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Kautschuktagung an der FHWS: Elastomere in Food und Pharma - wenn Dichtungen nicht mehr dicht sind

17.12.2021 | fhws.de, Pressemeldung, FKV
Vortrag zeigt zahlreiche Herausforderungen an Dichtungen auf durch Hitze, Ozon, Reibung und Flüssigkeiten

Bunt und gesund, haltbar und hygienisch bei Food und Pharma – diesen Anspruch stellt die Kundschaft an Kunststoffe und Elastomere, in denen Lebensmittel und Medikamente verpackt sind. Im Rahmen der Tagung der Deutschen Kautschuk Gesellschaft e.V. (DKG) mit dem Fokus auf „Wasser, Lebensmittel und mehr“ referierte Rainer Kreiselmaier (Unternehmen Freudenberg) zum Thema „Dichtungen in Food und Pharma: Elastomere an ihrem Limit“. Auch Studierende des Bachelor-Studiengangs Kunststoff-und Elastomertechnik sowie des Masterstudiengangs Produkt- und Systementwicklung nahmen an der Tagung teil und lernten neue Methoden und Einsatzbereiche in ihren späteren Tätigkeitsfeldern kennen.

Die Anforderungen an Elastomere - formfeste, elastisch verformbare Kunststoffe - sind vielfältig und stellen eine große Herausforderung für Unternehmen dar. Kreiselmeier stellte neun elastomere Werkstoffe vor, die im Bereich von Food und Pharma Anwendung finden. Alterungsprozesse wirken auf das Gummi und verändern dessen Eigenschaften, zerstören es am Ende – hierzu zählen u.a. Ozon, Temperatur, Flüssigkeiten, dynamische Belastung, Verschleiß oder Sauerstoff. Darüber hinaus gibt es rechtliche Vorgaben u.a. durch die Food and Drug Administration (FDA), das Europäische Parlament (1935/2004) oder die U.S. Pharmacopeia, die im Umgang mit Elastomeren bei Lebensmitteln und Medikamenten eingehalten werden müssen.

Herausforderungen an Lebensmittel

Die Lebensmittelindustrie, so der Referent, beinhalte eine Vielzahl verschiedener Branchen, die verschiedene Anforderungen haben:

  • Es werden fetthaltige Medien wie Butter verarbeitet.
  • Es treten Temperaturschwankungen auf, wie z.B. bei der Herstellung von Tiefkühlkost.
  • Reinigungsprozesse und Dampfsterilisationen können Kunststoff-Dichtungen beeinflussen.
  • In der Getränkeindustrie sind vor allem Aromastoffe und besondere Rohstoffe wie Hopfenöle eine Herausforderung für Dichtungen.

Herausforderungen bei Medikamenten

Medikamente sind oft teuer und erfordern eine längerfristige Haltbarkeit. Chemikalien, Temperaturschwankungen z.B. bei tiefgefrorenen Präparaten, Nachverfolgbarkeit der Produkte und der Lieferkette sowie Vorschriften für eine hohe Reinheit sind Anforderungen, die an die Kunststoffe gestellt werden.

Alterungsprozesse setzen Food- und Pharma-Produkten zu und könnten durch die nicht mehr funktionsfähigen Dichtungen zu folgenden Konsequenzen führen: chemische Wechselwirkung z.B. mit Ölen, Fetten, aggressiven Reinigungsmitteln oder Aromastoffen

  • durch Quellung dringt Substanz ein
  • Mischungsbestandteile werden herausgelöst
  • Oxidation durch Luftsauerstoff
  • Hitzealterung
  • Heißwasser- bzw. Dampfalterung
  • mechanische Beanspruchung (Abrieb, Verschleiß)
  • orientierte Rissbildung durch dynamische Beanspruchung (z.B. Knickbewegung, Stauchung, Torsion, usw.) Ermüdungsrissbildung, Materialermüdung

Zur Lösung dieser komplexen Aufgaben werden verschiedene Kompetenzen benötigt: Hierzu zählen die Werkstoff- und Fertigungskompetenz (u.a. Entwicklung und Herstellung von Hochleistungswerkstoffen, eigene akkreditierte Prüflabore) ebenso wie Knowhow in den Bereichen der Auslegung (u.a. kundenspezifische Lösungen gemäß Hygienic Design), der Beratungs- sowie der Servicekompetenz (Beratung bei der Werkstoffauswahl und Anwendungsberatung durch Tests).

Kontakt: Hochschule Würzburg-Schweinfurt

Fakultät Kunststofftechnik und Vermessung

Prof. Dr. Volker Herrmann

Röntgenring 8

97070 Würzburg

0931-3511-8405

volker.herrmann[at]fhws.de