Połącz się na LinkedIn
Wyzwania związane z regulacjami dotyczącymi PFAS przy wyborze uszczelek
dziś i jutro
Udostępnij teraz
Styczeń 2025
Najważniejsze fakty w skrócie:
- Wyzwania regulacyjne związane z PFAS: Proponowane przez UE rozporządzenie w sprawie PFAS może mieć wpływ na podstawowe polimerowe materiały uszczelniające, takie jak FKM, PTFE i inne, które mają kluczowe znaczenie w branżach takich jak spożywcza i farmaceutyczna ze względu na ich unikalne właściwości.
- Niepewność ECHA co do ograniczeń PFAS: Uznając ostatnio znaczenie fluoropolimerów, ostateczne rozporządzenie ECHA w sprawie PFAS pozostaje niejasne, ponieważ nadal przetwarza ogromną liczbę komentarzy.
- Alternatywny rozwój materiałów wolnych od PFAS: Angst+Pfister dostarcza materiały niezawierające PFAS (np. związki EPDM, HNBR i VMQ nowej generacji) jako potencjalne zamienniki, chociaż materiały te mają ograniczenia, a także nowe rodzaje polimerów FKM niezawierających fluorowych środków powierzchniowo czynnych (NFS) w prawdopodobnym przypadku, gdy polimery NFS FKM mogą być dopuszczalne zgodnie z ostatecznymi przepisami.
Równoważenie innowacji i regulacji: Przyszłość PFAS w rozwiązaniach uszczelniających i dotknięte branże
PFAS, czyli perfluorowane i polifluorowane związki alkilowe, są na ustach wszystkich ze względu na globalne wysiłki regulacyjne. Stowarzyszenia z wielu sektorów przemysłu ostrzegają przed konsekwencjami zbyt kompleksowego zakazu stosowania substancji w Unii Europejskiej, który zagraża również uznanym polimerowym materiałom uszczelniającym, takim jak FKM, FFKM, PTFE, FEP czy PVDF. Materiały te są szeroko stosowane jako niezawodne i trwałe rozwiązania uszczelniające, gdy aplikacja klienta wymaga właściwości, które w całości posiadają tylko materiały fluorowane. Oprócz wysokiej odporności termicznej i chemicznej, materiały te są również nieszkodliwe toksykologicznie ze względu na ich obojętność chemiczną, co czyni je odpowiednimi do kontaktu z produktami regulowanymi w przemyśle przetwórczym. W tej kombinacji przemysł spożywczy i napojów, farmaceutyczny i chemiczny stawiają szczególne wymagania dotyczące właściwości i czystości materiałów. Ponieważ PFAS mają zostać wycofane z rynku właśnie ze względu na potencjalne zagrożenia dla środowiska i zdrowia, staje się jasne, jak nieprecyzyjny jest zbiorowy termin „PFAS” w odniesieniu do takich regulacji.
Ze względu na szeroki zakres różnych związków i zastosowań, nie wszystkie „PFAS” są takie same - polimerowe i niepolimerowe znacznie się różnią. Podczas gdy cytowane są zagrożenia dla środowiska i zdrowia niektórych związków PFAS, istnieją również niezbędne zastosowania, na przykład w technologii medycznej, gdzie przynoszą one wyraźne korzyści, a ich użycie jest szeroko zatwierdzone: Endoskopy, cewniki kardiologiczne, implanty, stenty i wiele innych wysoce regulowanych produktów, dla których brakuje alternatyw. Zróżnicowane podejście jest konieczne w celu zminimalizowania ryzyka bez poświęcania technologii ratujących życie.
Europejska Agencja Chemikaliów (ECHA) nadal analizuje ponad 5600 uwag zgłoszonych do planowanego rozporządzenia: Pierwsze oświadczenia komitetów odpowiedzialnych za ocenę ryzyka (RAC) i analizę społeczno-ekonomiczną (SEAC) w sprawie różnych zastosowań PFAS podkreślały trwałość jako główne zagrożenie dla tej szerokiej grupy substancji, oprócz możliwych dodatkowych skutków kilku PFAS dla środowiska i zdrowia ludzkiego.
Jak dotąd jednak komisje nie zajęły się jeszcze zastosowaniami technologii uszczelniania; producenci żywności, producenci maszyn i producenci uszczelnień stoją w obliczu niepewnej sytuacji, analizując wszystkie opcje między nadzieją na całkowite lub częściowe wyłączenie polimerów z planowanego rozporządzenia ze względu na ich obojętność a obawą przed zakazem wszystkich PFAS, a także polimerowych materiałów fluorowanych w najbardziej kompleksowy sposób. W tym drugim przypadku, po wejściu w życie rozporządzenia, aplikacje te byłyby wyposażone tylko w materiały uszczelniające o znacznie krótszej żywotności, jeśli w ogóle, ze wszystkimi możliwymi konsekwencjami.
