Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...

Dichte ~ 1390 kg/m3 850 - 920 kg/m3
Tab. 2-1:
Wichtige Eigenschaften und Kenngrößen orientierter PP- und PET-Folien
Grundlagen 12________________________________________________________________2 Seite
Material /
Eigenschaft
biaxial orientiertes
Polyethylenterephthalate
biaxial orientiertes
Polypropylen
~
~ Tg TSchmelz
2.3 Permeation
265°C ~ 176°C
70°C
~ -18°C
Kristallinitätgrad um 50 % 55 -70 %
einige weitere
Eigenschaften
hohe Transparenz und Glanz,
niedrige Dehnung,
erhöhte Temperaturbeständigkeit,
hohe Sauerstoffbarriere
hohe Transparenz und
Glanz,
hohe Wasserdampfbarriere
Als Permeation wird allgemein der Stofftransport von Substanzen durch ein Material
hindurch bezeichnet. Treibende Kraft für den Transport des Stoffs ist ein Gradient des
chemischen Potentials bzw. der Konzentration. Je niedriger dieser ist, desto geringer ist
die Permeationsrate, das heißt die transportierte Stoffmenge. Im Folgenden wird die
Theorie der Permeation durch Kunststoffe, Metalle und dünne Schichten behandelt.
2.3.1 Permeation bei Polymeren
Der Durchtritt von Molekülen durch Kunststoffe, wie den in dieser Arbeit untersuchten
Verpackungsfolien, erfolgt über die sogenannte Lösungsdiffusion.
Eine Beschreibung des Vorgangs der Lösungsdiffusion von Molekülen in Polymeren,
wie in Abbildung 2-7 dargestellt, wurde bereits im 19. Jahrhundert von Graham
vorgeschlagen. Dieser teilt den gesamten Prozess in 4 Schritte auf, die im Folgenden
dargestellt sind [30]:
1. Adsorption des permeierenden Stoffes an der Materialoberseite
2. Lösung im Festkörper
3. Diffusion durch das Material entlang des Gradienten des chemischen Potentials
4. Desorption von der Materialunterseite
Hierbei ist die Materialoberseite die Seite mit hohem chemischen Potential
beziehungsweise einer hohen Konzentration an permeierenden Molekülen. Die
Unterseite ist entsprechend als Seite mit niedriger Konzentration oder geringem
chemischen Potential definiert. Damit lässt sich die Permeation als eine Funktion aus
Lösung und Diffusion beschreiben: