Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dicht und steril im Doppelpack - Plasmasterilisation von PET-Flaschen

24.02.2006


Ein Hauch von Glas auf Plastikflaschen


RUBIN 1/06: Plasmasterilisation von PET-Flaschen


Die sog. PET-Flasche hat die Gunst der Kunden längst erobert und die altbewährte Glasflasche aus dem Supermarkt verdrängt. Doch jetzt soll wieder Glas als dünne Schicht den Kunststoff undurchlässig gegenüber Gasen und die Getränke haltbarer machen. Für Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz und sein Team (Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik) ist das kein Widerspruch. Die Forscher haben zudem herausgefunden, dass sich PET-Flaschen in einem speziell dafür entwickelten Plasmareaktor auch ohne toxische Substanzen sterilisieren lassen. Sie kombinieren jetzt beide Verfahren - Beschichtung und Sterilisation - zu einem umweltfreundlichen Gesamtprozess.

Wenn Luft einströmt und der Sprudel entweicht


War es vor kurzem noch undenkbar, empfindliche Getränke wie vitaminhaltige Säfte in PET-Flaschen abzufüllen, so bieten heute einige Discounter selbst Bier in Kunststoffflaschen an. Das Problem lag in der unzureichenden Barriere des Werkstoffs Polyethylenterephthalat (PET) gegenüber Gasen. So konnte etwa Sauerstoff in die Flasche eindringen und Kohlensäure (Kohlendioxid) aus dem Getränk entweichen. Da viele Vitamine empfindlich gegenüber Sauerstoff sind, schränkte das die Mindesthaltbarkeit der Getränke drastisch ein. Die Barriereeigenschaften von Kunststoffflaschen lassen sich etwa durch mehrlagige Verbundkunststoffe mit Zwischenschichten verbessern, doch deren Herstellung ist aufwändig und teuer.

In der PET-Flasche ein Plasma zünden

Ein alternativer Ansatz ist die Beschichtung mit einem den Gasaustausch hemmenden Material. Mithilfe eines Niederdruckplasmas beschichten die Forscher PET-Flaschen von innen mit Siliziumdioxid (SiO2): Die Flaschen erhalten quasi eine hauchdünne Glasschicht in Nanometerstärke. Dafür entwickelten die Ingenieure in Kooperation mit einem Industriepartner einen speziellen Plasmareaktor. Er ermöglicht es, innerhalb der Flasche ein Plasma zu zünden, in dem gezielt chemische Reaktionen ablaufen, die schließlich zur Innenbeschichtung der PET-Flasche führen. Plasmen entstehen durch Energiezufuhr in Gasen. Sie sind gekennzeichnet durch einen bestimmten Umfang an ionisierten Komponenten (geladene Atome und Moleküle).

In wenigen Sekunden Millionen Keime abgetötet

Das Forschungsinteresse beschränkt sich nicht allein auf die Beschichtung von PET-Flaschen. Die Abtötung von Bakterien mithilfe von Plasmen könnte herkömmliche Sterilisationsverfahren ersetzen, die aufgrund der verwendeten stark ätzenden und reizenden Chemikalien hohe Sicherheitsanforderungen an die Prozessanlage stellen. Die Plasmasterilisation kommt dagegen ohne toxische Substanzen aus und ist bei Raumtemperatur möglich. Den Forschern gelang es, im Plasmareaktor innerhalb von wenigen Sekunden mehrere Millionen Keime abzutöten. Sie wollen nun beide Verfahren zu einem Gesamtprozess zusammenführen, in dem die PET-Flaschen zuerst sterilisiert und anschließend beschichtet werden. In einem anderen Projekt deuten erste Untersuchungen darauf hin, dass sich mittels Plasmasterilisation zugleich die Biokompatibilität von medizinischen Implantatmaterialien verbessern lässt.

Weitere Themen in RUBIN 1/06

In RUBIN 1/06 finden Sie außerdem folgende Themen: Die Silbermann-Orgel in der Dresdener Hofkirche nach der Restaurierung: Wie nahe sind wir dem Klang von 1755?; Strukturwandel und Frauenarbeit im Ruhrgebiet: Geschlechterrollen wirken lange nach; Koppelgeschäfte stärken EU-Kompetenz: Wer regiert Europa?; Neues OP-Verfahren bei Halswirbelsäulenerkrankungen: Befreiung durchs Schlüsselloch; Cochlea-Implantat-Forschung: Hören, wenn das Ohr nicht funktioniert; Muskelkontraktion im virtuellen Experiment: Wenn der Computer die Muskeln spielen lässt; Suche nach dem chemischen Ursprung des Lebens: Moleküle, die sich selbst vermehren; Editorial (Prorektor Prof. Elmar W. Weiler): Zur Exzellenzinitiative. RUBIN ist in der Pressestelle der Ruhr-Universität (Tel. 0234/32-22830) zum Preis von 2,50 Euro erhältlich und steht im Internet unter: http://www.rub.de/rubin

Weitere Informationen

Prof. Dr.-Ing. Peter Awakowicz, Dipl.-Ing. Michael Deilmann, Lehrstuhl für Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik (AEPT), Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel.: 0234/32-23062, E-Mail: awa@aept.ruhr-uni-bochum.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de/rubin

Weitere Berichte zu: Elektrotechnik Getränk PET-Flasche Plasma Plasmasterilisation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Mit optimierten Logistikprozessen Energieeinsatz und CO2-Ausstoß reduzieren
22.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

nachricht Elektrosynthese von Alkoholen energieeffizienter gestalten
18.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Acht Millionen Euro für die Forschung: Smarte Implantate sollen Knochen besser heilen

10.12.2019 | Förderungen Preise

Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

10.12.2019 | Materialwissenschaften

Risiken für Ernten: Globale Hitzewellen könnten mehrere Kornkammern der Welt gleichzeitig treffen

10.12.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics