Modifiyng the Surface Feature - Clear Barrier Films

2 CONVERTER / Flessibili - Carta - Cartone

er proteggere un prodotto dalla

penetrazione di ossigeno e umi-

dità, e renderne più lunga la

shelf life, non bastano i film standard

di polietilene, polipropilene o polieste-

re per produrre l'imballaggio.

Per avere imballaggi con proprietà bar-

riera ci vogliono film accoppiati,

coestrusi o rivestiti. Questi film hanno

delle strutture assai complesse e speci-

fiche, dove spesso la protezione contro

l’ossigeno e l’umidità non è l’unico

requisito richiesto per la confezione del

prodotto. Accanto a proprietà barriera,

questi materiali devono anche essere

stampabili, saldabili e/o pelabili.

Il foglio d’alluminio è un materiale

ampiamente usato nei film barriera.

L’accoppiamento con l’alluminio non è

però la soluzione giusta se, per le con-

fezioni, la trasparenza è il requisito pri-

mario. Anche se l’evoluzione delle tec-

niche di accoppiamento e coestrusio-

ne non si è di certo arrestata, gli svi-

luppi più interessanti nell’ambito dei

P materiali barriera riguardano oggi il

rivestimento. Un rivestimento multi-

strato può dare origine a strutture

dotate di proprietà barriera, sigillabili

e pelabili, anche combinando materia-

li che sarebbero difficili da accoppiare.

La tecnologia del coating è poi gene-

ralmente più economica di quella

richiesta nell’accoppiamento, cosicché

i materiali con rivestimento si rivelano

una scelta vantaggiosa anche in termi-

ni di costi. In certe soluzioni si combi-

na un rivestimento barriera passivo di

ossido di alluminio con uno strato bar-

riera attivo. Il risultato è un materiale

trasparente, con proprietà barriera

MODIFYING THESURFACE FEATURESIV – Clear barrierfilms

The consumer’s preferen-

ce to visually inspect pac-

kaged products through

packaging prior to pur-

chase acts in such a way

that transparent barrier

flexible substrates are of

interest to many in the

packaging industry.

Numerous methods have

been used to manufacture

transparent barrier

coatings with varying

degrees of success. This

paper will present new

evidence for clear barrier

deposition through the

use of plasma processing

To protect a product fromoxygen or moisture pene-tration and therefore the

product shelf life, standardpackaging films of polyethyle-ne, polypropylene and polye-ster are not enough.

To have packaging films withbarrier properties the substra-tes must be laminated, co-extruded or coated. Barrier films have structuresrather complex because barringoxygen or water vapor trans-mission is rarely the only featu-re the package must provide.Converters frequently needbarrier combined with printing,sealing and/or peeling.Foil is a widely used barriermaterial. But foil lamination isnot the right solution if a clearbarrier is needed in packaging.Although innovations continuein lamination and co-extrusion,the barrier material develop-ments generating the most

excitement today involvecoatings. Extrusion coating cancreate structures with a combi-nation of barrier, sealing andpeeling features and makes itpossible to join materials thatwould be hard to laminate.Since coating typically is a lowercost operation than lamination,coated structures often repre-sent a cost advantage as well.Certain films combine a passi-ve aluminum oxide barriercoating with an active barrierlayer. The result is a clearmaterial that allows consu-mers to see products, with bar-rier properties equal to or bet-ter than thin-gauge foil, thatcan maintain an oxygen level of

FILM A BARRIERA

TRASPARENTI

La preferenza del consumatore ad acquistare prodotti che può vedere attraverso l'imballaggio

rende i film barriera trasparenti molto importanti per l'industria del packaging.

Ci sono molti modi di produrre questi film, con diversi esiti di successo.

