Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) als Zusatzstoffe in Tonern und damit höchstwahrscheinlich auch Teil der Emissionen von Laserdruckern

Die gemeinnützige Organisation nano-Control, Internationale Stiftung fordert verbindliche Regeln für die Installation und den Betrieb von ubiquitären tonerbasierten Drucksystemen wie „Laserdrucker und Kopierer“, um die Luftqualität in Innenräumen nachhaltig zu verbessern. Das Verbot von inhalierbaren PFAS in Innenräumen ist notwendig.

Toner und Emissionen von Laserdruckern
Die Hersteller von Toner für Laserdrucker legen ihre Tonerzusammensetzungen in Patenten offen. Die Sicherheitsdatenblätter enthalten nur Informationen, die gesetzlich vorgeschrieben sind. Die Bestandteile der Polymere müssen nicht genannt werden, nur gefährliche Stoffe in größeren Mengen gemäß REACH-Verordnung.

Die Tonermischungen sind Rezepturen für ein hochtechnisches elektrostatisches Verfahren, das auf Präzision beruht. Alle Stoffe haben ihre spezifischen Aufgaben und werden in bestimmten Anteilen zugesetzt. Dabei handelt es sich nicht um Verunreinigungen, sondern um Erfindungen von Experten, die in den Tonerpatenten der Hersteller zu finden sind.

Die Zusammensetzung der Tonerpartikel besteht im Wesentlichen aus Kunstharz, Pigmenten, magnetisierten Metalloxiden und verschiedenen Additive wie Stabilisatoren, Weichmachern, Antioxidantien, Dispergiermitteln, Substanzen, die die elektrische Leitfähigkeit, thermische und chemische Beständigkeit gewährleisten. Andere Additive tragen zur Verbesserung der Fließfähigkeit bei und verhindern das Schimmeln und Rosten. Die große Gruppe der Metallkomplexe wird zur Erzeugung einer elektrostatischen Ladung verwendet.

Toner bubble
An der Oberfläche der Tonerpartikel können potenziell toxische Verbindungen wie flüchtige organische Verbindungen (VOC), Ethylbenzol, Phenole, Aldehyde oder verschiedene Carbonsäuren haften. 1

PFAS verbessern die allgemeine Druckleistung
Fluorpolymere, wie PTFE (Polytetrafluorethylen) werden bei der Herstellung von Druckfarben und Tonern verwendet.2+3
PFAS werden Tonerformulierungen zugesetzt, um die Leistung und Qualität des Druckprozesses in verschiedenen Anwendungen zu verbessern:

Anti-Haft-Eigenschaften: Sie verhindern, dass der Toner an empfindlichen Komponenten wie der Fixiereinheit oder den Walzen anhaftet, wodurch die Lebensdauer dieser Teile verlängert und der Wartungsaufwand verringert wird. Besonders wichtig ist dies bei den Fixiereinheiten von Laserdruckern, wo hohe Temperaturen herrschen.

Verbesserung der Tonerübertragung: Fluorpolymere optimieren die elektrostatischen Eigenschaften des Toners und ermöglichen eine präzisere Übertragung des Tonerbildes auf das Papier. Sie werden in Farb- und Monochrom-Laserdruckern sowie in hochwertigen Kopierern eingesetzt.

Schutz vor Abnutzung: Der Zusatz von Fluorpolymeren verringert den Abrieb von Toner an mechanischen Komponenten und verbessert so die Gesamtleistung des Druckers. Dies ist vorteilhaft für Drucker, die für hochvolumige Druckaufgaben ausgelegt sind.

Widerstandsfähigkeit gegen Hitze und Chemikalien: Fluorpolymere widerstehen extremen Bedingungen und verbessern die Tonerstabilität bei hohen Temperaturen und chemischer Belastung. Unverzichtbar in Hochleistungsdrucksystemen und industriellen Druckverfahren.

Diese Additive verbessern die Druckqualität, die Effizienz und die Langlebigkeit von Drucksystemen erheblich.

Neben PTFE (Polytetrafluorethylen) gibt es andere Fluorpolymere, die für bestimmte Anwendungen in Tonern effektiver sind, z. B. PFA (Perfluoralkoxyalkane), ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen), TFE/PFPE-Copolymere (Tetrafluorethylen/Perfluorpolyether-Copolymere), PVDF (Polyvinylidenfluorid).4

Der Druckprozess eines Laserdruckers erzeugt mit nur einer Druckseite Milliarden ultrafeiner Partikel, die aus Mikro- und Nanoplastik-Partikeln gemischt mit Schwermetallen, Chemikalien, VOCs und PAHs bestehen. Die Zusammensetzung ist weitgehend unbekannt.

Hergestelltes Fluorpolymer kann unbeabsichtigte Rückstände perfluorierter Alkylsäuren enthalten, die sich unter normalen Bedingungen nicht aus dem Material herauslösen, aber bei großer Hitze (200 °C) beim Drucken und Schmelzen auf dem Papier nicht sicher sind.