Bij de verwerking van melk en sap gebruikt de voedingsindustrie in verschillende stappen warmtewisselaars in het hele proces. Om de consument te beschermen moeten deze warmtewisselaars vrij zijn van microben. In de talrijke groeven en uitsparingen van de warmtewisselaar kunnen persistente biofilms vast blijven zitten. Als gevolg daarvan moeten warmtewisselaars regelmatig worden gereinigd met behulp van agressieve chemicaliën. Dit verhoogt de gevoeligheid voor corrosie, vooral als zacht staal wordt gebruikt als materiaal. Nu introduceert het INM – Leibniz Instituut voor Nieuwe Materialen nieuwe nano-coatings die de vereiste moeite om warmtewisselaars te reinigen en corrosie te voorkomen verkleinen. In deze nieuwe coatings combineren de onderzoekers anti-adhesieve, anticorrosieve en antimicrobiële eigenschappen.

De ontwikkelaars behaalden de anti-adhesieve eigenschappen door hydrofobe verbindingen te introduceren die vergelijkbaar zijn met Teflon. Deze belemmeren de vorming van ongewenste biofilm en laat de resten gemakkelijker uitstromen voordat ze de kanalen van de warmtewisselaars verstoppen. Tegelijkertijd gebruikte de onderzoeker structuren die fungeren als diffusiebarrière in de coatings. Deze verhinderen de corrosie veroorzaakt door stoffen of agressieve reinigingsmiddelen. Om te voorkomen dat microben, bacteriën of schimmels van oppervlakken hechten gebruiken de wetenschappers bovendien colloïdale koper in de coating. Vanwege de zuurstof of het water dat bij veel processen aanwezig is, worden koperionen uit de koperkolloïden vrijgegeven. Deze migreren naar het oppervlak en voorkomen als gevolg van hun antimicrobiële effect de proliferatie en groei van microben.

Daarnaast is de verf chemisch bestand tegen agressieve reinigingsmiddelen die worden gebruikt in de voedingsindustrie. De verf kan ook worden aangepast voor speciale mechanische belastingen, wat belangrijk is in warmtewisselaars. Door de mechanische trillingen kunnen de afzonderlijke platen van de warmtewisselaars aan een bepaalde hoeveelheid slijtage onderworpen worden in contactpunten.

De verf kan ook in andere toepassingen worden gebruikt, zoals in airconditioning met warmtewisselaars en apparatuur in waterzuiveringsinstallaties.

Bron: Leibniz Institute for New Materials