• Skip to main content
  • Skip to secondary menu
  • Zur Hauptsidebar springen

Die Chemie Zeitschrift Österreichs

Das Traditionsmagazin

  • Das Magazin
    • Blattgeschichte
    • 120 Jahre
    • Abonnement
    • Mediadaten
    • Online-Archiv
  • Resorts
    • Forschung
    • Foto Freitag
    • Messe
    • Publikation
    • Personalia
    • Bildung
    • Termine
    • News-Archiv 2015
    • News-Archiv 2016
    • News-Archiv 2017
    • News-Archiv 2018
    • News-Archiv 2019
  • Studienführer Chemie
  • Chemie-Lexikon
  • Links
    • L&B
    • labor
    • Kunststoff
  • Welkin Media Verlag
Aktuelle Seite: Startseite / News / Geringere Weichmacher-Migration dank Plasmabehandlung

Geringere Weichmacher-Migration dank Plasmabehandlung

1. Dezember 2020 von Birgit Fischer

Medizinische Produkte wie Blutbeutel oder Schläuche werden häufig aus Weich-PVC hergestellt. Der Kunststoff enthält oft phthalathaltige Weichmacher, die im Verdacht stehen, gesundheitsschädigend zu sein. Da die Substanzen nicht chemisch mit dem Polymer verbunden sind, können sie in die Blutbeutel entweichen und so mit menschlichen Zellen in Berührung gelangen. Ein neues Verfahren des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST verhindert, dass die schädlichen Substanzen in die Umgebung migrieren.

Weichmacher sind in vielen Alltagsgegenständen, aber auch in Medizinprodukten enthalten. Sie werden Polymeren hinzugefügt, um eine höhere Elastizität und Flexibilität des Materials zu erzielen. In Blutbeuteln und medizinischen Schläuchen wird häufig der PVC-Zusatzstoff DEHP (Diethylhexylphthalat) eingesetzt, der sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirken kann. Die EU hat DEHP, das zur Substanzklasse der Phthalate gehört, als reproduktionstoxisch eingestuft. Aufgrund seiner fortpflanzungsschädigenden Eigenschaften darf der Weichmacher DEHP in der EU nicht ohne Zulassung verwendet werden. In Kosmetika oder Spielzeug ist die Substanz verboten. Dennoch ist sie nach wie vor im Weich-PVC enthalten, aus dem Blutbeutel bestehen.

AldyneTM-Anlage zur kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Funktionalisierung, -Vernetzung und -Beschichtung. | Foto: Fraunhofer IST/Falko Oldenburg

„Weich-PVC enthält bis zu 40 Gewichtsprozent DEHP-Weichmacher. Da die Weichmachermoleküle nicht chemisch an das PVC gebunden sind, können sie in die Umgebung migrieren“ weiß Dr. Thomas Neubert, Wissenschaftler am Fraunhofer IST in Braunschweig.

Der Physiker und seine Kollegen nutzen Atmosphärendruckplasmaverfahren, um die molekulare Struktur des Weichmachers an der Kunststoffoberfläche zu verändern und die Moleküle so miteinander zu vernetzen, dass die schädliche Substanz das vernetzte Gitter nicht passieren kann.

„Wir erzeugen im Plasma reaktive Spezies und energiereiche UV-Strahlung, die in die PVC-Oberfläche eindringen. Hierdurch werden chemische Bindungen in den Weichmachermolekülen aufgebrochen, die sich dann mit den benachbarten Molekülen verbinden. Das so entstandene Netz bildet eine Schutzbarriere, die das DEHP nicht durchdringen kann“, erläutert Neubert. Das PVC selber wird nicht verändert, dessen mechanische Eigenschaften bleiben erhalten.

