Plasmabeschichtung für PET-Kunststoffflaschen: Limo bleibt ein Jahr statt ein paar Wochen frisch

Mineralwasser mit normalem Kohlensäuregehalt wird, ohne dass die Kunststoffflasche geöffnet wird, prickelt nach einige Zeit nicht mehr so anregend wie am Anfang. Die Flasche besteht aus Polyethylenterephthalat, besser bekannt unter dem Kürzel PET, einem Kunststoff, der nicht gasdicht ist. Die Kohlensäurebläschen entweichen still und heimlich aus der Flasche. Auch empfindliche Lebensmittel sind in PET nicht sicher. Von außen eindringende Gase, etwa Sauerstoff, lassen sie vorzeitig verderben.

Hauchdünne Schicht im Flascheninneren

Schutz bietet eine gasdichte Beschichtung. Die muss sehr dünn sein und darf nicht viel kosten. Forscher an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben jetzt eine neue Lösung vorgestellt. Ein Team um Professor Peter Awakowicz, Inhaber des Lehrstuhls Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik, beschichtet das Innere der Flaschen mit einer hauchdünnen Schicht. Das gelingt ihnen mit einer Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition genannten Technik, einer Materialabscheidung, die durch ein Plasma hervorgerufen wird. Die Forscher regen ein Gasgemisch aus Kohlen- und Siliziumwasserstoffen energetisch an. Das lässt ein so genanntes Plasma entstehen, ein Gemisch aus elektrisch positiv geladenen Ionen und Elektronen. Das besondere an dem Bochumer Plasma: Es ist, bis auf die schnellen und damit heißen Elektronen, kalt, sodass es das hitzeempfindliche PET nicht zerstört.

Beschichtung stört nicht beim Recycling

Teile des Plasmas schlagen sich auf der Innenseite der Flaschen nieder und bilden einen glasartigen Film. Die nur 20 bis 30 Nanometer dünne Beschichtung sorgt dafür, dass 10- bis 100-Mal weniger Gas durch die Flaschenwand entweicht beziehungsweise eindringt. Das verlängert die Haltbarkeit einer Limonade von bisher vier Wochen auf ungefähr ein Jahr. Die Methode ist auch für die Verpackungen von Milch und anderen Lebensmitteln, aber auch Medikamenten bis hin zu mikroelektronischen Bauelementen wirksam.

„Diese Art der Beschichtung ist umweltfreundlich, denn die winzige Menge an Material kann man beim Recycling einfach vernachlässigen“, sagt Marc Böke vom Lehrstuhl Experimentelle Physik II der RUB. Verbundmaterialien aus Kunststoff und Aluminium oder Pappe seien weitaus schwieriger wiederzuverwerten, weil sich die Komponenten nur schlecht voneinander trennen lassen.

via Ruhr Universität Bochum