Ob Pfannen, Schneidwaren oder Verpackung – sie alle sind häufig mit per- und polyfluorierte Chemikalien (PFAS) beschichtet.Unter PFAS versteht man eine Gruppe von mehreren tausend einzelnen Chemikalien. Sie kommen in der Natur ursprünglich nicht vor, sind äußerst stabil und reichern sich dadurch stetig in der Umwelt an. Die auch als „Ewigkeitschemikalien“ bekannten Fluor-Verbindungen können im Blutserum vom Menschen vorkommen und zu gesundheitlichen Effekten führen. Aus diesem Grund erwägt die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) ein Verbot der Herstellung, Verwendung und des Inverkehrbringens von PFAS. Eine Entscheidung darüber ist laut Umweltbundesamt voraussichtlich 2025 zu erwarten.
Herausforderungen durch Verbot von PFAS
Unternehmen, die PFAS verwenden, stehen durch ein Verbot vor größere Herausforderungen. Um Prozesse und Produktion aufrechtzuerhalten, müssen alternative Lösungen gefunden werden.
Die Plasmatechnik bietet hierfür ideale Voraussetzungen. Hier kommen die Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen ins Spiel. Denn die Plasmaschichten, die sie entwickelten, sind nicht nur fluorfrei (Zero-F), sondern auch frei von Additiven. Sie lassen sich auf nahezu allen Werkstoffen aufbringen.
Einige der Schichten eignen sich aufgrund ihres Eigenschaftsprofils besonders gut als PFAS-freie Antihaftbeschichtung, Gleitbeschichtung und hydrophobe Ausrüstung.
Eine echte Alternative
Die Forschenden am Fraunhofer IFAM haben mit der Plaslon-Beschichtung eine PFAS-freie Alternative entwickelt, die sich durch sehr gute Antihafteigenschaften in Kombination mit hoher mechanischer Beständigkeit auszeichnen soll.
Die mittels Plasmatechnik hergestellte Beschichtung ist als Gradientenschicht ausgeführt, um einerseits eine exzellente Haftung zum Produktkörper zu ermöglichen und andererseits optimale Antihafteigenschaften auszuprägen. Die Schicht zeichnet sich weiterhin durch eine gute Easy-to-clean-Eigenschaft aus und ist schneid- und abriebfest. Sie ist porenfrei und lebensmittelecht. Zudem zeigt sie ein oleophiles Verhalten in Bezug auf Speiseöle und -fette.
Vorteile der PFAS freien Antihaftbeschichtung
Ein Alleinstellungsmerkmal der Plaslon-Beschichtung liegt laut den Forschern darin, dass sie – im Gegensatz zu anderen Antihaftbeschichtungen – aufgrund ihrer guten Haftung und ihrer herausragenden Härte auch für Emaille, Glas, Steinzeug und Porzellan geeignet ist. Gerade Produkte aus diesen Werkstoffen sind zwar sehr kratzfest, weisen aber eine schlechte Antihaftwirkung auf.
Die Wissenschaftler des Instituts verfügen zudem über das notwendige Know-how zu entsprechenden Fertigungsprozessen, um Produkte in großen Stückzahlen wirtschaftlich veredeln zu können. Dafür bieten sich je nach Kundenbedarf unterschiedliche Konzepte, wie XXL-Anlagen oder insbesondere auch Durchlaufanlagen, an.
Verbunden mit einem geringen Energieverbrauch bei der Herstellung, einer ungehemmten Wärmeübertragung beim Gebrauch und einer langen Lebensdauer der Beschichtung sei Plaslon besonders nachhaltig und somit richtungsweisend.
Kontakt:
Fraunhofer IFAM
Dr. Ralph Wilken
Telefon +49 (0)421 2246 448
E-Mail: ralph.wilken@ifam.fraunhofer.de
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