Extrusion 2-2017

55 Extrusion 2/2017 ➠ Fraunhofer-Institut für Verfahrens- technik und Verpackung IVV www.ivv.fraunhofer.de ICE Europe 2017: Halle A5, Stand 1031 Optisches Messsystem zur Inline-Kontrolle von Schichtdicke und Vernetzung organischer Beschichtungen (© Foto Fraunhofer IVV) In der Vereisungskammer testen Fraunhofer-Wissenschaftler, wie sich die Anti-Eis-Beschichtung auf das Gefrierverhalten von Wassertropfen auswirkt (© Foto Fraunhofer IGB) ckelt. Damit kann die Wasserdampf- durchlässigkeit um den Faktor 3 bis 4 schneller bestimmt werden als mit her- kömmlichen Methoden und der Permea- tionsvorgang simuliert werden. Hochbarrieretechnologie weiter opti- mieren mit Atomlagenabscheidung : Das Fraunhofer IVV verfügt über eine neue Anlage zur Beschichtung mittels Atomlagenabscheidung, um die Permea- bilität von Folien noch weiter zu reduzie- ren. Möglichst niedrige Durchlässigkei- ten gegenüber Wasserdampf und Sauer- stoff sind in der Forschung und Entwick- lung von Hochbarrieretechnologien der Schlüssel zum weiteren Optimierungser- folg. Den Weg dafür ebnet die Technolo- gie der Atomlagenabscheidung (atomic layer deposition ALD). Durch die Be- schichtung im Rolle-zu-Rolle-Prozess werden eine hohe Prozessgeschwindig- keit und Wirtschaftlichkeit ermöglicht. Schichten mit der aktuell höchsten Bar- rierewirkung werden bisher in Vakuum- prozessen erzielt. Mit der im Fraunhofer IVV neu zur Verfügung stehenden ALD- Anlage können die Barriereeigenschaf- ten nochmal deutlich verbessert werden, um mittelfristig in den Bereich der Anfor- derungen für die OLED-Verkapselung vorzustoßen. Das Fraunhofer IVV nutzt die Technologie für öffentlich geförderte Forschungsprojekte und unterstützt In- dustrieunternehmen mit maßgeschnei- derten Lösungen und Forschungsdienst- leistungen in der Prozess- und Material- entwicklung. Anti-Eis-Folien mindern Schäden durch Vereisung : Lagert sich auf den Rotorblättern von Windkraftanlagen Eis ab, kommt es zu einer Unwucht. Um Schäden zu vermeiden, müssen die Ro- toren entweder beheizt oder die Anla- gen abgeschaltet werden. Das Fraunho- fer IGB hat verschiedene Anti-Eis- Ausrüstungen für Kunststoffoberflächen entwickelt. Wasserabweisende mikro- und nanostrukturierte Beschichtungen sorgen dafür, dass Wasser auch bei Tem- peraturen unter null Grad flüssig bleibt und die Eishaftung dadurch um 90 Pro- zent gegenüber unbeschichteten Ober- flächen reduziert wird. Der Trick: Die Oberflächen bieten dem Wasser keine Kristallisationskeime. Die strukturierten Schichten scheiden die Forscher mittels Plasmatechnologien auf Kunststofffolien aus schlag- und stoßfestem Polyurethan (PU) ab. Das Verfahren ist nicht nur für Windkraftanlagen interessant: Auch die Tragflächen von Flugzeugen und Solar- paneele könnten mit diesen funktionalen Oberflächen beklebt werden. Daneben kann die Anti-Eis-Ausrüstung auch direkt auf Textilien und Kunststoffe aufge- bracht werden. Leichte Reinigung, bedruckbare Fo- lien, wasserabweisende Textilien : Egal ob Oberflächen gefragt sind, die nur wenig verschmutzen und leicht zu reinigen sind, Folien, auf denen Ge- drucktes auch hält, oder Textilien, die umweltschonend wasserabweisend aus- gerüstet werden sollen: Um Oberflächen mit neuen Eigenschaften zu versehen, setzt das Fraunhofer IGB vor allem auf Plasmaprozesse. Auf diese Weise können Oberflächen abgetragen und damit ge- reinigt und chemische Funktionen oder Schichten aufgebracht werden. Durch Wahl und Steuerung der chemischen Prozesse können die Forscher am Fraun- hofer IGB die Grenzflächenenergie und damit die Benetzungseigenschaften nach Wunsch anpassen. “Intelligente” Materialien auch von der Rolle : Während die Eigenschaften der meisten synthetischen Materialien permanent festgelegt sind, vermögen sich viele biologische Systeme an än- dernde Umweltbedingungen anzupas- sen. In Analogie zu einem solchen Ver- halten wurden Materialien entwickelt, deren Eigenschaften sich durch äußere Reize “schalten” lassen. Derartige “intel- ligente” Materialien lassen sich durch viele physikalische oder chemische Reize wie Änderungen von Temperatur, Licht und pH-Wert oder durch Biomoleküle wie zum Beispiel Proteine schalten. Er- reicht wird das durch spezielle Polymere, die am Fraunhofer IAP entwickelt wer- den. Diese Entwicklungen werden er- gänzt durch Oberflächentechnologien, die diese intelligenten Materialien auch in großem Maßstab als Bahnware zur Verfügung stellen. Neben klassischen Verfahren wie Corona oder Plasmabe- handlung werden insbesondere Druck- verfahren (vollflächig oder strukturiert) zum Funktionalisieren der Oberflächen eingesetzt.