Abwehr des chemischen Angriffs

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Marktsegmente: Kunststofftechnik Lebensmittelindustrie

Geprüfte Dichtungswerkstoffe zeigen sich beständig gegen Schaumreinigung

Für die in der Lebensmittelindustrie erforderliche Hygiene sorgen meist hochwirksame Reinigungsmittel, die in den Anlagen auch mit Dichtungen in Berührung kommen. Um die Verträglichkeit der Dichtungswerkstoffe mit den am Markt üblichen Schaumreinigern abzusichern, haben wir Versuche im Labor durchgeführt – mit einem beruhigenden Ergebnis.

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Die Reinigung gehört zu den Standardprozessen der Lebensmittelindustrie. Die Laborversuche von SKF Economos orientierten sich an typischen Szenarien, wie sie zum Beispiel in Fleisch-, Molkerei- oder Getränkebetrieben vorkommen. Als Fokus wurde die Schaumreinigung bis 60 Grad Celsius gewählt und weitere CIP-Prozesse, die einen Großteil der Anwendungen abdecken. Der CIP-Prozess (Clean-in-Place) beschreibt das Einsprühen der betreffenden Anlage mit einer Reinigungslösung beziehungsweise Schaum unter definierten Randbedingungen wie Einwirkzeit, Temperatur und Konzentration der Lösung.

Fluid a: mittelalkalisches Schaumreinigungsmittel
Fluid b: chloralkalisches Schaumreinigungsmittel mit Korrosionsinhibitor
Fluid c: saures, phosphatfreies Schaumreinigungsmittel
Fluid d: flüssiges, saures, schaumfähiges Desinfektionsmittel auf Basis von Wasserstoffperoxid/Peressigsäure

Einer der geprüften Dichtungswerkstoffe war H-ECOPUR, ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer (TPU) mit FDA-Konformität. Es vereint die guten physikalischen Eigenschaften von ECO-PUR mit hoher Hydrolysebeständigkeit. Der rote Werkstoff ist in Wasser bis 90 Grad Celsius einsetzbar und zeigt sich stabil beim Kontakt mit Mineralölen.

Für die Laborversuche wurden gebräuchliche Schaumreinigungsmittel gewählt

Zum anderen wurde der Einfluss der Reinigungsmittel auf das blaue Dichtungsmaterial ECOPUR-95A-bl FG untersucht, das die strengen Anforderungen der EU- Richtlinie EC 1935/2004 erfüllt sowie über eine hohe Verschleiß- und Reißfestigkeit und einen niedrigen Druckverformungsrest verfügt. Das Temperaturspektrum für den Einsatz reicht von minus 50 bis 110 Grad Celsius.

Die Werkstoffe werden als Abstreifer, Rotations-, Kolben- und Stangendichtungen für die Fleischverarbeitung oder als besonders widerstandsfähige Dichtelemente für die Getränke-, Milch- und Schokoladenindustrie nach anwendungsspezifischen Vorgaben gefertigt. Die Herstellung der Dichtelemente geschieht mittels SKF Seal-Jet-Technologie in Kleinmengen oder Serien. Dank dieses Verfahrens kann der Anwender kostengünstig bestehende Einbauräume umrüsten oder auch schnell Optimierungen realisieren.

Statisch-dynamisches Dichtungsprofil R15 aus EcopuR 95A-bl FG (links) und das dynamische Dichtungsprofil K01 aus H-EcopuR

Die Auslagerungsversuche wurden mit Mischungen aus destilliertem Wasser und verschiedenen Reinigungsfluiden in maximaler Konzentration gemäß Dosierangabe durchgeführt. Die Performance-Beurteilung der Dichtungswerkstoffe erfolgte anhand der Änderungen folgender Werkstoffeigenschaften im Vergleich zum Ausgangszustand: Härte, Volumen, Zugfestigkeit und Dehnung. Aus diesen Parametern lassen sich Auswirkungen auf das Dichtverhalten wie Anpresskraft und Vorspannung abschätzen. Neben den physikalischen Effekten wie Quellung oder Schrumpfung können auch Aspekte wie chemischer Angriff beziehungsweise Degradation des Dichtungswerkstoffes beurteilt werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die unter definierten Laborbedingungen getesteten Medien und Dichtungswerkstoffe in den angegebenen Konzentrationen bei 23 und 60 Grad Celsius sehr gut verträglich sind und sich somit für den Einsatz eignen. Getrennt zu beurteilen sind Anwendungen, die von den angegebenen Parametern abweichen oder zusätzliche Einflüsse aufweisen. Die durchgeführten Untersuchungen können Maschinenherstellern und der Lebensmittelindustrie als Leitfaden dienen.

Die Spezialwerkstoffe H-ECOPUR mit FDA-Konformität und ECOPUR 95A-bl FG, ebenfalls mit FDA-Konformität, das auch die EG-Verordnungen (EU) 1935/2004 und (EU) 2016/1416 (EU) 10/2011 erfüllt, können unter den beschriebenen Einsatzbedingungen und den getesteten Reinigungsmitteln als verträglich eingestuft werden.

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Weitere Informationen zum Thema:
Informationen zum Bereich Lebensmittel
Seals for food and beverage spreads
Declaration of Compliance for Sealing Materials for Food Contact according Commission Regulation (EU) No. 10/2011 (deutsch)