Barrierewirkung von 95 Prozent

In Tests konnten die Forscher nachweisen, dass sich die Migration der Weichmacher aus dem Weich-PVC um 95 Prozent reduzieren lässt. Zur Bestimmung der Barrierewirkung werden die behandelten PVC-Folien zwei Stunden in dem Lösungsmittel n-Decan gelagert, um die Menge der migrierten Weichmacher zu ermitteln. Um die Langzeitstabilität der Barrieren zu prüfen, wurden die behandelten Weich-PVC-Folien vier Monate lang an Luft gelagert. Das Ergebnis: Das erzeugte Molekül-Netz löst sich nicht auf, die Barrierewirkung von 95 Prozent bleibt erhalten. Für die Tests wurden PVC-Folien ver-wendet, aus denen Blutbeutel hergestellt werden. Die Ergebnisse lassen sich auch auf andere phthalathaltige Weichmacher wie TOTM (Tris(2-ethylhexyl)trimellitat) oder DINP (Diisononylphthalat) übertragen.

Plasmabehandlung mit Atmosphärendruck

Doch wie funktioniert das Verfahren im Detail? Um die Migration der Weichmacher zu verhindern, verwenden Neubert und sein Team dielektrisch behinderte Entladungen bei Atmosphärendruck. Dabei wird die PVC-Folie zwischen zwei Metallelektroden mit einer dielektrischen Barriere positioniert, an die die Forscher jeweils eine hohe Wechselspannung mit mehreren 1000 Volt anlegen. In dem Gasspalt zwischen den Elektroden findet daraufhin eine dielektrische behinderte Gasentladung statt.

„In dem entstandenen Plasma erzeugen wir kurzwellige UV-Strahlen, die die Weichmachermoleküle aufbrechen. Die Molekülfragmente wollen miteinander reagieren und vernetzen sich“, sagt Neubert.

Als Prozessgas kommt reines, leicht ionisierbares Argon zum Einsatz, das relativ kostengünstig ist. Die Plasmabehandlung mit Atmosphärendruck ist für Neubert das Mittel der Wahl, da die Methode wesentlich günstiger ist als Beschichtungsverfahren, die ebenfalls die Migration von Weichmachern verhindern könnten.

„An die Beschichtungsverfahren werden hohe Anforderungen gestellt. Die Beschichtung muss sehr gut haften und flexibel sein. Darüber hinaus muss ein aufwändiger Zulassungsprozess für medizinische Produkte durchlaufen werden.“ so Neubert weiter.

Derzeit arbeiten der Forscher und sein Team daran, das Verfahren industrietauglich zu machen und die Behandlungsgeschwindigkeit zu beschleunigen, um im Rolle-zu-Rolle-Verfahren mehrere Meter PVC-Folien pro Sekunde bearbeiten zu können.

Kategorie: Forschung, News Stichworte: DEHP, Fraunhofer IST, Polymerforschung, PVC

Haupt-Sidebar

Die aktuelle Chemie

Welkin Media News

Aktuelle Nachrichten aus unseren anderen Online-Portalen Lebensmittel-&Biotechnologie und Österreichische Kunststoffzeitschrift.

  • Proteine und ihre dreidimensionale Struktur für neue Therapien
    am 15. Januar 2021 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Forscher für Wissensbasierte Strukturbiologie und Biotechnologie verfolgen einen strukturbasierten Forschungsansatz in der Proteinforschung. Die neuen Erkenntnisse, die das Team mit seiner angewandten Grundlagenforschung liefert, könnten in […]

  • Premiere: VDWF-Praxisforum Kunststofftechnik 2021
    am 15. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Am 3. März 2021 Uhr veranstaltet der VDWF (Verband Deutscher Werkzeug und Formenbauer) das erste Praxisforum Kunststofftechnik als kostenlose Online-Veranstaltung. Inhaltlich fokussiert diese Premiere auf nachhaltiges Handeln – im ökologischen […]

