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14.01.2015

Kunststoffe mit gasundurchlässigen Beschichtungen dichter machen


Kunststoffe sind zwar aus vielen Gründen praktisch, haben aber auch einen Nachteil: Sie sind durchlässig für verschiedene Gase. Um das Plastik dichter zu machen, tragen Ingenieure der Ruhr-Universität hauchdünne Schichten auf die Oberflächen auf. Kunststoffverpackte Lebensmittel wären so nicht nur länger haltbar, sondern es würden auch weniger Stoffe aus dem Plastik in die Nahrung entweichen. Das Wissenschaftsmagazin "RUBIN" berichtet.

Aus jedem Kunststoff entweichen Inhaltsstoffe

Leichte und bruchsichere Kunststoffe sind überall. Nun wird auch diskutiert, Babynahrung in Plastikgefäßen statt in Gläschen anzubieten. Doch noch besteht die Sorge, dass schädliche Stoffe in die Nahrung gelangen könnten. "Es gibt keinen Kunststoff, aus dem nicht irgendwelche Inhaltsstoffe entweichen", sagt Prof. Dr. Peter Awakowicz, Leiter des Lehrstuhls Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik. "Mit unserer Beschichtung können wir die Menge dieser Substanzen auf ein Prozent der Menge reduzieren, die normalerweise austritt."

Beschichtungsanlage für PET-Flaschen existiert bereits

Mit seinem Team erforscht Awakowicz, wie man ein Objekt mit einer beliebigen Form aus einem bestimmten Kunststoff am besten mithilfe eines Plasmas beschichtet. Viele Parameter beeinflussen das Resultat, zum Beispiel die Plasmadichte, der Sauerstoffgehalt oder die Intensität des Ionenbeschusses. Für PET-Flaschen haben die RUB-Ingenieure den Prozess gemeinsam mit Industriepartnern schon sehr weit optimiert. Das Forschungskonsortium besitzt bereits eine funktionstüchtige Beschichtungsanlage.

Eine Barriereschicht aus Glas: nicht nur für Lebensmittelverpackungen interessant

Die aufgetragene Barriereschicht, die den Kunststoff dichter macht, besteht aus hauchdünnem Glas. Die RUB-Forscher bringen sie aber nicht direkt auf das Plastik auf. Denn sie fanden heraus, dass der dafür notwendige sauerstoffhaltige Plasmaprozess die Kunststoffoberfläche zerstört. Daher bedeckt Awakowicz' Team die Oberfläche zunächst mit einer sauerstofffreien Schutzschicht, anschließend folgt die Glasschicht. Die Ingenieure zeigten auch, dass sich die Schutzschicht beim Auftragen der Glasschicht umwandelt und den Kunststoff so noch zusätzlich dichter macht. Das Beschichtungsverfahren ist nicht nur für Lebensmittelverpackungen interessant. Auch zum Beispiel künstliche Nieren oder organische Leuchtdioden bestehen aus Kunststoffen und könnten davon profitieren.

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Quelle: Universität Bochum




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