Entwicklung von kombinierten bioziden Beschichtungen und Festlegung der Einsatzparameter für biozide Beschichtungen auf Ag-/Cu-/Zn-Basis in Kühlchmierstoff führenden Maschinen - KomiK II

In ihrer Anwendung unterliegen wassergemischte Kühlschmierstoffe (KSS) starken Veränderungen. Neben physikalischen Einflüssen kommen chemische Reaktionen zum Tragen, in der Gebrauchsemulsion stellen mikrobiell bedingte Stoffwechselvorgänge hierbei einen wesentlichen Faktor dar. Da nicht (komplett) entfernte Biofilme ein frisch gereinigtes System sofort wieder kontaminieren können lag der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten in der Verhinderung der Ansiedlung von Biofilmen auf Oberflächen durch antimikrobiell wirksame Beschichtungen. Gleich mehrere innovative und neuartige Entwicklungs- bzw. Untersuchungsansätze wurden im Rahmen der Forschungsarbeiten des KomiK-ll-Projektes verfolgt. Das wichtigste Forschungsziel, die Entwicklung eines in der praktischen Anwendung dauerhaft antimikrobiellen 'Ternär-Systems' mit den Wirkstoffen Silber, Kupfer und Zink (Ag, Cu, Zn), ist hierbei ereicht worden. Die Wechselwirkungen von Komponenten des Kühlschmierstoffs mit den eingesetzten metallischen Wirkstoffen wurden ebenfalls betrachtet. Zur Langzeitwirkung, insbesondere zu Nano-Silber, lagen bisher trotz der inzwischen weltweiten Verbreitung noch keine wissenschaftlichen Erfahrungswerte vor. Hierzu konnte gezeigt werden das es nur sehr wenige Wechselwirkungen zwischen dem Kühlschmierstoff und den Beschichtungen gibt und das bei den Lacksystemen eine Haltbarkeit von ca. 5 Jahren zu erwarten ist. In Laborversuchen wurden verschiedene potenziell wirksame Beschichtungsproben identifiziert. Diese wurden im Rahmen von Langzeitversuchen in Maschinen in der Praxis getestet. Hierbei zeigte sich nach 10 bzw. 12 Monaten Praxistest das eine dauerhafte Anheftung von Bakterien oder Pilzen auf den Proben verhindert werden konnte. Im Rahmen Projektes konnten somit mehrere Lacksysteme und metallische Beschichtungen entwickelt werden die eine ausgezeichnete antimikrobielle Wirkung im Langzeit-Praxisversuch zeigten. Die zwei besten Systeme aus Langzeitversuchen wiesen eine dauerhafte Verminderung der mikrobiellen Belastung auf den Oberflächen von mindestens 70 % auf - dies waren ein Lacksystem (2-Komponenten-Industrie-Lack mit Silber, Kupfer und geringen Anteilen an Zink) und eine gesputterte und gesinterte Beschichtung mit Silber und Kupfer in Kombination mit ca. 20% Zink (Sputterzeit 20 sec. bis 30 sec.).