Putzhilfe eingebaut

Schmutz am falschen Fleck kann in vielen Industriezweigen ganze Produktionsreihen vernichten. Ständiges Putzen ist jedoch teuer. Speziell beschichtete „Easy-to-clean“-Oberflächen können den Reinigungsaufwand erheblich reduzieren. Wie dies auch die Kosten senkt, kann auf der Messe parts2clean in Essen erfahren werden.

Es blitzt, blinkt und spiegelt. Ein Blick in eine saubere Großküche zeigt, welche Flächen Putzkräfte dort täglich von Fett und Essensresten befreien müssen. Aber nicht nur in der Gastronomie ist Reinlichkeit ein Muss. Auch in der Produktion sind die Anforderungen an Sauberkeit gewachsen, etwa bei der Herstellung von Mikrochips oder Pharmazeutika. Schmutz kann dort zu fehlerhaften Produkten führen und große finanzielle Verluste verursachen. Bleibt also nur häufiges, kosten- und zeitintensives Reinigen? Forscher des Fraunhofer-Instituts für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in Dresden arbeiten an einem alternativen Konzept: „Easy-to-Clean“-Oberflächen vermeiden die Ablagerung von Schmutz . Das reduziert den Reinigungsaufwand.

„Wir funktionalisieren die Oberflächen mit einer Titandioxidschicht“, sagt Frank-Holm Rögner vom FEP. „Bestrahlt man diese dann mit UV-Licht tritt ein selbstreinigender Effekt ein.“ Für die Oberflächenbeschichtung nutzen die Forscher das PVD-Verfahren – kurz für physical vapour deposition. Dabei verdampfen sie reines Titan im Vakuum, mengen Sauerstoff bei und scheiden das Reaktionsprodukt unter Plasmaeinwirkung an der kühleren, zu beschichtenden Oberfläche ab. UV-Licht – etwa aus dem Sonnenlicht oder handelsüblichen Leuchtstoffröhren – startet dann photokatalytische Prozesse in der Titandioxidschicht: Keime und aufliegende Schmutzteilchen werden dadurch abgebaut. Das Licht veändert auch die Benetzbarkeit der Oberfläche. Wasser fließt einfacher ab und reißt dabei Schmutzteilchen mit. Diese Vorteile einer Titandioxidschicht sind schon länger bekannt – auch Beschichtungsmethoden gibt es bereits: „Mit Sol-Gel-Verfahren oder beigemischt in einem Lack lässt sich das Oxid auch auftragen“, sagt Rögner. „Der Vorteil unserer Technik ist aber, dass wir keine Hilfsstoffe wie den Lack brauchen. Wir erhalten dadurch eine hochreine, sehr dichte und vollständig transparente Beschichtung mit höherer Photoaktivität.“ Die Forscher können Härte und Dicke der Schicht nach Maß schneidern. Über die Abscheidetemperatur lassen sich sogar die Kristallstruktur des Oxids und so dessen Eigenschaften steuern. „PVD eignet sich insbesondere für große, ebene Flächen aus Metall, Glas, Keramik und einige Kunststoffe“, meint Rögner – vorausgesetzt, der Kunststoff verträgt Temperaturen um rund 130 °C.

Auf der Messe „Parts2Clean“ in Essen präsentieren die Forscher vom 18. bis 20. Oktober ihr „Easy-to-Clean“-Konzept neben weiteren Neuerungen in der Reinigungstechnik am Stand der Fraunhofer-Allianz „Reinigungstechnik“ (Halle 3, Stand B217/C312).

Ansprechpartner:
Dipl.-Phys. Frank-Holm Rögner
Telefon: 03 51 / 25 86-2 42, Fax: -5 52 42
frank-holm.roegner@fep.fraunhofer.de

Dr. Peter Frach
Telefon: 03 51 / 25 86-3 70, Fax: -5 53 70
peter.frach@fep.fraunhofer.de