellen Prüfungen unterzogen. Das Technische Merkblatt „PTFE-Kunststoffe für den Einsatz in Sauerstoffanlagen“ ist ab sofort verfügbar und kann online http://www.pro-kunststoff.de/info-service/datenblaetter-der-fachgruppe-pro-k-fluoropolymergroup/ abgerufen werden.

19.02.2019
Dichtungsschlämme leichter verarbeiten

Auf der European Coatings Show stellt Wacker das neu entwickelte polymere Dispersionspulver VINNAPAS®  7150 E mit einem gering ausgeprägten Fließverhalten vor, das die Formulierung von leicht zu handhabenden und leistungsfähigen Dichtungsschlämmen ermöglicht.

Bei Dichtungsschlämmen handelt es sich um Sperrschichten auf Basis von Zementmörteln mit einem hohen Anteil polymerer Bindemittel (bis zu 30%), die Kellerwände, Terrassen oder Badezimmer gegen eindringende Feuchtigkeit absichern. Je nach Anwendungsbereich lassen sich anschließend darauf weitere Materialien aufbringen – in Feuchträumen z.B. Fliesenkleber und Fliesen oder Bitumenbahnen im Fall von Flachdächern. Auch zur Überbrückung von Rissen im Mauerwerk leisten die Bindemittel einen großen Beitrag. Der hohe Anteil an Dispersionspulver macht die Schicht nicht nur wasserdicht, sondern auch flexibel. Das verhindert, dass sich Risse vom Untergrund bis zur Oberfläche übertragen können und Nässe eindringen kann. Im deutschsprachigen Raum nutzen Handwerker üblicherweise Kammspachteln, auch Traufeln genannt, um Dichtungsschlämme aufzutragen. Für die Verarbeitbarkeit dieser Sperrschichten mit dem Spachtel spielt die Rheologie, also das Fließverhalten der Zement-Polymer-Mischung, eine zentrale Rolle. Die Rheologie beeinflusst das sogenannte Standvermögen des Zementmörtels – was entscheidend dafür ist, ob die vom Handwerker mit dem Kammspachtel aufgetragenen Stege stehen bleiben oder zerfließen. Mit bisher erhältlichen Dispersionspulvern war das für eine Verarbeitung mit Kammspachtel nötige Standvermögen in Dichtungsschlämmen nicht zu erzielen. Daher modifizierte man die Rezeptur der Dispersionspulver und entwickelte mit VINNAPAS®  7150 E ein neues Bindemittel, das mit stark verbesserten rheologischen Eigenschaften aufwarten kann. Es besteht aus einer Kombination aus Vinylacetat-Ethylen-Polymeren und Vinylestern, die mit neu entwickelten Schutzkolloiden und Siliciumdioxid-Partikeln modifiziert wurde. Durch diese Modifizierungen entsteht nach dem Sprühtrocknen der Dispersion ein Pulver, das der fertigen Dichtmasse eine stabilere Rheologie und ein erhöhtes Standvermögen verleiht. Ein weiterer positiver Effekt: Die Dichtungsschlämme sind nicht mehr so klebrig und haften dadurch weniger an der Traufel.  Dies ermöglicht dem Bauhandwerker, leichter die geforderte Schichtdicke von 2 mm einzuhalten, die im deutschsprachigen Raum von den „Prüfgrundsätzen zur Erteilung von allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnissen für Bauwerksabdichtungen mit mineralischen Dichtungsschlämmen“ (PG-MDS) verlangt werden. Zudem überbrücken Dichtungsschlämme, die das neue Bindemittel enthalten, dank ihrer niedrigen Glasübergangstemperatur Risse bis zu einer Temperatur von -5 °C gemäß der Norm EN 14891. Weil VINNAPAS®  7150 E keine Lösungsmittel, Weichmacher oder Filmbildehilfsmittel benötigt, emittiert es zudem keine flüchtigen organischen Verbindungen (Volatile Organic Compounds). So lassen sich Rezepturen mit sehr niedrigen Emissionswerten (etwa nach EMICODE®  EC1 der Gemeinschaft Emissionskontrollierte Verlegewerkstoffe, Klebstoffe und Bauprodukte) formulieren. Das Dispersionspulver ist vom Bundesinstitut für Risikobewertung für den Trinkwasserbereich zugelassen.

