Nachhaltige und fluorfreie Alternative für das Beschichten von Kochgeschirr.
Antihaftbeschichtungen gehören aufgrund ihrer einfachen Nutzung und Reinigung seit Jahrzehnten zu den beliebtesten Beschichtungen für Kochgeschirr wie z. B. Pfannen, Auflaufformen oder Schneidwaren. Gängige Antihaftbeschichtungen werden auf einer PTFE- oder Sol-Gel-Basis hergestellt. PTFE-artigen Beschichtungen droht aufgrund von möglichen PFAS-Restriktionen der EU jedoch in naher Zukunft ein Verbot. Zudem sind diese Beschichtungen nur bedingt haltbar und verlieren mit der Zeit ihre Antihaftwirkung. Weiterer Nachteil sind ihre mechanische Instabilität und der Umstand, dass sie erst in einem Ofen eingebrannt werden müssen, womit ein hoher Energieverbrauch verbunden ist.
Diese Niederdruckplasmaanlage beim Fraunhofer IFAM in Bremen wird aktuell zur Anwendung des kalten Plasmaverfahrens eingesetzt (Foto: Fraunhofer IFAM)Neue, nachhaltige Lösungen mit guten Antihafteigenschaften sind daher gefragt. Die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen haben mit der Plaslon-Beschichtung eine PFAS-freie Alternative entwickelt, die sich durch ihre herausragenden Antihaft-Eigenschaften in Kombination mit ihrer hohen Beständigkeit auszeichnet.
Dauerhafte Antihaft- und Easy-to-clean-Eigenschaften
Die mittels Plasmatechnik hergestellte Plaslon-Antihaftbeschichtung ist als Gradientenschicht ausgeführt, d. h. bei der elektrochemisch erzeugten Metallschicht lassen sich Verfahrensparameter, wie Eigenspannungen und viele andere, gezielt einstellen. So gelingen eine besonders gute Haftung zum Produktkörper sowie optimale Antihafteigenschaften an der Oberfläche. Die Gradientenschicht hat gute, dauerhafte Antihaft- und Easy-to-clean Eigenschaften, ist ähnlich hart wie Emaille und damit schneid- und abriebfest und frei von Fluorverbindungen.
Darüber hinaus ist die Beschichtung porenfrei, geschmacksecht sowie lebensmittelecht und lässt sich leicht mit Öl benetzen (Oleophilie), was in Bezug auf Speiseöle und -fette die Funktion beim Kochen und Braten im Haushalt unterstützt. Bei der Lebensmittelzubereitung vorteilhaft ist auch die ungebremste Wärmeübertragung der Schicht. Guter Nebeneffekt ist zudem, dass Laserstrukturen und Beschriftungen sehr gut abgebildet werden.
Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Die harte, widerstandsfähige Antihaftbeschichtung eignet sich auch für Emaille. Beschichtbar sind zudem die Werkstoffe Werkzeugstahl, Edelstahl, Glas, Steingut, Steinzeug und Porzellan. Die Bremer IFAM-Spezialisten räumen ein, dass die Beschichtung von Aluminium, Eisen und Kupfer technisch ebenfalls möglich ist, aber im Einzelfall geprüft werden sollte. Was Plaslon im Gegensatz zu anderen Antihaftbeschichtungen besonders ausmacht, ist ihr vielfältiges Anwendungsspektrum, das sich auch auf Emaille, Glas, Steinzeug und Porzellan erstreckt. Produkte aus diesen Werkstoffen sind zwar sehr kratzfest, weisen aber eine schlechte Antihaftwirkung auf.
Nachhaltiges Verfahren mit Industrialisierungspotenzial
Eine Industrialisierung des Verfahrens ist möglich. Die Experten vom Fraunhofer IFAM in Bremen nehmen für sich in Anspruch, über das notwendige Know-how zu verfügen, um Produkte in großen Stückzahlen wirtschaftlich veredeln zu können, etwa mit XXL-Anlagen oder Durchlaufanlagen. Aktuell wird mit Niederdruckplasmaanlagen im kalten Plasmaverfahren veredelt. Dabei wird Siloxanchemie verwendet. Diese fluorfreien Chemikalien sind jedoch nur in geringem Umfang erforderlich und ersetzen fluorhaltige Chemikalien bei der Schichtherstellung vollständig. Auch wichtig: Der Energieverbrauch bei der Beschichtung ist gering und ihre Lebensdauer hoch. Das macht Plaslon besonders nachhaltig.