Over de impact van roestvast staal

Ruim honderd jaar geleden ontwikkelde men in Amerika roestvast staal voor de wapenindustrie. Nu is roestvast staal met de combinatie van de elementen ijzer, chroom, nikkel en veelal ook molybdeen niet meer weg te denken uit ons dagelijks leven. Ook in de voedingsindustrie wordt volop gebruik gemaakt van roestvast staal. Metaalkundige Ko Buijs snapt wel waarom, maar wijst ook op bepaalde risico’s.

Niemand weet meer van metalen dan Ko Buijs. Met zijn bedrijf Innomet geeft hij metaalkundig advies aan allerlei organisaties: van ziekenhuizen en voedingsproducenten tot grote multinationals en kleine spelers in de markt. Voor zijn werk ontving hij diverse prijzen, waaronder de Future Award. In mei gaf hij twee lezingen bij Rösler over de mogelijke interactie tussen het roestvast staaloppervlak en voedingsproducten.

Waarom wordt roestvast staal eigenlijk zoveel gebruikt in de voedingsindustrie?

“Simpel, het is dankzij de goede corrosiebestendigheid en door het gladde oppervlak goed schoon te houden. Dit komt door het beschermlaagje van chroomoxide dat op het roestvast staal aanwezig is. In roestvast staal is voldoende chroom aanwezig dat met zuurstof uit de lucht een chroomoxidehuid vormt. Dit laagje is flinterdun en transparant, dus je kijkt op het onderliggende metaal. Maar dit beschermlaagje zorgt er wel voor dat water niet tot het onderliggende metaal kan doordringen. En andersom dat metaalionen niet in het voedsel terechtkomen. Bijzonder is ook dat deze oxidehuid zichzelf kan herstellen nadat het mechanisch is beschadigd dankzij de aanwezigheid van zuurstof.”

Veel voordelen dus, zijn er ook nadelen?

“Dat ligt eraan, want je moet roestvast staal wel op de juiste manier onderhouden. Ik zeg bewust roestvast staal want de term roestvrij is voorbehouden aan edele metalen. Vuil is vaak een boosdoener, want het zorgt ervoor dat het beschermlaagje op die plaats onvoldoende zuurstof krijgt en dat kan leiden tot ‘under deposit corrosion’. Daarnaast is de chroomoxidehuid gevoelig voor bepaalde stoffen zoals halogenen; hieronder vallen chloor, jodium, broom en fluor. Van een kortstondige chloorbelasting gaat deze huid niet stuk en bovendien kan het zichzelf daarna goed herstellen dankzij zuurstof. Daarbij heb je nu eenmaal chloorverbindingen nodig om bacteriën te doden. Maar bij een hoge en langdurige chloorbelasting en veelal ook bij hoge temperaturen wordt deze huid aangetast. Dit zie je steeds vaker gebeuren omdat bacteriën steeds resistenter worden vanwege mutaties. Daardoor moet men steeds agressievere schoonmaakmiddelen gebruiken en dat is een forse belasting voor roestvast staal.”

Wat is het gevolg?

“Wanneer de oxidehuid bezwijkt, kan vocht bij het onderliggende metaal komen en dat gaat dan corroderen. Hierdoor ontstaan o.a. bruine vlekken die ook wel theevlekken worden genoemd. Zeker in de voedingsindustrie moeten deze machinedelen dan in sommige gevallen zelfs vervangen worden. Of er kunnen plaatselijk beschadigingen en putjes in het oppervlak ontstaan waarin bacteriën zich kunnen ophopen. Dat moet voorkomen zien te worden want deze kunnen voedingsstromen besmetten.”

Zijn er ook alternatieven? Kun je het beschermlaagje weer herstellen?

“Zeker, en daarvoor zijn verschillende methoden. Zo kan je met beitsen een zwakke oxidehuid compleet laten oplossen en met passiveren weer opbouwen. Maar voor dit proces zijn wel agressieve chemische middelen nodig. Een andere optie is fijnkorrelig slijpen maar daar is wel veel specialisme voor nodig. Met elektrolytisch polijsten worden fantastische resultaten behaald als het gaat om de gladheid, maar er kunnen tijdens het gebruik ook behoorlijk veel bacteriën achterblijven. Het klinkt tegenstrijdig maar bij een té glad oppervlak kunnen bacteriën zich juist heel goed hechten aan het gepolijste oppervlak door onderdruk en adhesie. Omdat dit niet wenselijk is, heb je wel een geringe mate van ruwheid nodig. 

