Fraunhofer-Wissenschaftler untersuchen derzeit die Einflüsse der Polymer- und Netzwerkstruktur von Polyesterlacken, gehärtet mit Phenolharz, auf die Endeigenschaften der Innenbeschichtung von Weißblechkonserven. (Bild: Fraunhofer IPA)
Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart prüfen derzeit die Einflüsse der Polymer- und Netzwerkstruktur von Polyesterlacken, gehärtet mit Phenolharz, auf die Endeigenschaften der Beschichtung von dreiteiligen Konservendosen aus Weißblech. Im Fokus stehen auch die Haftungseigenschaften der Doseninnenbeschichtungen. Damit wollen sie die Struktur- und Eigenschaftsbeziehungen ermitteln und ermöglichen, dass die neuen Beschichtungssysteme schneller verbessert werden können. Zusätzlich erarbeiten sie Methoden, um die Stabilität von Polyesterbeschichtungen nach der Sterilisation und anschließender Langzeitlagerung vorherzusagen.
Doseninnenschutzlacke müssen flexibel sein, gut haften und zusätzlich genügend Härte und Schutz bieten. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Polyesterkomponente der Lacke für die Flexibilität und für eine gute Haftung der Beschichtung auf dem Weißblechsubstrat verantwortlich ist, während die Phenolharzkomponente für die Härte und für eine gute Aushärtung der Dosenbeschichtung benötigt wird.
Weiterhin untersuchen sie die thermischen Eigenschaften des Lacks, da die Beschichtung bei der Heißsterilisation Temperaturen bis zu 130 °C sowie aggressive Füllgüter aushalten muss. Weil sich das Polymer dabei in eine gummiartige Schmelze umwandelt, kann sich die Korrosionsschutzwirkung der Beschichtung aufgrund der erhöhten Beweglichkeit der Polymerkettensegmente verschlechtern. Die Wissenschaflter suchen hier noch nach einem Mischungsverhältnis mit der maximalen Glasübergangstemperatur in Kombination mit guten mechanischen Eigenschaften.
Schließlich sind die Korrosionsschutzeigenschaften der Beschichtungen auf Weißblechsubstraten von Bedeutung, damit die Lebensmittelqualität nicht durch Innenkorrosion oder Leckagen beeinträchtigt wird. Dies untersucht das Fraunhofer-Institut mit der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) als Kurzzeitprüfung. Die bisherigen Forschungsergebnisse zeigen dabei, dass sich anhand dieser Methode manuell beschichtete Weißbleche bezüglich der Qualität der Lackauftragung, der Schichtdicke und auch der Qualität der Lackformulierung differenzieren lassen. Vergleiche von EIS-Messungen vor und nach der Sterilisation ermöglichen Aussagen darüber, wie stark eine Beschichtung von einem Lebensmittelsimulanz bei der Sterilisation angegriffen und in ihren Korrosionsschutzeigenschaften beeinträchtigt wird.
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(mns)
