FLANDERS' FOOD RADAR

Zelfreinigende deklagen helpen hygiëne vooruit

Oppervlakken die zichzelf rein en bacterievrij houden, het hoeft niet langer een droom te zijn. In de wondere wereld van de fotokatalytische titaanoxide-lagen is het werkelijkheid.

Van UV-bestendig tot zelfreinigend

Kristallijn titaanoxide (TiO2) wordt als pigment gebruikt of in deklagen verwerkt. Het heeft de gekende eigenschap om kunststofoppervlakken te beschermen tegen UV-straling. Zo zorgt een PVD-afzetting (zie kader) vanuit een titaanoxide-damp voor een dunne laag die kleurveroudering tegengaat.  Dergelijke lagen blijken nu ook een andere interessante eigenschap te hebben: ze kunnen fotokatalytisch werken wat hen een zelfreinigend aspect bezorgt.  Wanneer licht invalt op deze lagen dan treedt er een activatie op waardoor organische vuilresten degraderen en bacteriën gedood worden.  De zelfreinigende en antibacteriële werking valt te verklaren door een fotokatalytisch proces waarbij superoxides en reactieve hydroxyl-radicalen ontstaan.  Deze zetten organisch materiaal om in CO2  en water. Daarnaast beschadigen de vrijgestelde reactieve stoffen ook het DNA (het erfelijk materiaal) van bacteriën. 


Oppervlaktebehandelingstechnieken 

PVD, of voluit Physical Vapor Deposition, is een coating-techniek waarbij een stof op een oppervlak wordt aangebracht door dampafzetting.

Sol-gel is een techniek die bestaat uit het maken van een metaal-alkoxide-oplossing die tot een soort gel verwerkt wordt en kan worden opgespoten of aangebracht via onderdompeling. Nadien volgt een uitbakbehandeling tussen 60 en 500°C.


Het zelfreinigend effect versterken via hydrofobiciteit of  hydrofiliciteit

Dunne titaanoxide-lagen kunnen ook via de sol-gel techniek (zie kader) aangebracht worden. De deklagen die zo ontstaan bevatten anorganische nanodeeltjes zoals metaaloxiden. Omwille van de kleine afmetingen ontstaan totaal nieuwe deklaageigenschappen. Men kan hierdoor de oppervlakken hydrofoob of hydrofiel maken waardoor het zelfreinigend karakter versterkt wordt. In het eerste geval vormen er zich waterdruppels op het oppervlak die samen met vuil al rollend het oppervlak kunnen verlaten. Men noemt dit het Lotus-effect. In het tweede geval verkrijgt men wateraantrekkende opperlakken. Hierbij neemt een continue waterfilm vuil op waarna het vuil samen met het water van het oppervlak loopt. Dit effect wordt bijvoorbeeld toegepast bij auto's: op zijspiegels (anti-mist oppervlak) en op koplampen (anti-condenslagen).

Toepassingen

Er komen steeds meer toepassingen van fotokatalytische titaanoxide-lagen op de markt en dit in verschillende sectoren. Met het toenemend aantal functionaliteiten liggen hier in de toekomst ook kansen voor de voedingsindustrie (zie verder). Hieronder geven we alvast een aantal voorbeelden uit andere sectoren:

  • Touch Clean deurklinken van Dortrend (UK)
  • Glas van Pilkington (oppervlaktelaag door pyrolyse)
  • Hydrotec muurtegels van Toto
  • Verlichtingssystemen, lampcovers van Toshiba (Japan)
  • Verven EcoPittura van Global Engineering
  • Zonneblinden van Molza
  • Toepassingen in textiel (schorten, labojassen,…)

Innovaties waar u zich best over laat informeren

Door het combineren van titaanoxide met andere stoffen en verschillende methodes om lagen aan te brengen kan men komen tot deklagen met verschillende functionaliteiten. Als potentiële gebruiker laat u zich best grondig informeren over de aard van de deklaag en de diverse fenomenen die er zich in kunnen voordoen. Zo kan een hydrofoob/hydrofiel karakter maar van beperkte duur zijn of sterk beïnvloed worden door ruwheidseffecten. Het is zelfs mogelijk dat juist door lichtinval een oppervlak van hydrofoob wijzigt in hydrofiel. Om u bij te staan in uw zoektocht naar innovatieve deklagen bereidt Sirris een TIS-project (Technologische Innovatie Stimulering - IWT) voor over deze en andere nieuwe hygiëne bevorderende materialen en deklagen. Hierbij worden nieuwe trends, toepassingsmogelijkheden en hun haalbaarheid voor de voedingsindustrie opgevolgd. Marc Van Stappen geeft u graag verdere toelichting (contact: marc.vanstappen@sirris.be).

Bronnen

  • Nieuwe materialen en oppervlaktebehandelingen helpen hygiëne in voedingsbedrijven vooruit. Lezing door Marc Van Stappen (Sirris) en Mark Boghe (VOM) op het Flanders’ FOOD – Agoria seminarie ‘Hygiene For Food' (29/09/2009).
  • Nieuwe deklagen overstijgen originele materiaaleigenschappen, Marc Van Stappen, VOM info 03/06, p 5-6.

Nuttige links