ECS 2019:  Halle 1, Stand 1-510

13.02.2019
Batterieabdichtung mit LSR

Auf der Hannover Messe legt Pöppelmann K-TECH® den Fokus auf die E-Mobilität, u.a. auf das Abdichten mit 2K-Flüssigsilikonkautschuk (LSR), durch das das Unternehmen sein Leistungsspektrum ergänzt hat.

Das Verfahren eignet sich für Bauteile mit sehr hohen Dichtigkeits- und Temperaturanforderungen. Dank seiner extremen Belastbarkeit ist LSR eine Lösung im Einsatz rund um die Batterietechnologie von E-Fahrzeugen, die eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit erfordert. Das Material weist außerdem exzellente Eigenschaften in Druckverformungstests sowie gute Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit auf.

Hannover Messe: Halle 4, Stand F10 sowie Halle 21, Stand B13.

Pöppelmann GmbH & Co. KG, K-TECH®, Hannover.
Pöppelmann GmbH & Co. KG, K-TECH®, Hannover.
07.02.2019
Lieferketten für Naturkautschuk transparenter machen

Wie Unternehmen Nachhaltigkeitsprobleme erkennen und lösen können, das zeigt eine neue Studie auf, die das SÜDWIND-Institut und der Global Nature Fund veröffentlicht haben. Die beiden Organisationen fordern Kautschukunternehmen dazu auf, transparente Lieferketten aufzubauen und den Risiken angemessen zu begegnen.

Etwa 70% des in Deutschland verwendeten Naturkautschuks landen in Autoreifen. Neben vielen Produkten für den täglichen Bedarf wird Naturkautschuk u.a. für Dichtungen und Schläuche eingesetzt. Der überwiegende Anteil stammt aus Südostasien und findet in kleinbäuerlicher Produktion statt. Wegen seiner spezifischen Ansprüche an Niederschlag und Temperatur ist der Kautschukbaum überwiegend im tropischen Tiefland nahe dem Äquator zu finden. In den Anbauregionen kommt es immer wieder zu illegalen Rodungen von Tropenwäldern. Kautschuk hat, vor allem in Phasen, in denen der Weltmarktpreis sehr hoch ist, einen bedeutenden Anteil an der globalen Entwaldung. Für das Weltklima ist es wichtig, dass Unternehmen entwaldungsfreie Lieferketten aufbauen. Doch der Anbau trägt auch zum weltweiten Artenverlust bei. Naturkautschuk wird in Monokultur angebaut. Monokulturen bieten nur wenig Lebensraum für Tiere und Pflanzen. Vogelarten gehen z.B. um 90 bis 95% zurück. In einigen Anbauländern, wie z.B. in Kambodscha, ist es zu Landvertreibungen gekommen. Vereinzelt sind auch Fälle von Schuldknechtschaft und Kinderarbeit bekannt. Das sind zwar keine flächendeckenden Probleme, es zeigt aber, wie wichtig es für die Unternehmen ist, die Herkunft ihres Gummis genau zu kennen, um solche Missstände ausschließen zu können. Ein wirklich flächendeckendes Problem ist aber der schon seit etlichen Jahren extrem niedrige Preis für Naturkautschuk. Viele kleinbäuerliche Betriebe sind dadurch in ihrer Existenz bedroht. Die Studie zeigt diese Probleme auf, benennt aber auch erste Ansätze, um den Problemen zu begegnen. Einige Unternehmen haben bereits begonnen, die Transparenz in ihrer Lieferkette zu erhöhen und einige Nachhaltigkeitsaspekte stärker zu berücksichtigen. Gegenwärtig bildet sich unter maßgeblicher Führung der Reifenindustrie auch eine globale Plattform, die einen gemeinsamen Standard anstrebt. Hier gilt es nun, ambitionierte Ziele zu setzen und klare Kontrollmechanismen einzuführen.

