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P: Fachverband Plasmaphysik

P 8: Niedertemperaturplasmen

P 8.8: Talk

Tuesday, March 31, 2009, 15:15–15:30, INP-Staffelgeschoß

Barrierebeschichtung und Sterilisation von PET-Flaschen mit mikrowellenangeregten Niederdruckplasmen — •Simon Steves, Michael Deilmann, Nikita Bibinov und Peter Awakowicz — Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, Ruhr-Universität Bochum

Die Anforderungen an moderne Verpackungsmaterialien steigen im Hinblick auf die Entwicklung geeigneter Permeationsbarrieren und Verfahren zur materialschonenden Sterilisation. Am Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik der Ruhr-Universität Bochum wird ein mikrowellenangeregtes Niederdruckplasma zur Barrierebeschichtung und Plasmasterilisation von PET-Flaschen entwickelt.

Mit dieser Art der Plasmabehandlung besteht die Möglichkeit, thermolabile Materialien ohne den Einsatz toxischer Substanzen, wie Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure, zu sterilisieren. Bei der Plasmasterilisation werden im Gegensatz dazu Argonplasmen mit Beimischungen von Stickstoff, Sauerstoff oder Wasserstoff verwendet. Die vom Plasma emittierte Strahlung zwischen 160 und 300 nm erweist sich als besonders effizient für die Sterilisation.

Zur Barrierebeschichtung werden Siliziumoxidschichten (SiO_x) mit Hilfe eines gepulsten Hexamethyldisiloxan:Sauerstoff-Plasmas auf PET abgeschieden, die zu einer Barriereverbesserung um mehr als das 65fache im Hinblick auf die Sauerstoffpermeation führen. Mit optimierter Schichtzusammensetzung wird die Sauerstoffpermeation für 60 nm dicke SiO_x - Schichten auf PET-Folien auf einen Restpermeationsfluss von J = 1.0 ± 0.3 cm³m⁻²Tag⁻¹bar⁻¹ reduziert.