Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
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Roll-to-roll plasma coating system for the production of an anti-ice surface functionalization developed at Fraunhofer IGB.

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Verfahren

Unsere Verfahren umfassen diverse Beschichtungsverfahren aus der Gasphase (Plasmaverfahren, PVD-, CVD-Verfahren) und Flüssigphase (Tauchen, Rakeln, Sprühen, Spin-coating) – vom Labor- bis in den Pilotmaßstab.

Zudem entwickeln wir plasmabasierte Sterilisations- und Reinigungsverfahren sowie UV-C-LED-Behandlungsverfahren.

Weiterhin entwickeln wir Prozesse zur gezielten Herstellung funktionaler Partikel sowie der aufskalierten Synthese von Hydrogelen.

Verfahrensentwicklung

 

Beschichtungstechnologien

Unsere Verfahren umfassen diverse Beschichtungsverfahren aus der Gasphase (Plasmaverfahren, PVD-, CVD-Verfahren) und Flüssigphase (Tauchen, Rakeln, Sprühen, Spin-coating) – vom Labor- bis in den Pilotmaßstab.

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Strukturierung, Druckverfahren, Additive Verfahren

Die generative Fertigung von innovativen Produkten nimmt in der Forschung und Entwicklung bereits im Labormaßstab eine große Rolle ein. Hierfür verfügt das Fraunhofer IGB über Anlagen zur Aufskalierung und Weiterentwicklung im Bereich der Prägeverfahren sowie der additiven Verfahren. Die vorhandene Verfahrenstechnik wird dafür genutzt, um gezielt auf die neusten Anforderungen zu reagieren.

 

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Wasserreinigung mit Atmosphären-Plasma

Schwer abbaubare Substanzen wie PFAS, Medikamentrückstände oder Pestizide in Industrieabwässern müssen mit oxidierenden Substanzen wie Ozon und Wasserstoffperoxid oder UV-Bestrahlung entfernt werden. Der Einsatz von Plasmaverfahren, die zu den AOP (advanced oxidation processes) zählen, kann eine Alternative darstellen, um Spurenschadstoffe abzubauen.

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Reinigung und Entkeimung

UV und Plasmen haben eine abtötende Wirkung auf Mirkoorganismen und ermöglichen die Entfernung von organischen Kontaminationen. Sie können so zur Sterilisation von Oberflächen oder zur Entkeimung in der Lebensmittelproduktion eingesetzt werden. Darüber hinaus entwickeln wir Adsorberpartikel zur selektiven Entfernung von Umweltschadstoffen oder Störstoffen.

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Plasmabewitterung von Oberflächen

Die Produktentwicklungszyklen für polymere Materialien wie Lacke sind vor allem aufgrund der Testverfahren aufwendig, teuer und langwierig. Plasmabasierte Verfahren können die Freibewitterung nachahmen. Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklungszyklen für Lacke dadurch deutlich verkürzt werden können.

 

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Rolle-zu-Rolle-Verfahren: Beschichtung und Strukturierung

R2R-Verfahren

Für die Rolle-zu-Rolle-Beschichtung von Bahnware setzen wir Plasmaprozesse, nasschemische und kombinierte Verfahren ein. Mit unserer Anlage V340-GKM von PINK GmbH Thermosysteme beispielsweise führen wir im Kundenauftrag Musterbeschichtungen im Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit bis zu 430 mm äußerer Breite durch.

 

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Zudem kann die Beschichtung von Folien im Rolle-zu-Rolle-Verfahren mit zusätzlicher Strukturierung über Heißprägeverfahren erfolgen.  

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Weitere Technologien

 

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Funktionale Partikel und Partikeltechnologien

Nano- und Mikropartikel mit einem Durchmesser im Bereich von 50 Nanometern bis mehreren 100 Mikrometern werden am IGB aus organischen und anorganischen Materialien hergestellt. Forschungsschwerpunkte sind das Design maßgeschneiderter Partikel als Trägermaterial für Biotechnik und Medizin und zur Abtrennung (Anreicherung) von gering konzentrierten Wertstoffen oder Stör-/Schadstoffen.

 

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Modifizierung von Biopolymeren

Durch chemische Modifizierung passen wir Biopolymere wie Gelatine, Chitosan oder Inulin an spezifische Anforderungen an. Durch Funktionalisierung mit unterschiedlichen chemischen Gruppen können wir dabei die Viskosität, Löslichkeit oder Ladung des Biopolymers gezielt verändern.

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