Hier geht es zur Studie: https://www.business-biodiversity.eu/de/publikationen/naturkautschuk-studie

Global Nature Fund, Studie.
Global Nature Fund, Studie.
06.02.2019
Elastomere in einer Kaffeemaschine

Wie Elastomer- und Kunststoffteile nach Zeichnung bei der Kremer GmbH entstehen, lässt sich am Beispiel einer Kaffeemaschine gut zeigen.

Kunststoffe und Dichtungen sind in Kaffeeautomaten höchst unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt und müssen den entsprechenden Anforderungen standhalten. Von der Bohne bis hin zum finalen Löffel Milchschaum ist es ein langer Weg. Genauso ist es vom Werkstoff bis zum fertigen Formteil. In der Entwicklungs- und Konstruktionsphase eines Herstellers vermittelt Kremer nicht nur mit seiner Erfahrung zwischen Lieferanten und Kunde. Bevor eine Produktion in Serie geht, übernimmt das Unternehmen auch das Prototyping jedes Formteils. Ein effizienter Weg ist das Prototyping per 3D-Druck. Die additive Technologie des 3D-Printverfahrens ermöglicht als einziges Verfahren die Herstellung dreidimensionaler Prototypen, die aus verschiedenen Materialien bestehen können und unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Ausgehend von einem CAD-Volumenmodell der betreffenden Bauteile werden Materialeigenschaftsprofile, zum Beispiel Härte, klar definierten Bereichen zugeordnet. Viele Mehrkomponententeile in einer Kaffeemaschine, wie z.B. Komponenten der Brüheinheit sind Formteile, die durch dieses Verfahren exakt getestet werden können. Die wichtigsten Werkstoffe für Formteile sind Gummi (EPDM, NBR, CR, HNBR, FPM / FKM), Silikon (LSR/HTV), Kunststoffe (PE, PA, PVC, ABS, PU und glasfaserverstärkte Kunststoffe) oder thermoplastische Elastomere (Santoprene®, Evoprene® und Laprene®). Letztlich wird im Kaffeeautomaten aus klarem, kaltem Wasser eine heiße, saure, ölige Emulsion, wenn man den Brühvorgang aus chemischer Sicht betrachtet. Sämtliche Komponenten, die mit den einzelnen Zutaten des Getränks in Berührung kommen, müssen lebensmittelecht sein. Jedoch unterscheiden sie sich in ihren Materialeigenschaften je nach Ort des Einsatzes. Das Gehäuse leistet hierbei einen ebenso entscheidenden Beitrag wie der Kabelüberzugschlauch aus Gummi für die elektronischen Leitungen zum Bedienfeld. Viele Komponenten müssen speziellen Kriterien standhalten. Für den Transport des Wassers über eine Pumpe in den Boiler zeichnet z.B. ein Schlauch aus hochtemperaturvernetzendem Fest-Silikon, kurz HTV-Silikon, verantwortlich. Entscheidend für den Materialeinsatz sind hier, neben der Flexibilität im Bauraum der Maschine, die Freigaben im Einsatz mit Lebensmitteln (FDA, BfR) und Trinkwasser (ELL, WRAS). In der Brüheinheit selbst herrscht während der Zubereitung einer Tasse Espressokaffee in der Regel ein Druck von bis zu 10, im Extremfall bis zu 18 bar Druck. Das Ganze unter einer Temperatur von +90 °C als ideale Brühtemperatur für Espresso bis hin zu +120 °C im Betrieb des Dampfkessels. Dennoch muss in dieser extremen Situation absolute Dichtigkeit gewährleistet sein. Diesen Job übernehmen Dichtungselemente und O-Ringe. Egal für welchen Einsatzbereich ein Hersteller einzelne Komponenten oder eine Gesamtlösung braucht, Kremer begleitet den gesamten Prozess: Vom ersten Wunsch nach einer einfachen Tasse Kaffee bis zur Gesamtbetrachtung des Herstellungsprozesses.

