„Kühlschmierstofftechnologie 4.0“: - Wandel in der - KSS

„Kühlschmierstofftechnologie 4.0“:
- Wandel in der Prozesskette -
Dr. Dipl.-Chem. Klaus Terveen
Entwicklung wassermischbare Kühlschmierstoffe
Dipl.-Ing. (FH) Ivonne Dangleterre
Anwendungstechnik
Inhalt
 Formaldehyd im Mittelpunkt aktueller Diskussion
Re-Klassifizierung des Formaldehyds (6.ATP) und Informationen hierzu
 Auswirkungen auf die KSS-Technologie
Pro-Aktive Produktentwicklung und Prozessoptimierung
 Auswirkungen auf die Prozesskette
© Hermann Bantleon GmbH
Gefahrstoffregularien im Fluss …
Global (GHS, lokaler Registrierungsstatus)
in Europa (REACh, CLP, EU-GHS)
Nationale Umsetzung (BfR-Meldepflicht, WHG, etc.)
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Formaldehyd im Mittelpunkt aktueller Diskkussion
 Im Dezember 2012 reklassifiziert das Komitees zur
Risikobewertung (RAC) der europäischen
Chemikalienagentur (ECHA) den Stoff Formaldehyd.
 Die Neueinstufung des Formaldehyd wird mit der
6. ATP zur CLP-Verordnung zum 01. Januar 2016
umgesetzt werden:
Karzinogen
Mutagen
• Carcinogen Cat. 1 B / H350
• Text: „Kann Krebs erzeugen“
• Einstufung ab Kon. > 0,1% freies Formaldehyd
• Mutagen Cat. 2 / H341
• „Kann vermutlich genetische Defekte verursachen„
• Einstufung ab > 1% freies Formaldehyd
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Auswirkung dieser Re‐Klassifizierung

Eine Harmonisierung der Expositionsgrenzwerte in der EU ist anzustreben
– derzeit gelten in der EU sehr unterschiedliche arbeitsbezogene
Expositionsgrenzwerte.

Alle bisherigen nationalen Arbeitsplatzgrenzwerte für Formaldehyd bleiben
bis dahin jedoch in Kraft.

Im Zusammenhang mit der Einstufung des Formaldehyds gelangen auch
die Formaldehyddepots in den Fokus. Diese werden seit Jahrzehnten in
technischen Produkten (so auch KSS) eingesetzt.
 Was ist beim KSS zu tun ?
Formaldehyd (freier Stoff)
Formaldehyd‐
Depot
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Formaldehyd

Formaldehyd wird in der EU nicht verboten, sondern enger reguliert.

Formaldehyd ist wohl eine der am intensivsten untersuchten Chemikalie –
das Gefahrenpotential ist gut beschrieben.

Formaldehyd ist auch ein Stoffwechselprodukt des Menschen. Es zeigt bei
sehr geringen Dosierungen gute Wirkstruktur gegen Keime.

Formaldehyd findet sich heute in vielen technischen
Produkten, Desinfektionsmitteln, Haushaltsprodukten,
in Möbeln, Fußböden, Anstrichen, Harzen, Textilien,
Zigarettenrauch, u.v.m.

Quellen für mögliche Formaldehydbelastung sind damit sehr breit
gefächert. Die Änderungen zu Formaldehyd betreffen daher viele
Industriebereiche.
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Formaldehyd‐Depotstoffe (FAD) in KSS

Freies Formaldehyd ist in Abspaltern typischerweise zu
unter 0,1% enthalten.

Bestimmungsgemäß liegt auch der Gehalt an freiem Formaldehyd in
Emulsionen unter 0,1%.

Nur Produkte mit freiem Formaldehyd von > 0,1% müssen gekennzeichnet
werden.

Es ist keine Reklassifizierung oder Neueinstufung der Abspalter zu
erwarten.

Aufgrund der genutzten FAD-Wirkstoffe ist derzeit keine Höhereinstufung
der Konzentrate zu erwarten.

