AW GmbH: Neue Produktreihe mit antibakterieller Wirkung

Funktionelle Rezepturen mit antibakteriellen Eigenschaften erweitern Angebotspalette

Der im oberfränkischen Lichtenfels ansässige Hersteller von Farbkonzentraten vergrößert sein Portfolio um eine weitere Produktreihe. Neben Farb- und Effektmasterbatches, die hauptsächlich in Lebensmittel- und Kosmetikverpackungen zum Einsatz kommen, sowie speziell entwickelten Rezepturen zur Einfärbung von Hochtemperaturpolymeren, werden nun auch Additive zur antibakteriellen Ausrüstung von Polyolefinen und technischen Kunststoffen angeboten. Diese können sowohl in Form von Masterbatch oder als fertiges Compound bereitgestellt werden.

Gemeinsame Entwicklung für bestmögliche Kombination aus Kosten und Nutzen

In intensiver Zusammenarbeit mit einem bestehenden Kunden des Unternehmens wurden bereits mehrere spezielle Compounds, die mit antibakteriellen Wirkstoffen ausgerüstet sind, entwickelt. Konkret handelt es sich bei diesem Projekt um ein Eingabegerät, welches im medizinischen bzw. pharmazeutischen Bereich zum Einsatz kommt und aus mehreren Bauteilen aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) besteht, die mittels Zweikomponenten-Spritzgießen hergestellt werden. Neben einer engen Farbtoleranz der beiden verspritzten Komponenten mussten die produzierten Teile auch sehr gute antibakterielle Eigenschaften besitzen. In mehreren Bemusterungsschritten wurden Verarbeitbarkeit und Farbgebung der mit antimikrobiellen Silberionen-Additiven ausgerüsteten Compounds getestet, angepasst, und die finalen Rezepturen anschließend auf die gewünschten Eigenschaften untersucht.

Standardisierte Prüfung bestätigt antibakterielle Wirksamkeit 

Die ISO 22196 ist ein quantitatives Testverfahren zur Bestimmung der antibakteriellen Wirksamkeit von nicht saugfähigen, nicht porösen Materialien, wie z. B. Kunststoffoberflächen. Materialproben mit einer vorgeschriebenen Größe von mindestens 5 x 5 cm werden zwei verschiedenen Arten von Bakterien ausgesetzt: MRSA, d.h. ein Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus, sowie Escherichia coli, ein Bakterium, das normalerweise im menschlichen und tierischen Darm vorkommt. Danach werden die Proben über einen Zeitraum von 18–24 Stunden einer für das Bakterienwachstum idealen Temperatur von 37 °C ausgesetzt.

Anschließend werden die Bakterien dem Testmaterial entnommen und ausgezählt. Die Anzahl der überlebenden Bakterien wird mit der Anzahl der Bakterien zum Startzeitpunkt verglichen. Die Differenz zwischen der Anfangs- und Endzahl der Bakterien wird als prozentuale Reduktion angegeben und veranschaulicht somit die Wirksamkeit eines antibakteriellen Additivs. Als Kontrolle wird parallel dazu die gleiche Vorgehensweise auf Materialproben des Ausgangsmaterials ohne Zugabe des Wirkstoffes angewandt und auch hier die Veränderung zur Anfangszahl entsprechend untersucht.

Abbildung 1: Die Messung der antibakteriellen Aktivität nach ISO 22196 kann entweder am fertigen Bauteil oder in diesem Fall auf spritzgegossenen Musterplättchen erfolgen. Neben dem Produkt mit zugesetztem Wirkstoff erfolgt die Prüfung parallel auch immer mit dem Ausgangsmaterial ohne Zusatz des Additivs (Foto: AW GmbH).

Neben den beiden ABS-Compounds wurde die Wirksamkeit des eingesetzten Additivs auch in zwei weiteren Materialen, PP (Polypropylen) und HDPE (Polyethylen hoher Dichte) geprüft - auch hier lag die prozentuelle Reduktion im gewünschten Bereich. Somit besteht die auch Möglichkeit, Polyolefine mit den entsprechenden antibakteriellen Eigenschaften auszurüsten.

Aussagekräftige Bemusterung schon in der Projektphase

Obwohl die finale Prüfung auf antibakterielle Wirksamkeit immer am fertigen Bauteil zu erfolgen hat, kann in der Entwicklungsphase eine Untersuchung an durch bei AW GmbH hergestellten Musterplättchen erfolgen. Die Ergebnisse können schon vorab Aufschluss über die zu erwartende Wirksamkeit der entsprechenden Rezeptur geben.

Durch die langjährige Erfahrung in der Ausarbeitung und Herstellung von Farbkonzentraten können die neuen antibakteriellen Masterbatches nicht nur als reines Additivbatch in einem spezifischen Trägerpolymer, sondern auch als Kombination aus Wirkstoff und Farbe, die als fertiges Granulat einfach zudosierbar sind, für unterschiedliche Anwendungen angeboten werden. Weiters besteht auch die Möglichkeit, ein fertiges Compound bestehend aus dem jeweiligen Grundmaterial, dem antibakteriellen Wirkstoff und falls gewünscht fertig eingefärbt nach Kundenvorgabe, zu liefern.