Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Biozidfreie Dispersionsfarben – Haltbarkeit durch thermische Konservierung
In Kürze
Wasserbasierte Zubereitungen wie Dispersionsfarben müssen vor mikrobiellem Befall geschützt werden. Diese Funktion übernehmen in der Regel Biozidzusätze. Da diese unter starkem regulatorischem Druck stehen, gibt es Lösungsansätze, um ihre Mengenanteile stark zu reduzieren oder ganz auf diese so genannten Topfkonservierungsmittel zu verzichten. Im Projekt »Emulsion and Paint Preservation by Thermal Treatment − EmPaTherm« wird versucht, dies mittels thermischer Konservierung zu erreichen.
Im Detail
Entwicklung von thermisch haltbaren Farben – ganz ohne Topfkonservierungsmittel
Das Projekt widmet sich der Verhinderung von unerwünschten Mikroorganismen in Dispersionsfarben, ohne Beimischung von sogenannten Topfkonservierungsmitteln. Derartige biozide Zusätze stehen unter starkem regulatorischem Druck:
• Strengere Grenzwerte oder auch Verbote in der EU Biozidverordnung
• Höhere Anforderungen an Arbeitsschutz und Verbraucherschutz
• Steigender Wunsch nach umweltfreundlichen, emissionsarmen Produkten
Die Industrie sucht deshalb Alternativen, die ohne Topfkonservierungsmittel auskommen, ohne die Funktionalität und Qualität der Farben einzuschränken.
Unser Lösungsansatz: Thermische Behandlung
Im Projekt EmPaTherm wird untersucht, ob und wie sich das Prinzip der Heißsterilisation auf Farben und polymerbasierte Bindemittel übertragen lässt.
Dadurch könnten:
• Biozidzusätze reduziert oder vollständig eliminiert werden
• Kennzeichnungspflichten reduziert werden
• haltbare, sichere Produkte entstehen – ohne Topfkonservierungsmittel
Forschungsschwerpunkte
Formulierungen
Das Projektteam beantwortet die Frage, welche Rohstoffe sich am besten für thermisch konservierte Systeme eignen und welche Bestandteile die Stabilität am besten gewährleisten.
Thermische Verfahren
Vergleich verschiedener Methoden: Dampfsterilisation und Hochpasteurisierung unter Verwendung von Autoklaven, von Rührreaktoren oder von geregelter Mikrowelle.
Mikrobiologie
Geprüft wird die Beseitigung von Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen, die Langzeitlagerstabilität und die Haltbarkeit von geöffneten vs. ungeöffneten Gebinden.
Technologietransfer
Geklärt werden Fragestellungen zur Anlagentechnik und wie sich der Prozess im Industriemaßstab umsetzen lässt?
Ziel des Projekts
Die Entwicklung von biozidfreien Dispersionsfarben, die durch Hitze konserviert werden, im ungeöffneten Zustand lange haltbar sind – d.h. mit konservierten Lebensmitteln vergleichbar sind und die Anforderungen von Industrie, Profianwendern und Endkunden erfüllen.
Neben dem Fraunhofer IPA Stuttgart (Projektleitung, Formulierung, Heißsterilisation im Kleinmaßstab, anwendungstechnische Bewertung) sind das Fraunhofer IAP Potsdam (Erprobung unterschiedlicher Behandlungsverfahren in vergrößertem Maßstab) und das Łukasiewicz IMPiB in Torun/Polen (mikrobiologische Untersuchungen) an dem Projekt beteiligt.
Einblicke ins Projekt
MFT-Ergebnisse einer Bindemitteldispersion ohne bzw. nach unterschiedlichen thermischen Behandlungen.