Die DGUV-Informationsschrift zu Formaldehyd und –depotwirkstoffen von
August 2014 gibt eine Handlungshilfe für die Gefährdungsbeurteilung.
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Ersatz von Formaldehyd‐Depotstoffen in KSS‐Konzentraten
 Nur begrenzte Auswahl an zugelassenen FAD-freien Bioziden ist gegeben
(PT13).
 FAD-freie Wirkstoffe sind anwenderseitig nicht immer akzeptiert.
 Vorsicht beim Vorliegen von Allergiepässen …hier ist Abstimmung ratsam.
 Rezepturanpassung ist bei Einarbeitung von Alternativ-Bioziden häufig
notwendig (Löslichkeitsverhalten der Rohstoffe und Stabilität des
Konzentrats).
 Vorsicht bei Nebenreaktionen mit Werkstoffoberflächen
 Die Einstufung der Ersatzstoffe ist zu beachten !
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Aktuelle Regularien im Bereich der Biozide
 Die Biozidrichtlinie RL 98/8/EG wurde am 01.09.2013 durch die neue
Biozidverordnung (EU) Nr. 528/2012 ersetzt
 Biozidstoffe wurden über die Hersteller / Importeure bei der ECHA
(europäische Chemikalienbehörde) gelistet
 Biozide für Kühlschmierstoffe sind in der Produktart 13 (PT13) als
„Schutzmittel für Metallbearbeitungsflüssigkeiten“ aufgeführt
 Es ging jedoch nur eine überschaubare Anzahl von Stoffdossiers bei der
ECHA für diese Produktarten ein. Bis zum Ende der Notifizierungsfrist für die
PT13 lediglich für 27 biozide Wirkstoffe ein Dossier eingereicht.
 Etwa die Hälfte hiervon sind Formaldehyd-Depot-Wirkstoffe.
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Möglicher Ersatz für Formaldehyd‐Depotstoffe durch Isothiazolinone ?
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Welche alternativen Inhaltsstoffe gibt es sonst noch?
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Sonstige Möglichkeiten (Auszug)

Einsatz alternativer Biozide wie z.B. Isothiazolinone und/oder Alkoholen
(Phenoxyethanol), welche auch als Booster wirken können.

Verwendung von biologisch schwerer abbaubaren Inhaltsstoffen

Erhöhung der Reservealkalität - High-pH-Strategie, wo denkbar

verstärkte Pflege / Überwachung der im Einsatz befindlichen Produkte
durch den Kunden

Alternative Amine – ähnlich DCHA, jedoch ohne derart hohe Kennzeichnung.

Kombi mit Borsäure oder Kupfercitrat anwendbar?

Sonstige Milieubehandlung mit Ziel das Zellplasma von Keimen zu
beeinträchtigen:
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Formaldehyd‐Depotstoff freie KSS im Bantleon‐Portfolio
 Emulsionskonzentrat, bor- und aminfrei
 Emulsionskonzentrat, borfrei und aminhaltig
 Emulsionskonzentrat, bor- und aminhaltig
 Vollsynthetische Produkte
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KSS 4.0 ‐ Formaldehydfreie Kühlschmierstoffe /Erfahrungen
 Im Bereich der Fertigung von Werkstoffen aus Stahl und Guss haben sich
Technologien bewährt, welche durch angepasstes pH-Milieu einen guten
Schutz gegen Keimentwicklung bieten.
 Dies geht in der Praxis häufig mit optimieren Korrosionsschutzleistungen
einher.
 Erfahrungen zeigen, dass auch unter extremen Umgebungsbedingungen
lange Standzeiten erreicht werden.
Mit dermatologischen Untersuchungen wurde die Hautverträglichkeit überprüft und bestätigt.
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KSS 4.0 ‐ Formaldehydfreie Kühlschmierstoffe /Erfahrungen
 Im Bereich der Fertigung von
Werkstoffen aus Buntmetallen und
Aluminium haben sich Technologien
bewährt, welche moderates pHLevel besitzen.
 Bei der Auswahl der Alternativstabilisierung (FAD-frei) ist die
Kompatibilität mit dem Werkstoff zu
beachten.
 Vorliegende Erfahrungen der borund aminfreien KSS-Technologien
können hier einfließen.
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Eingriff in den komplexen Prozess
Neu-Überprüfung der Eigenschaften innerhalb des Prozesses:
Anmischsystematik geeignet, Eignung für gegebene Wasserqualität und Materialien,
Kühlwirkung, Schmierwirkung, Schaumverhalten, Filtrierbarkeit, Leistungsreserve
Rückstandsbildung, Spülwirkung, Rücklöslichkeit nach Antrocknung in Reinigungssystemen
Materialverfärbung, Korrosionsschutz, Verhalten gegenüber Systemkomponenten (Lacke, Elastomere, …)
Geruch, Hautverträglichkeit, Filtrierbarkeit, Stabilität, KSS-Austrag, Einsatzkonzentration, Pflege- und
Überwachungsaufwand, Gesamtkosten im Prozess
u.v.m.
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Ausblick für die Lieferkette

Stoffauswahl für die Rezepturlegung der
Kühlschmierstoffe wird vor dem Hintergrund der
Rahmenregularien deutlich beeinflusst

Die Auswahl geeigneter Rohstoffe wird eher
eingeschränkt sein.

Die Möglichkeiten einer Formulierung von Konzentraten
ohne Kennzeichnung wird in immer engeren Grenzen
liegen.

KSS-Konzentrate werden im Konzentrat voraussichtlich
zunehmend kennzeichnungspflichtig sein.
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Herzlichen Dank.
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