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Weichmacher sind in vielen Alltagsgegenständen aber auch in Medizinprodukten enthalten 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 Weich-PVC enthält laut des Fraunhofer-Instituts IST bis zu 40 Gewichtsprozent DEHP-Weichmacher Da die Weichmachermoleküle nicht chemisch an das PVC gebunden sind können sie in die Umgebung migrieren Am Institut wird das Atmosphärendruckplasmaverfahren genutzt 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 Wissenschaftler Thomas Neubert Das PVC werde nicht verändert dessen mechanische Eigenschaften bleiben erhalten Barrierewirkung von 95 Prozent In Tests haben die Forscher laut eigener Angaben nachgewiesen 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-PVCFolien 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 verwendet aus denen Blutbeutel hergestellt werden Die Ergebnisse lassen sich auch auf andere phthalathaltige Weichmacher wie TOTM Tris 2-ethylhexyl trimellitat oder DINP Diisononylphthalat übertragen Um die Migration der Weichmacher zu verhindern verwenden Thomas 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 Wechselspannung mit mehreren 1000 Volt anlegen Im Gasspalt zwischen den Elektroden findet daraufhin eine dielektrische behinderte Gasentladung statt In dem Plasma werden kurzwellige UV-Strahlen erzeugt die die Weichmachermoleküle aufbrechen Die Molekülfragmente wollen miteinander reagieren und vernetzen sich 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 deutlich günstiger sei 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 Derzeit arbeiten die Forscher daran das Verfahren industrietauglich zu machen und die Behandlungsgeschwindigkeit zu erhöhen um im Rollezu-Rolle-Verfahren mehrere Meter PVC-Folien pro Sekunde bearbeiten zu können Fraunhofer IST www ist fraunhofer de www kunststoffmagazin de 33 Experimentelle Anordnung für DBD-Behandlung von PVC-Folien Bild Fraunhofer IST Falko Oldenburg