Kremer GmbH, Kaffeemaschinenprojekt.
Kremer GmbH, Kaffeemaschinenprojekt.
29.01.2019
Vom Kautschuk zum fertigen Elastomererzeugnis

Das Buch `Einführung in die Kautschuktechnologie` aus dem Hanser Fachverlag bietet eine kompakte und umfassende Einführung in die Kautschuktechnologie sowie zusätzlich eine Einführung in die Polymerchemie.

Spektrum moderner  Elastomere nicht  denkbar. Der Grund  dafür  sind die vielfältigen Funktionen, die sie erfüllen. Die Herstellung eines Elastomerwerkstoffs erfordert nicht nur Kenntnisse über die einzelnen Komponenten, sondern auch große Erfahrung hinsichtlich ihrer Wechselwirkungen untereinander. Das Wissen über die korrekte Verarbeitung eines solchen komplexen Stoffgemisches ist eine weitere Grundvoraussetzung für das Erreichen des  gewünschten Eigenschaftsprofils eines Elastomerwerkstoffs. Im Gegensatz zu thermoplastischen Werkstoffen sind Mischungsaufbau und Verarbeitung von Kautschuken wesentlich komplexer. Der Weg vom Kautschuk zum fertigen Elastomererzeugnis beinhaltet viele Komponenten bezüglich der Rezepturbestandteile, Anwendungsbereiche und Verarbeitungsverfahren. Werden alle Parameter passend berücksichtigt, können die hergestellten Elastomere optimal eingesetzt werden. Mit  dieser, nun in zweiter Auflage vorliegenden Einführung in die Kautschuktechnologie werden die genannten Zusammenhänge erläutert und es wird damit das grundlegende Verständnis für diese spezielle Technologie vermittelt. Die zweite Auflage wurde grundlegend überarbeitet und erheblich erweitert.Tabellen mit Rohstoffverzeichnissen, Handels- namen und Fertigprodukten machen dieses Buch zu einem  Nachschlagewerk  u.a.  für Studenten der Kunststofftechnik, Einsteiger und Techniker. 

Georg Abts Einführung in die Kautschuktechnologie 2., neu bearbeitete Auflage 12/2018. Hanser Fachbuchverlag, 304 Seiten. Hardcover. € 59,00 | E-Book inside ISBN: 978-3-446-45461-3

Hanser, Einführung in die Kautschuktechnologie.
Hanser, Einführung in die Kautschuktechnologie.
24.01.2019
1K-Siliconkautschuk mit FDA-Zulassung

Der Siliconkautschuk Novasil® S 90 von Otto-Chemie wurde im firmeneigenen Labor entwickelt und speziell für Abdichtungen, Verklebungen und Beschichtungen in der Industrie optimiert.

Der Siliconkautschuk eignet sich insbesondere für Verklebungen in Laboreinrichtungen, Anlagen- und Maschinenbau, aber auch für das Beschichten vieler Gewebearten und Textilien, z.B. von Förderbändern und Riemen in der Lebensmittelproduktion. Novasil® S 90 erfüllt sowohl die Richtlinien des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) als auch die strengen Kriterien der US-amerikanischen Zulassungsbehörde Food and Drug Administration (FDA).   Der selbstnivellierende, bei Raumtemperatur vernetzende RTV-1- Siliconkautschuk hat sehr gute mechanische Eigenschaften. Dazu zählen eine sehr hohe Kerbfestigkeit, Weiterreißfähigkeit und Temperaturbeständigkeit (die Dauereinsatztemperatur liegt zwischen -40 °C und +180 °C). Das transparente Beschichtungsmaterial haftet sehr gut auf vielen Untergründen ohne Grundierung.