Ko Buijs: ‘Roestvrij staal bestaat niet. Roestvást wel’

Welke oplossing stelt u voor?

“Zelf ben ik gecharmeerd van de bewerkingstechniek PureFinish dat ontwikkeld is door Rösler uit Oss. Met een bepaalde druk wordt een waterig abrasief middel op het roestvast staaloppervlak gespoten. Hiermee behaalt men in mijn optiek de beste resultaten. Bacteriën laten zich gemakkelijk van zo’n oppervlak verwijderen en uit een onderzoek van TNO blijkt dat de reinheid na het schoonmaken optimaal is in vergelijking met andere behandelingstechnieken. Het roestvast staal krijgt zo ook een optimale afwerking. Ook een groot voordeel is dat men hiervoor geen chemische middelen nodig heeft waardoor deze methode niet belastend is voor het milieu.”

Hoe kun je roestvast staal het beste onderhouden?

“Geregeld moet men toch werkbanken en machines schoonmaken. Dat wordt gedaan met speciale schoonmaakmiddelen die ook bacteriën doden. Dat betekent dat er vaak met chloorverbindingen gewerkt moet worden en dan is het belangrijk dat men zich houdt aan professionele schoonmaakadviezen. Het is ook van belang om de reiniging niet langer te laten duren dan voorgeschreven is. Daarom ging het bij een Amerikaans vleeswerkingsbedrijf een keer helemaal mis. Het risico op de aanwezigheid van de listeriabacterie was daar nogal groot en daarom werden de machines geschuimd waarin natriumhypochloriet aanwezig was. Veelal is dan 15 minuten voldoende om de listeria bacterien te doden. De schoonmakers echter dachten daar anders over en lieten dit corrosieve middel meer dan uur op het oppervlak zitten. De oxidehuid op het roestvast staal bezweek en het resultaat was roestige vlekken op het oppervlak.

Listeria is een gevreesde bacterie, hetzelfde geldt voor legionella. Hoe kun je die bestrijden?

“Daarvoor kan je m.b.v. elektroden zeer kleine hoeveelheden zilver- en koperionen aan het water toevoegen. Het zilver maakt de huid van de bacterie week waardoor het koper gemakkelijk naar binnen kan dringen om zo als biocide de bacterie te doden.”

Kunnen er nog meer problemen zijn?

“Veel bedrijven onderschatten nog het gevaar van microbieel geïnduceerde corrosie (MIC) als gevolg van zwavelreducerende bacteriën. Zodra deze afsterven kan er zwavelzuur en/of kathodische depolarisatie ontstaan. Zwavelzuur zal de oxidehuid van het roestvast staal oplossen waardoor deze ernstige corrosievorm kan ontstaan. De ontstane corrosieproducten kunnen voedselstromen besmetten. Dit proces kan soms heel snel gaan. In verschillende snelwegtunnels zijn brandblusleidingen binnen een jaar lek geraakt. Omdat zwavelreducerende bacteriën vooral voorkomen op plekken waar water stilstaat, zoals brandblussystemen en waterreservoirs, ligt het voor de hand om hier preventieve maatregelen te nemen.”

Welk advies wilt u tot slot meegeven?

“Voor een voedingsproducent is veilig en hygiënisch werken enorm belangrijk. Je wilt voorkomen dat mensen ziek worden of dat producten teruggeroepen moeten worden. Daarom is mijn advies om eens met een deskundige naar het roestvast staal oppervlak te kijken. Tijdens deze inspectie bepaal je dan wat de staat daarvan is zodat je eventuele problemen tijdig kan aanpakken. ‘Discover the surface’ is het motto van Rӧsler en dat onderstreep ik graag. En als je echt op safe wilt spelen, overweeg dan eens het gebruik van titanium voor kritische onderdelen. Dit materiaal is onderhoudsvrij en ongevoelig voor MIC en andere vormen van corrosie. Het is wel duurder maar het soortelijk gewicht is veel lager, waardoor de relatieve kiloprijs niet zo hoog is als men veelal denkt. Waar men ook voor kiest, besef goed dat het oppervlak van een gekozen metaal altijd een bepaalde impact heeft op de kwaliteit van je eindproduct.”

www.innomet.nl