W komunikacie ECHA z 20 listopada 2024 r. doceniono rozległe wysiłki przemysłu i stowarzyszeń, a w szczególności uznano niezrównane zalety fluoropolimerów w technologii uszczelniania: W szczególności to zastosowanie - z zadaniami uszczelniającymi w zastosowaniach konsumenckich, profesjonalnych i przemysłowych jako uszczelki, wykładziny rur, uszczelki płaskie i elementy zaworów - jest wyraźnie wymienione jako nowe, wcześniej niezidentyfikowane zastosowanie PFAS.
Powiadomienie otwiera również nowe możliwości w odniesieniu do dalszego przebiegu postępowania. Na przykład, alternatywy dla zakazów będą również omawiane w ramach dalszej procedury, co nie było wcześniej przewidziane.
Ogólnie rzecz biorąc, niedawny komunikat ECHA jest oczywiście bardzo pozytywny, ale nie nadszedł czas, aby spocząć na laurach proponowanego rozporządzenia, ale nadal uważnie oceniać sytuację. Należy nadal poszukiwać i oceniać możliwe alternatywy dla danego zastosowania z odpowiednimi parametrami we wszystkich aspektach, o ile jest to w ogóle możliwe. Producenci żywności, konstruktorzy maszyn i producenci uszczelek mają również nadzieję, że dwa komitety, RAC i SEAC, będą w stanie wskazać im, którą ścieżkę obrać. Dopiero okaże się, czy - jak krytykowano w rozporządzeniu (UE) nr 10/2011 - nacisk zostanie położony na bardziej zorientowane na konsumenta kwestie związane z opakowaniami o umiarkowanych warunkach i długotrwałym kontakcie, czy też wystarczająca uwaga zostanie również poświęcona zastosowaniom w przemyśle spożywczym, które mają tendencję do krótszych, bardziej agresywnych warunków procesowych, a zatem wymagają zupełnie innych ocen mechanicznych, termicznych i chemicznych. Kompleksowe zbadanie obu aspektów byłoby ważne w celu zmniejszenia niepewności całego przemysłu spożywczego i jego dostawców z sektora inżynierii mechanicznej. Pod tym względem przemysł spożywczy musi być postrzegany jako prekursor innych gałęzi przemysłu przetwórczego, ponieważ wiele z zainteresowanych firm inżynierii mechanicznej również zaopatruje inne gałęzie, choć w różnych proporcjach.
Producenci fluorowanych polimerów reagują obecnie na tę niejasną sytuację i dokonują przeglądu swoich asortymentów produktów i procesów produkcyjnych, ulepszając je w celu uniknięcia krytycznych krótkołańcuchowych PFAS, zwłaszcza fluorowanych środków powierzchniowo czynnych o właściwościach rozpuszczalnych w wodzie, lub całkowicie wycofując się z produkcji materiałów fluorowanych.
Jako dalsi użytkownicy polimerowych PFAS, producenci związków chemicznych muszą teraz stawić czoła wyzwaniu ograniczonego łańcucha dostaw, który może również ulec zmianie w bardzo krótkim czasie, dokonując przeglądu swojego portfolio materiałów i opracowując nowe materiały, aby móc zaoferować swoim klientom wszystkie opcje, niezależnie od ścieżki, jaką mogą obrać globalne regulacje w nadchodzących latach.
To nowe wyzwanie często stanowi kolejny konflikt celów przy wyborze uszczelnień, oprócz tych już istniejących. Uszczelnienia w przemyśle przetwórczym muszą spełniać co najmniej trzy aspekty:
Trzy aspekty doboru uszczelnień dla branży spożywczej, napojów i farmaceutycznej
Z jednej strony, odporność chemiczna elastomeru jest niezbędna oprócz odporności mechanicznej w celu uzyskania uszczelnień, które są odporne na agresywne produkty z szeroką gamą składników. Agresywne produkty niekoniecznie muszą być niebezpiecznymi substancjami, takimi jak chemikalia czyszczące w postaci podgrzanych zasad, kwasów, utleniających środków sterylizujących lub pary, które są niezbędne w przemyśle spożywczym i napojów. W rzeczywistości napoje z mieszankami smakowymi lub żywność ze stałymi składnikami, takimi jak orzechy, nasiona lub miąższ owoców, mogą również stanowić poważne wyzwanie dla technologii uszczelniania.
