Steigende Standards

An einem Freitagnachmittag ruft ein führender Kaffeemaschinenhersteller auf dem Endverbrauchermarkt verzweifelt bei seinem Zulieferer an: "Eine ganze Lieferung von Kaffeemaschinen wird zurückgeschickt. Der chinesische Zoll will sie nicht ins Land lassen." Offensichtlich gab es keine GB 4806.1-Zulassung. Die dazugehörigen Zulassungen der amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) und anderer Länder würden auf dem chinesischen Markt nicht mehr akzeptiert. 

Wenig später meldete sich ein anderer Kaffeemaschinenhersteller aus dem professionellen Markt. Er stand unerwartet vor einem technischen Problem: Ein O-Ring, der den Kolben in der Brüheinheit abdichtete, war nach nur 10.000 Zyklen ausgefallen. Reibung, heißes Wasser und die derzeitige Reinigung mit Chemikalien führen offenbar zu einer viel kürzeren Lebensdauer als bei allen anderen Elementen der Brüheinheit. Die Folge sind kostspielige Wartungsarbeiten. 

Branchenspezifische Zulassung

Weltweit tätige Kaffeemaschinenhersteller werden zunehmend mit neuen Anforderungen an branchenspezifische Zulassungen für alle wichtigen Märkte wie Europa, China, Südafrika und die USA konfrontiert. Idealerweise sollten Komponenten wie O-Ringe aus einem einzigen Hochleistungsmaterial hergestellt werden, das alle Anforderungen erfüllt. Dies würde die Verwendung mehrerer branchen- oder länderspezifischer Lösungen vermeiden. Vorschriften und Zulassungen sind eine dynamische Welt, die eine genaue Überwachung erfordert. Das Beispiel des Kaffeemaschinenherstellers, der einen plötzlichen Exportstopp nach China hinnehmen musste, ist ein gutes Beispiel dafür. 

Darüber hinaus gibt es in der gesamten Branche Bedenken über Elastomere, die einen höheren Anteil an polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) enthalten. Es wurde festgestellt, dass sie potenziell krebserregend sind. PAK sind ein integraler technischer Bestandteil von Extenderölen auf Mineralbasis und Rußpigmenten. Daher sind sie auch in vielen Elastomeren enthalten. Die PAK-Grenzwerte sind in drei Kategorien unterteilt: Kategorie 1 ist diejenige mit den strengsten Grenzwerten für Materialien, die mit Lebensmitteln oder dem Mund in Berührung kommen - oder für Materialien, die in Spielzeug mit Hautkontakt (länger als 30 Sekunden) verwendet werden.

Kaltwasserkreisläufe

Einige Hersteller wählen für ihre Dichtungselemente in Kaltwasserkreisläufen herkömmliches EPDM, Standard-VMQ, alkalisches NBR oder eine Kombination dieser Materialien. Aus rein funktionaler Sicht ist ein Standard-EPDM eine gute Wahl. Aus diesem Grund hat Angst+Pfister grosse Anstrengungen unternommen, um ein hochreines EPDM zu entwickeln, das den Lebensmittelvorschriften entspricht. Alle wesentlichen Lebensmittelanforderungen aus der Positivliste und auch die Migrationstests können mit PERTEC UP EPDM 70.503-04 erfüllt werden. Ebenso werden die Bedingungen der PAK-Kategorie 1 erfüllt. Dieses Material ist in den Shore-A-Härten 70 und 80 erhältlich. Darüber hinaus führt die Verwendung unterschiedlicher Materialien zu einer unnötigen Komplexität in Bezug auf Spezifikationen und Logistik. 

PERTEC UP VMQ ist ein hochreines Silikon von Angst+Pfister für die besonderen Anforderungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Der weite Arbeitstemperaturbereich von -60 bis 200 Grad Celsius, die hervorragenden mechanischen Eigenschaften und die hohe chemische Beständigkeit machen es zu einer idealen Lösung. Darüber hinaus erfüllt PERTEC UP VMQ zahlreiche Zulassungsanforderungen wie CFR 177.2600 (FDA), GB 4806.1, French Arrêté, BfR XV, EC1935/2004, 3-A Sanitary Standard und einige andere. Das Silikon erfüllt problemlos die Kriterien für die Einstufung in die PAK-Kategorie 1 und hat einen extrem niedrigen VOC-Wert (Volatile Organic Compound). Das bedeutet: Ein einziges Dichtungsmaterial erfüllt alle Anforderungen, beseitigt mögliche gesundheitliche Bedenken und vermeidet die Komplexität für den Kunden, die mehrere Materialien mit sich bringen würden. Dieses Material ist in einer Shore-A-Härte von 70 und 50 erhältlich.

Heißwasserkreislauf

In solchen Umgebungen müssen die Dichtungsmaterialien Lebensmittelvorschriften wie CFR 177.2600 (FDA), 3-A Sanitary Standard, NSF 51, EC 1935/2004, die des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) und viele andere, die durch Kundenanforderungen bestimmt werden, erfüllen. Sie müssen hochgradig chemikalienbeständig und thermisch stabil sein, um ihre Dichtungsfunktion aufrechtzuerhalten - während und nach der Einwirkung von Reinigungsprozessen, Hochtemperaturdampf zur Sterilisation und den im Kaffee enthaltenen Kohlenwasserstoffen und Fettsäuren. 

Die Reinigungsprodukte enthalten in der Regel aggressive Chemikalien wie Salpetersäure, Wasserstoffperoxid, Peressigsäure, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Der Reinigungsprozess selbst wird bei hohen Temperaturen von bis zu 75 oder 85 Grad Celsius durchgeführt. Die Hersteller von Kaffeemaschinen wählen traditionell Silikon- und EPDM-Materialien für Heißwasserkreisläufe. Diese Materialien bieten jedoch nicht immer die beste Haltbarkeit und Stabilität unter allen Bedingungen. Hochtemperaturprozesse mit säurehaltigen und alkalischen Substanzen neigen dazu, die Siloxanbindungen von Silikonen abzubauen. Dies kann Dichtungen nach mehreren Heißwasserzyklen erheblich beschädigen. EPDM ist daher eine gute Lösung: Es hält hohen Temperaturen sowie sauren und alkalischen Medien stand. Apolare Substanzen wie Fette, Öle und deren Derivate, die natürliche Bestandteile der Kaffeebohne sind und auch im Brühkaffee vorkommen, führen zu Quellung und mechanischer Beschädigung von EPDM.

Deshalb hat Angst+Pfister den Hochleistungswerkstoff PERTEC CIP FKM 75.501-04 entwickelt - ein peroxidvernetztes FKM, das den rauen CIP-Prozessen in der Lebensmittelindustrie standhält und die beste Wahl für Kaffeemaschinen ist. Es ist außerordentlich mechanisch widerstandsfähig und erfüllt gleichzeitig viele wichtige Lebensmittelvorschriften. Die Beständigkeit des Materials gegenüber heißem Wasser und Dampf macht es auch zu einer erstklassigen Lösung für andere Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.