Abschlussarbeit zu chemischer Beständigkeit von UHMW-PE

Wir bieten zum nächstmöglichen Zeitpunkt spannende Möglichkeiten für Studierende, im Rahmen einer Abschlussarbeit (Bachelor/ Master/ Diplom), an der Forschung hinsichtlich PFAS-freier Alternativwerkstoffe mitzuwirken. Konkret soll die Eignung von UHMW-PE (Ultrahochmolekularem Polyethylen) statt PTFE (Polytetrafluorethylen) hinsichtlich verschiedener Aspekte untersucht werden. Dabei wird wissenschaftliches Neuland betreten, das, aufgrund des technologischen und wirtschaftlichen Potentials, weitreichende positive Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit der gesamten Getränkeabfüllbranche haben dürfte.

Hintergrund:

In der Getränkeabfüllung sind Fluorpolymere, allen voran PTFE, in Dichtungsbauteilen nicht mehr wegzudenken. Insbesondere die Abfüllung von aromatisierten Getränken mit chemisch aggressiven Substanzen (z. Bsp. Energydrinks) hat zu einer Verdrängung von elastomeren Bauteilen auf breiter Front geführt. Außerdem werden bei der Reinigung vielmals äußerst aggressive Reinigungsmittel eingesetzt, um den hohen Anforderungen an die Hygiene, bei den in der Regel hochautomatisierten Abfüllanlagen, gerecht werden zu können. 

Bisher gilt PTFE als physiologisch unbedenklich mit einer Vielzahl von technischen Vorteilen, die ihn als Dichtungs-, Gleitlager- und Schlauchwerkstoff prädestinieren. Allerdings zählen PTFE und seine verwandten Kunststoffe zu den PFAS und damit als umweltschädliche sog. „Ewigkeitschemikalien“.

Der Einsatz von Fluorpolymeren wird zukünftig durch die Diskussion um PFAS zunehmend in Frage gestellt werden. Auch die EU-Kommission wird in Zukunft deren Verwendung unter die Lupe nehmen, weil zumindest die Herstellung und Entsorgung problematisch sind. Langfristig sind deshalb Einschränkungen zu befürchten. Es ist daher angebracht, sich frühzeitig mit Alternativen zu beschäftigen. Ultrahochmolekulares Polyethylen (UHMW-PE) ist vom chemischen Aufbau ähnlich dem PTFE und bietet eine Reihe gemeinsamer Vorteile. 

In dieser Abschlussarbeit soll untersucht werden, wie sich UHMW-PE in seiner chemischen Beständigkeit im Umgang mit typischen, meist sehr aggressiven Reinigungsmitteln der Getränkeindustrie im Vergleich zu PTFE (nahezu universell beständig) verhält.