Z drugiej strony, materiał musi spełniać niezbędne wymogi prawne dotyczące kontaktu z żywnością. Ze względu na globalne usieciowienie branży, ważne jest, aby zarówno dostawcy, jak i klienci spełniali jak najwięcej z tych przepisów za pomocą jednego lub tylko kilku materiałów, aby zmniejszyć liczbę wariantów. Z drugiej jednak strony oznacza to również, że materiały te z powodzeniem udowodniły już swoje bezpieczeństwo z perspektywy i wiedzy specjalistycznej we wszystkich częściach świata. Tak więc cel odpowiednich przepisów i norm - na przykład amerykańskiego 21 CFR 177.2600 (FDA), chińskiego GB 4806.n i GB 9685 lub niemieckiego XXI Zalecenia Federalnego Urzędu ds. Oceny Ryzyka - jest taki sam, a mianowicie ochrona społeczeństwa przed niewłaściwą modyfikacją poprzez migrację substancji z komponentów, a następnie przeniesienie ich do żywności. Jednak sposób osiągnięcia tego celu różni się w szczegółach i obecnie nie ma wzajemnej akceptacji. Nawet jeśli czasami podejrzewa się protekcjonizm: Globalny materiał musi również wytrzymać globalnie różniące się opinie ekspertów.
Ostatecznie, po spełnieniu powyższych wymagań materiałowych, ostateczna geometria musi być również odpowiednia do zastosowania jako uszczelnienie w regulowanym przemyśle, takim jak przemysł spożywczy i napojów, co podsumowano słowem kluczowym „higieniczna konstrukcja”. Uszczelki nie powinny stanowić słabego punktu projektu z higienicznego punktu widzenia i nie powinny, na przykład, nadmiernie utrudniać czyszczenia systemu. Projekt powinien również zapobiegać nieprawidłowej instalacji lub nadmiernemu dociskaniu; aspekty, które można łatwo wziąć pod uwagę, jeśli dostawca uszczelek jest zaangażowany na wczesnym etapie.
Obecnie zbliżające się regulacje dotyczące PFAS zagrażają temu pierwszemu aspektowi trwałości materiałów. Polimery zawierające fluor są wyjątkowe pod względem odporności termicznej i chemicznej i nie można ich zastąpić innymi materiałami, nawet jeśli inne materiały mogą być stosowane w indywidualnych przypadkach. Zależy to jednak od warunków procesu w danym przypadku, więc pierwotny powód stosowania materiałów polimerowych zawierających fluor jako uniwersalnego materiału do (prawie) wszystkich zastosowań nie jest już podawany i może być konieczne wybranie kilku wariantów w zależności od produktu i warunków czyszczenia, temperatury lub przypadku obciążenia.
Nowe materiały FKM bez fluorowych środków powierzchniowo czynnych
Angst+Pfister opracowuje nowe materiały FKM sieciowane nadtlenkowo jako następcę materiałów PERTEC® CIP FKM 75.501 04 i PERTEC® UP FKM 70.501 07, które są stosowane m.in. w przemyśle spożywczym jako tzw. wersje NFS (non-fluoro-surfactant) w przypadku oczekiwanego zwolnienia materiałów polimerowych z obowiązujących przepisów. Wynika to z faktu, że producenci polimerów stosowali również rozpuszczalne w wodzie fluorosurfaktanty do usieciowanego nadtlenkiem FKM. Nowe procesy producentów polimerów nie wymagają tych substancji, ale powodują konieczność zastąpienia polimeru, co sprawia, że rozwój tego materiału jest nieunikniony dla wszystkich FKM usieciowanych nadtlenkiem od wszystkich producentów uszczelek. Oczekuje się, że nowe materiały Angst+Pfister będą miały prawie takie same właściwości jak ich poprzednicy ze względu na ich duże podobieństwo.
W oczekiwanym przypadku wyłączenia polimerowych PFAS z przepisów, dostępny pozostanie na przykład sprawdzony materiał FKM HITEC® FKM 75.16-04, który jako materiał usieciowany bisfenolem na szczęście nie jest dotknięty opisaną kwestią fluorosurfaktantów.
Biorąc pod uwagę obecnie szacowane okresy do wejścia w życie rozporządzenia nie wcześniej niż w 2028 r., ale być może dopiero w 2030 r. lub później, w wielu przypadkach jest jeszcze wystarczająco dużo czasu na zwykłe cykle konserwacji trwające rok lub dwa lata i nie ma potrzeby „nagłego” przejścia na nowe rozwiązanie, nawet jeśli całkowity zakaz stosowania fluorowanych polimerów będzie miał znaczący wpływ na oczekiwane cykle konserwacji oraz bezpieczeństwo maszyn i systemów. Niemniej jednak sensowne jest teraz zbadanie materiałów, na które nie ma wpływu planowana regulacja PFAS, aby przygotować się na całkowity zakaz. Z jednej strony jest to jedyny sposób na ocenę zmian, jakich należy się spodziewać w najgorszym scenariuszu w każdym indywidualnym przypadku, a z drugiej strony na podjęcie niezbędnych kroków w zakresie projektowania i zarządzania produktem, takich jak większa liczba wariantów, zmiana projektu w celu szybszej wymiany lub nawet środki mające na celu zmniejszenie potencjalnych szkód w przypadku spodziewanego wycieku.