  • Borealis und Tomra eröffnen Pilotanlage für Kunststoff-Rezyklat
    am 15. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Borealis und Tomra haben die Inbetriebnahme ihrer hochmodernen Pilotanlage für mechanisches Recycling in Lahnstein, Deutschland, bekanntgegeben. Erstmals in Deutschland trennt eine Pilotanlage Post-Consumer-Kunststoffabfälle und liefert marktreife […]

  • Mehrfach pilzresistente Rebsorte Felicia erhält Zulassung
    am 15. Januar 2021 von Helmut Mitteregger (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Rebsorte Felicia: Die Neuzüchtung aus dem deutschen Julius Kühn-Institut (JKI) ist widerstandsfähig gegen Echten und Falschen Mehltau sowie Schwarzfäule. Neuzüchtungen sind ein Baustein auf dem Weg zum nachhaltigeren Weinbau mit reduziertem […]

  • Neue vielversprechende Antikörper gegen SARS-CoV-2
    am 14. Januar 2021 von Helmut Mitteregger (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Ein internationales Forscherteam unter Federführung der Universität Bonn hat neuartige Antikörper-Fragmente gegen das SARS-Coronavirus-2 gefunden und weiterentwickelt. Diese „Nanobodies“ sind viel kleiner als klassische Antikörper. Sie […]

  • 98 Prozent Reinheit: Essigsäure aus giftigem Kohlenmonoxid
    am 14. Januar 2021 von Birgit Fischer (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Ein elektrochemischer Reaktor, mit dem flüssige Essigsäure aus Kohlenmonoxid hergestellt werden kann, wurde an der Rice University entwickelt. Der Reaktor verwendet einen Katalysator aus Kupfernanowürfeln und einen Festkörperelektrolyten. Die […]

  • Wintec startet Vertrieb in Europa
    am 14. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Wintec, Mitglied der Engel Unternehmensgruppe mit Stammsitz in Österreich, erweitert den Vertrieb von t-win Spritzgießmaschinen auf Europa. Die Zweiplatten-Großmaschinen sind mit diesem Schritt weltweit verfügbar. The post Wintec startet […]

  • Masterbatches von AF-Color für Hochtemperaturpolymere mit brillanten Farbergebnissen
    am 13. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Brillante Farbergebnisse durch neu entwickelte Farbrezepturen auch für Hochtemperaturanwendungen. Durch Bündelung von Marktbeobachtungen, Kundenbedürfnissen und eigenem Fachwissen präsentiert der Masterbatch-Hersteller AF-Color unter dem Namen […]

  • Höherprozentiges Ethanol aus Apfelresten durch ein optimiertes Verfahren
    am 13. Januar 2021 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Durch eine optimierte Verwertung von Biomasse konnte an der TU Bergakademie Freiberg bis zu 6 prozentiges Ethanol hergestellt werden. Besonders geeignet dafür ist der Apfeltrester - feste Bestandteile aus Stielen, Kernen, Fruchtfleisch und Schalen, […]

  • Wittmann Battenfeld richtet seinen Vertrieb neu aus
    am 13. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Wittmann Battenfeld intensiviert die Zusammenarbeit zwischen Vertrieb und Anwendungstechnik, um kunden- als auch branchenorientierte Lösungen weltweit schneller und zielgerichteter anbieten zu können als bisher. Zu diesem Zweck wurden […]

  • Gneuß: Störungsfreie Schmelzefiltration für wirtschaftlichen Einsatz von Rezyklaten
    am 13. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Werden innerbetriebliche Produktionsabfälle und stark verschmutzte Post-Consumer-Abfälle dem Produktionsprozess beigemengt, geraten Fremdpartikel unterschiedlichster Größe und Menge in den Schmelzestrom. Diese müssen effizient herausgefiltert […]

  • Umfassende Charakterisierung des Gefäßaufbaus von Pflanzen
    am 13. Januar 2021 von Helmut Mitteregger (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Zwei Teams von durch die Alexander von Humboldt-Stiftung geförderten Pflanzenforschern und Bioinformatikern unter Leitung der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) ist es gelungen, erstmals die Funktionen der verschiedenen Zelltypen im […]