Hermann Otto GmbH, Novasil® S 90 (Förderband © warut - stock.adobe.com Detailaufnahmen © OTTO-CHEMIE, Fridolfing)
Hermann Otto GmbH, Novasil® S 90 (Förderband © warut - stock.adobe.com Detailaufnahmen © OTTO-CHEMIE, Fridolfing)
20.01.2019
Silikone mit pharmazeutischen Wirkstoffen kombinieren

Mit spezialisierten Verfahren kann Trelleborg Sealing Solutions Schläuche, Formteile und Folien auf Silikonbasis anbieten, die mit pharmazeutischen Wirkstoffen (Active Pharmazeutical Ingredients, API) versetzt sind.

In den meisten Fällen werden Produkte, die mit pharmazeutischen Wirkstoffen versetzt sind, durch die Verbindung eines Wirkstoffpulvers mit einem Silikonrohstoff hergestellt. Die Mischung wird in Form gebracht und anschließend vulkanisiert. Diese Methode hat sich bis heute etabliert. Sie ist jedoch auf APIs beschränkt, die von der Vulkanisation nicht beeinträchtigt werden. Alternativ wird mit der Imprägnierung von vulkanisiertem Silikon gearbeitet. Dies erhöht potenziell die Bandbreite an Wirkstoffen, die in diesen Produkten eingesetzt werden können. Trelleborg Sealing Solutions verfügt über umfangreiche Erfahrung in beiden Verfahren und hat bereits eigene Tests durchgeführt, um die Wirksamkeit der Imprägnierung von vulkanisiertem Silikon nachzuweisen.

Pharmapack Europe: Stand E52. 

Trelleborg Sealing Solutions, pharmazeutische Wirkstoffe.
Trelleborg Sealing Solutions, pharmazeutische Wirkstoffe.
15.01.2019
Für die Lebensmittelindustrie: NBR nach FDA

Die Produktion von Getränken und Lebensmitteln stellt an die Dichtungs- und Transporttechnik höchste Ansprüche. Deshalb produziert Tec-Joint, u.a. aus NBR blau, 50 Shore A-Platten und -Folien in Dicken von  0.5 bis 6 mm und kombiniert diese z.B. mit Aramidgeweben, um ein hohes Maß an Zugfestigkeit oder mit Glasgewebe, um eine höhere Temperaturbeständigkeit zu erreichen.

Die Anforderungen der Lebensmittelindustrie spiegeln sich u.a. in den zahlreichen internationalen Gesetzen, Vorschriften und Standards wider. In den Fällen, in denen Produkte und Anlagen z.B. in die USA geliefert werden, ist die FDA-Konformität  unabdingbar. Die Anforderungen machen Werkstoffe nötig, die eine lange Haltbarkeit aufweisen und dabei – selbst bei gesundheitlichem Unbedenklichkeitsnachweis – keine Inhaltsstoffe an die Lebensmittel abgeben sowie geschmacks- und geruchsneutral sind. In vielen Fällen bietet sich hier die Verwendung von Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) oder auch Nitrilkautschuk als Werkstoff an. NBR ist beständig gegen Alkohole, pflanzliche und tierische Öle sowie Fette, verdünnte Säuren und Laugen sowie heißes Wasser bis 80°C. Insgesamt zeichnet sich NBR auch durch gute mechanische Eigenschaften wie hohe Abriebfestigkeit, hohe Zug- und Reißfestigkeit, geringen Druckverformungsrest und somit durch eine hohe Attraktivität für den Einsatz in der Dichtungstechnik aus. Außerdem ist der Werkstoff gas- und luftundurchlässig, lädt sich kaum elektrostatisch auf und ist generell im Temperaturbereich von -30°C bis +120°C beständig. Vor Einsätzen gilt es, generell die Prozessparameter genau und systematisch zu analysieren. Sind alle Kontaktmedien ermittelt, wie sind die Temperaturschwankungen, wie die anfallenden Drücke und mechanischen Belastungen, wie und mit was wird gereinigt und welche Anforderungen werden an die Haltbarkeit gestellt?  Bei der Wahl des letztlich sinnvollsten Werkstoffs kann dann auf die jahrzehntelange Erfahrung von Tec-Joint zurückgegriffen werden.

Tec-Joint AG, NBR blau.
Tec-Joint AG, NBR blau.
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