Odkrywanie materiałów wolnych od PFAS: Rozwiązania EPDM, VMQ i HNBR firmy Angst+Pfister dla przemysłu spożywczego, napojów i farmaceutycznego
Materiały dostępne w portfolio materiałów Angst+Pfister do tych zastosowań obejmują między innymi materiały z grup EPDM i VMQ. Podczas gdy HITEC® DW EPDM 70.503 00 został pierwotnie zoptymalizowany pod kątem kontaktu z wodą pitną i zaprojektowany z myślą o trwałości w tym zastosowaniu, spełnia on również liczne dodatkowe atesty dla przemysłu spożywczego, a nawet sektora farmaceutycznego (patrz ilustracja).
Z drugiej strony, PERTEC® UP EPDM 70.503 04 jest dostosowany do zastosowań ultraczystych i dodatkowo spełnia chińskie i francuskie normy bezpieczeństwa żywności. Dostępna jest również twardsza wersja tego materiału, PERTEC® 80.503 01.
Alternatywnie, PERTEC® UP VMQ 70.501 01 to kolejna ultraczysta mieszanka materiałowa, która w przeciwieństwie do EPDM jest odporna na tłuszcze, a także oferuje szerokie, uznane na całym świecie spektrum homologacji. Dla bardziej miękkich rozwiązań dostępny jest wariant PERTEC® UP VMQ 50.501 02.
Porównując te doskonałe materiały bezpośrednio z materiałami FKM, istnieją oczywiście ograniczenia specyficzne dla materiału: EPDM wykazuje zmniejszoną wydajność przy wysokiej zawartości tłuszczu, a VMQ ma niższą odporność na procesy sterylizacji parowej.
Aby uzupełnić tę gamę materiałów wolnych od PFAS, Angst+Pfister opracowuje HNBR nowej generacji, mając na celu ponowne wprowadzenie tej klasy materiałów - w dużej mierze zastąpionych materiałami FKM od połowy 2010 roku - przy użyciu nowoczesnej technologii.
Podsumowanie i wnioski
Obecnie niejasna sytuacja dotycząca planowanych regulacji wszystkich PFAS jest niepokojąca dla producentów żywności, producentów maszyn, producentów uszczelnień i ich dostawców. Nie widać jeszcze szybkiej poprawy tej sytuacji dzięki jasnym przepisom, mimo że w najnowszym komunikacie ECHA uznano znaczenie fluoropolimerów dla zastosowań w przemyśle uszczelnień. Stowarzyszenia domagają się wyjaśnienia, a w szczególności całkowitego wyłączenia polimerowych PFAS z planowanych przepisów, ponieważ są one bezpieczne w produkcji, użytkowaniu i utylizacji. W rzeczywistości, w wielu zastosowaniach uszczelniających, fluoropolimery nie mogą być zastąpione równoważnymi alternatywami; należy obawiać się skrócenia żywotności i wcześniejszych awarii. Aby być przygotowanym na wszelkie ewentualności, zaleca się skontaktowanie się z dostawcą wysokiej jakości uszczelek na wczesnym etapie, aby sprawdzić możliwe fluorowane materiały polimerowe najnowszej technologii z ich portfolio z jednej strony, a potencjalne materiały zastępcze z drugiej, a tym samym zminimalizować ryzyko dla własnej działalności.
Ten artykuł został po raz pierwszy opublikowany w listopadowym wydaniu czasopisma branżowego DICHT!, wydawanego przez ISGATEC GmbH.
Porozmawiajmy o Twoim projekcie!
Poproś o bezpłatną konsultację i znajdź idealne rozwiązanie dostosowane do Twoich potrzeb.
W oparciu o nasz asortyment tworzymy i opracowujemy indywidualne rozwiązanie dla danego zastosowania - lub nawet opracowujemy od podstaw wysokowydajną część dla danego produktu, aby zapewnić jakość i bezpieczeństwo. Aby uzyskać fachową poradę i niestandardowe rozwiązania dostosowane do konkretnych potrzeb,
Porozmawiajmy!
Powiązane historie
Nowe globalne przepisy dotyczące PFAS wymuszają stosowanie materiałów wolnych od PFAS, zachęcając do współpracy z zaufanymi dostawcami
Sprawiamy, że to działa!
Po prostu skontaktuj się z nami, a my szybko Tobie odpowiemy!
Bądź na bieżąco!
Zapisz się do naszego newslettera już dziś i otrzymuj najnowsze informacje o produktach i trendach w branży!