Mitglieder

Ent­wick­lung eines va­li­dier­ten, rück­stands­frei­en und mo­bi­len Des­in­fek­ti­ons­ver­fah­rens für Ober­flä­chen in hy­gie­nisch an­spruchs­vol­len Rein­räu­men auf Basis kal­ter At­mo­sphä­ren­druck­plas­men

IGF 15469 N

 

In ver­schie­dens­ten Be­rei­chen der in­dus­tri­el­len Pro­duk­ti­on neh­men die An­for­de­run­gen an die Qua­li­tät von Pro­duk­ten und Ver­fah­ren stän­dig zu. Bei­spie­le sind Elek­tro­nik-, Phar­ma- und Le­bens­mit­tel­in­dus­trie, Bio­tech­no­lo­gie, der me­di­zi­ni­sche Be­reich sowie Mi­kro­sys­tem­tech­nik, Optik und Au­to­mo­bil­in­dus­trie. Dar­aus re­sul­tiert in immer stär­ke­rem Maße die Not­wen­dig­keit des Ein­sat­zes von Rein­räu­men. An­for­de­run­gen für Rein­räu­me re­sul­tie­ren neben den spe­zi­fi­schen Vor­ga­ben der je­wei­li­gen Rein­raum­be­trei­ber ins­be­son­de­re aus den ak­tu­el­len Ent­wick­lun­gen im Be­reich der Nor­men und Richt­li­ni­en für Rein­räu­me. Das ISO TC 209 hat neue Vor­ga­ben für die phy­si­ka­li­sche (par­ti­ku­lä­re), mi­kro­bio­lo­gi­sche und che­mi­sche Ober­flä­chen­rein­heit er­ar­bei­tet. Ins­be­son­de­re die che­mi­sche Ober­flä­chen­rein­heit ge­winnt ge­gen­wär­tig immer mehr an Be­deu­tung. Aus die­sem Grun­de wur­den Un­ter­su­chun­gen zur Ent­wick­lung eines rück­stands­frei­en Des­in­fek­ti­ons­ver­fah­rens auf der Basis kal­ter At­mo­sphä­ren­druck­plas­men durch­ge­führt. Im Rah­men der For­schungs­ar­bei­ten wur­den zu­nächst rein­raum­spe­zi­fi­sche Ober­flä­chen­ma­te­ria­li­en (z.B. Glas, Edel­stahl, Elo­xal, Po­ly­methyl­me­tha­cryl­at, Po­ly­car­bo­nat, Fein­stein­zeug) mit un­ter­schied­li­chen At­mo­sphä­ren­druck­plas­men unter Va­ria­ti­on von Pro­zess­gas (Druck­luft, Argon, Stick­stoff, For­mier­gas, Koh­len­di­oxid), Dü­sen­geo­me­trie (be­zo­gen auf den Aus­tritts­win­kel des Plas­ma­strahls), Ab­stand Dü­se-Sub­strat, Vor­schub­ge­schwin­dig­keit, An­zahl der Über­fahr­ten, sowie an­de­rer pra­xis­re­le­van­ter Pro­zess­pa­ra­me­ter (z.B. Ar­beits­druck, Puls­fre­quenz bzw. Puls­dau­er) be­han­delt. Nach Fest­le­gung der op­ti­ma­len Pro­zess­pa­ra­me­ter hin­sicht­lich ther­mi­scher und che­mi­scher Ma­te­ri­al­be­stän­dig­keit ge­gen­über der Plas­ma­ein­wir­kung wur­den Test­mo­ni­to­re mit Bak­te­ri­en (Sta­phy­lo­coc­cus au­reus, En­tero­coc­cus fa­eci­um, Esche­ri­chia coli, Pseu­do­mo­nas ae­ru­gi­no­sa) und Pil­zen (As­per­gil­lus bra­si­li­en­sis, Can­di­da al­bi­cans) ent­wi­ckelt. Dabei wur­den diese Mi­kro­or­ga­nis­men in un­ter­schied­li­che Ma­tri­ces in­klu­diert und in un­ter­schied­li­chen Schicht­di­cken auf die je­wei­li­gen Sub­stra­te auf­ge­tra­gen. Die Re­duk­ti­on der An­zahl der Mi­kro­or­ga­nis­men (Re­duk­ti­ons­fak­tor) nach Plas­ma­be­hand­lung wurde be­stimmt. Bei dem in Ca­s­ein­pep­ton ein­ge­bet­te­ten As­per­gil­lus bra­si­li­en­sis wur­den die höchs­ten Re­duk­ti­ons­fak­to­ren bei Ein­satz von Druck­luft­plas­ma bzw. Koh­len­di­oxid­plas­ma mit der 15° Düse er­zielt. Die ma­xi­ma­len Ober­flä­chen­tem­pe­ra­tu­ren er­reich­ten dabei 71 bzw. 58°C. Es konn­te nach­ge­wie­sen wer­den, dass das ent­wi­ckel­te Ver­fah­ren so­wohl bak­te­ri­zid als auch fun­gi­zid wirkt. Ein wei­te­rer ent­schei­den­der Vor­teil ge­gen­über pra­xis­üb­li­chen che­mi­schen Des­in­fek­ti­ons­ver­fah­ren ist, dass durch die Plas­ma­be­hand­lung kei­ner­lei Re­sis­ten­zen der Mi­kro­or­ga­nis­men ge­gen­über die­ser An­wen­dung ent­wi­ckelt wer­den. Nach Be­hand­lung mit Druck­luft­plas­ma bzw. Koh­len­di­oxid­plas­ma konn­ten weder le­ben­de Mi­kro­or­ga­nis­men noch or­ga­ni­sche Rest­stof­fe auf den be­han­del­ten Ober­flä­chen de­tek­tiert wer­den. Die Er­pro­bung des ent­wi­ckel­ten Funk­ti­ons­mus­ters hat ge­zeigt, dass nach Ein­hau­sung sowie Ad­ap­ti­on einer Ab­sau­gung ein Ein­satz in Rein­raum­be­rei­chen mög­lich ist. Das mo­bi­le Plas­ma­des­in­fek­ti­ons­ver­fah­ren wurde unter Pra­xis­be­din­gun­gen er­folg­reich er­probt.

Das IGF-Pro­jekt 15469 N der For­schungs­ver­ei­ni­gung Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Tech­no­lo­gie auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.

 

Der For­schungs­be­richt ist auf An­fra­ge bei der FRT er­hält­lich.

Das IGF-Pro­jekt 15469 N der For­schungs­ver­ei­ni­gun­gen Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und En­er­gie auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.