Nachhaltige Beschichtungen für Produkte und die Umwelt schaffen
Der weltweite Beschichtungsmarkt expandiert, während die Vorschriften zum Verbraucher- und Umweltschutz immer strenger werden. Viele häufig verwendete und konventionelle Beschichtungen enthalten gefährliche Stoffe, darunter per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), flüchtige organische Verbindungen und Schwermetalle. „Außerdem können Beschichtungen, die in industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen, Mikroplastik enthalten, das in die Gewässer gelangt und das Leben im Wasser und die biologische Vielfalt beeinträchtigt“, bemerkt Johannes Seif, Projektkoordinator von PROPLANET. PROPLANET hat inhärent sichere und nachhaltige Beschichtungen entwickelt, die diese Umweltbedenken ausräumen und gleichzeitig eine hohe Leistungsfähigkeit gewährleisten. Das Projektteam konzentrierte sich auf die Beschichtungen in drei Schlüsselindustrien: Textilien, Lebensmittelverpackungsmaschinen und Glas. „Unsere biobasierten Hybridbeschichtungen dienen dazu, die Umweltverschmutzung zu verringern, die Belastung durch giftige Chemikalien zu minimieren und eine Kreislaufwirtschaft zu fördern, indem biologisch abbaubare und recycelbare Werkstoffe genutzt werden“, so Seif.
Neue nachhaltige Alternativen
Das Team erschloss verschiedene Beschichtungen auf Wasserbasis für die Textilindustrie, wobei natürliche Verbindungen wie Polysaccharide verwendet wurden. Dies führte auch zu einer Verbesserung der technischen Expertise, einschließlich der aus Biomaterialien abgeleiteten Formulierungen und Eigenschaften. Die neuen Beschichtungen wurden auf Textilsubstrate aufgebracht und auf Eigenschaften wie Wasserabweisung geprüft, wobei die Leistung mit handelsüblichen Referenzbeschichtungen verglichen wurde. „Mit der richtigen Feinabstimmung der Viskosität und anderer Parameter könnten sie durch Imprägnierung oder Rakelbeschichtung auf Textilien aufgebracht werden“, ergänzt Fabiola Brusciotti, technische Koordinatorin von PROPLANET. Der Werkstoff enthält 50 % weniger Fluor als andere wasserabweisende Stoffe. Komponenten in Lebensmittelzubereitungsmaschinen erfordern Beschichtungen mit Antihafteigenschaften und hoher Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit. Das Team verwendete ein chemisches Verfahren, das sogenannte Sol-Gel-Verfahren, um eine PFAS-freie Alternative zu erreichen. Bei dieser neuen Beschichtung handelt es sich um ein organisches und anorganisches Hybrid, das aus einer korrosions- und temperaturbeständigen Grundschicht und einer kratzfesten Deckschicht mit niedriger Oberflächenenergie zwecks Antihafteigenschaften besteht. Die Forschenden versuchten außerdem, sehr dünne, hochtransparente Glasbeschichtungen zu erschaffen, die wasserabweisend und leicht zu reinigen sind. Durch die erneute Anwendung des Sol-Gel-Verfahrens schuf das Team umweltfreundliche Alternativen mit gleichwertigen Eigenschaften wie die üblicherweise verwendeten Werkstoffe. „Alle PROPLANET-Beschichtungen wurden nach einem Ansatz der inhärenten Sicherheit und Nachhaltigkeit erstellt und optimiert“, sagt Brusciotti.
Interaktives Instrument für die Branchenbeteiligten
Die Beschichtungen von PROPLANET für Glas- und Lebensmittelverpackungsmaschinen sind zu 100 % PFAS-frei und weisen ein hydrophobes Verhalten auf, das mit den derzeitigen Referenzwerten vergleichbar ist. Das Team begann zudem mit der Erstellung eines interaktiven Instruments, das den Beteiligten wertvolle Informationen bietet und die Vervielfältigung der PROPLANET-Ergebnisse und die Anwendung der entwickelten Werkstoffe erleichtert. Derzeit laufen mehrere Versuche mit Branchenbeteiligten, um die Beschichtungen in realen Anwendungen zu testen und Rückmeldungen zu erhalten. Durch die Ausweitung auf Zielbranchen wie das Baugewerbe, die Automobilindustrie und Lebensmittelverpackungen wird PROPLANET dazu beitragen, den CO2-Fußabdruck zu verkleinern und die Freisetzung persistenter Schadstoffe in Boden und Wasser zu verhindern. „Durch diese Innovationen unterstützt PROPLANET die Nachhaltigkeitsziele der EU, indem es sich am Grünen Deal, an der Null-Schadstoff-Strategie und an der REACH-Verordnung orientiert und sicherstellt, dass Europa bei grüner Technologie und verantwortungsbewusster Herstellung eine Führungsrolle einnimmt“, fügt Ioanna Katsavou, Verantwortliche für Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit bei PROPLANET, hinzu.
Schlüsselbegriffe
PROPLANET, PFAS, Fluor, Beschichtung, nachhaltig, alternativ, interaktiv, Instrument, Umwelt, Lebensmittel, Textil, Glas, inhärente Sicherheit und Nachhaltigkeit