  • Interne Formenkühlung von Wittmann für das Blasformen
    am 12. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Innovative Systeme zur internen Formenkühlung (Internal Air Cooling Systems, IACS) von Wittmann, verkürzen beim Blasformen die Kühlzeit, reduzieren Spannungen im fertiggestellten Produkt und senken die Kristallisationsraten. The post Interne […]

  • LPKF feiert Jubiläum: Zwanzig Jahre Laser-Kunststoffschweißen
    am 12. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Bereits vor zwanzig Jahren begann LPKF, den Laser als Werkzeug einzusetzen, um Kunststoffbauteile sicher und staubfrei, materialfest und hygienisch zu verbinden. Die Entwicklung hochwertiger und innovativer Geräte für Anwendungen im […]

  • TU Graz: Bakterium schützt Reispflanzen vor Krankheiten
    am 12. Januar 2021 von Helmut Mitteregger (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Mit ihrer Mikrobiom-Expertise konnten die Forschenden des Instituts für Umweltbiotechnologie nachweisen, wie ein bestimmtes Bakterium im Sameninneren von Reispflanzen zerstörerische Pflanzenpathogene wirksam und umweltfreundlich hemmt Der Beitrag […]

  • Ingemar Bühler ist neuer Geschäftsführer von PlasticsEurope Deutschland
    am 11. Januar 2021 von Kerstin Sochor (Österreichische Kunststoffzeitschrift)

    Der Verband der Kunststofferzeuger PlasticsEurope Deutschland hat einen neuen Hauptgeschäftsführer: Seit dem 1. Januar 2021 steht Ingemar Bühler an der Spitze des Wirtschaftsverbandes. The post Ingemar Bühler ist neuer Geschäftsführer von […]

  • Kleine Moleküle mit großer Wirkung
    am 11. Januar 2021 von Helmut Mitteregger (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Die Zusammensetzung sogenannter Metaboliten und deren Zusammenspiel im Stoffwechsel ist von Mensch zu Mensch individuell verschieden und nicht nur von äußeren Einflüssen, wie etwa der Ernährung, abhängig, sondern auch von natürlichen […]

  • Christoph Rauch – neuer CEO der SAN Group
    am 8. Januar 2021 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Seine Tätigkeit wird er neben der strategischen Leitung der Firmengruppe auf Investitionen in Zukunftstechnologien fokussieren. Darunter Bereiche der Agrar- und Biotechnologie, Digitalisierung und Automatisierung, Green Energy sowie der […]

  • Pouch-Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen
    am 7. Januar 2021 von Birgit Fischer (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Mit Förderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) arbeiten zwei Industrie- und ein Forschungspartner an der Entwicklung von recycelfähigen Pouch-Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen und deren effizienter […]

  • Synthese von Amino-Alkoholen durch Licht
    am 5. Januar 2021 von Helmut Mitteregger (Lebensmittel- & Biotechnologie)

    Sogenannte Vizinale Amino-Alkohole sind hochwertige organische Verbindungen, die in vielen alltäglichen Produkten vorkommen. Ihre Herstellung ist jedoch schwierig. Wissenschaftler um Prof. Dr. Frank Glorius von der Westfälischen […]

Schlagwörter

ABB analytica Analytica 2016 Analytik Analytik Jena Automation Awards B&R B&R Automation BASF Bayer Boehringer Ingelheim Borealis CEM Danfoss editorial Endress+Hauser Evonik FCIO Festo Finance Forschung Foto Freitag FotoFreitag Hardware Huber Industrie 4.0 Krebsforschung LANXESS Lenze life science Messe Messe München MesseNews Nano Personalia Pharma Phoenix Contact Polymerforschung POWTECH Publikation Pumpen Shimadzu Studium TU Graz

Kategorien

Copyright © 2021 · WelkinMedia Fachverlag