Problemstellung: Qualitätsbestimmung von SiOx-Barrierebeschichtungen für Becher

Verpackte Lebensmittel dürfen häufig nicht oxidieren und der Wassergehalt darf sich nicht ändern, um das Produkt genießbar zu halten. Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit ermöglicht zudem das Wachstum von Bakterien und Schimmel und führt somit zum Verderb des verpackten Produktes. Mittels Plasmapoylmerisation können Kunststoffverpackungen, die sonst nur über eine geringe Barrierewirkung verfügen, mit einer Beschichtung mit hoher Sperrwirksamkeit (häufig SiOx-Schichten) ausgestattet werden. Der Hersteller der Kunststoffbecher lässt die Beschichtungen von einem Drittunternehmen vornehmen, verfügt aber über keine Möglichkeit zur Evaluation der Qualität der aufgebrachten Beschichtungen. Aufgrund der Transparenz und geringen Schichtdicke der Beschichtungen von wenigen zehn Nanometern sind die Beschichtungen nicht visuell prüfbar.

Methodik: Schichtnachweis und -charakterisierung, sowie Benchmarking durch Vergleich der Beschichtungen mit im IKV speziell für diesen Anwendungsfall entwickelten Schichtsystemen

  • Schnelltest zum Schichtnachweis mit Infrarotspektroskopie.
  • Schichthaftungsmessungen mittels einer Haftungsprüfung (Adhesion Analyzer) und Vergleich mit Erfahrungswerten aus dem IKV für diese Beschichtungsart.
  • Beschichtung baugleicher Becher im IKV zur Bildung einer Referenz.
  • Vergleich der erzielten Barriereverbesserungen.

Ergebnis: Ausreichende Qualität der Beschichtungen des Lieferanten betätigt

Durch den Schnelltest kann eine SiOx-Beschichtung auf allen gelieferten Proben nachgewiesen werden. Die Schichthaftungsmessungen ergaben für die Anwendung ausreichende Werte

Die durch die Schichten des Lieferanten erzielten Barriereverbesserungen liegen nahezu im gleichen Wertebereich, wie sie auch mit den im IKV entwickelten Schichten erzielt werden können.

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