In questo articolo discuteremo il rivestimento dei film barriera mediante l'uso del plasma

MODIFICARE LE PROPRIETÀ SUPERFICIALIIV – I film barriera trasparenti

CLEAR BARRIER FILMS

Engl

ish

By Rory Wolf, Enercon Industries Corporation, Menomonee Falls, Wisconsin, USA, Amelia Sparavigna, Dipartimento di Fisica, Politecnico di

Torino, Torino, Italy, Richard Ellwanger, Sigma Technologies International, Tucson, Arizona, USA

Fig.1 La tecnica PECVD è comunemente usata per depositare strati di materiali isolanti e strati di

silicio amorfo o policristallino. Il plasma stimola una reazione sul substrato di due o più fasi vapore,

spezzandone le molecole e permettendo che le reazioni avvengano a temperature più basse di

quelle del CVD convenzionale / Fig.1 PECVD is a technique commonly used to deposit layers of

insulating materials and amorphous or polycrystalline silicon. Plasma stimulates a reaction on the

substrate surface of two or more vapor phases, breaking down the parent molecules and allowing

the reaction to occur at a lower temperature than conventional CVD

less than 1% for more than ayear. Other products incorpo-rate a barrier layer of ethylenevinyl alcohol (EVOH) to protectpharmaceutical products re-quiring protection from bothmoisture and oxygen. To pro-tect UV-sensitive products,where it is desirable to have aclear package, an ultraviolet(UV) inhibitor can be added tothe packaging film. We have discussed in our pre-vious papers the role of surfacetreatments in enhancing the sur-face film properties, in particularthe role of corona and plasmatreatments. We want to discussin this paper the use of atmo-spheric plasma treatments as a

step process for deposition andpolymerization of clear barriercoatings. The use of plasma incoating is known as PECVD, pla-sma enhanced chemical vapordeposition. PECVD is a processto deposit very thin films from avapor state to a solid state onsubstrates. In this process, spe-cies to be deposited are genera-ted in the plasma discharge. Asa result, deposition using thesame source gases is takingplace at lower temperaturesthan in conventional CVD whichrequires high temperature tobreak bonds and to release desi-red species from input gases.The chemical reactions involvedin the process are occurring

after creation of a plasma of thereacting gases, essentially atroom temperatures.Plasma is any gas in which asignificant percentage of theatoms or molecules are ioni-zed. A plasma can be createdby an AC discharge betweentwo electrodes where the in-between place can be filledwith gases. Plasmas with lowfractional ionization are ofgreat interest for material pro-cessing because the energyexchange between the elec-trons and neutral gas is veryinefficient. In this plasma, the-refore, the electrons can bemaintained at very high equi-valent temperatures - tens of

thousands of K, equivalent toseveral eV average energy -while the neutral atoms remainat the ambient temperature.These energetic electrons caninduce many processes thatwould otherwise be veryimprobable at low temperatu-res, such as dissociation ofprecursor molecules and thecreation of large quantities offree radicals.Because electrons are moremobile than ions, plasma isnormally more positive thanany object it is in contact with.Ionized atoms or moleculesfeel then an electrostatic forceand are accelerated towardsthe neighboring surface.


pari o superiori a quelle offerte da un

foglio d’alluminio sottile, in grado di

mantenere il livello di ossigeno al di

sotto dell’1% per più di un anno. Altri

prodotti incorporano uno strato barrie-

ra di EVOH per proteggere i prodotti

farmaceutici che necessitano di una

protezione tanto contro l’ossigeno

quanto contro l’umidità. Per protegge-

re i prodotti sensibili ai raggi UV ma

confezionati in un imballaggio traspa-

rente, al film può essere aggiunto un

inibitore UV.

Abbiamo discusso negli articoli prece-

denti il ruolo rilevante del trattamento

superficiale nel migliorare le proprietà

dei film. In particolare abbiamo analiz-

zato il ruolo dei trattamenti corona e al

plasma. In questo articolo vogliamo

invece discutere la possibilità di utiliz-

zare il plasma atmosferico nella produ-

zione di film barriera trasparenti. Il pla-

sma atmosferico può essere infatti

usato come parte del processo di

deposizione e polimerizzazione del

rivestimento dei substrati. L'uso del

plasma nel coating è conosciuto come

PECVD - plasma enhanced chemical

vapor deposition. Il PECVD è un pro-

cesso dove si deposita un film solido

molto sottile su un substrato, film soli-

do che è ottenuto da una fase vapore.

In questo processo, le specie da depo-

sitare sono generate nella scarica al

plasma. La deposizione viene fatta

usando gli stessi gas sorgente dei pro-

cessi convenzionali CVD, ma a tempe-

rature molto più basse. Il processo

CVD infatti richiede alte temperature

per rompere i legami molecolari e così

rilasciare dai gas sorgente, le specie

reagenti desiderate. Nel PECVD, le rea-

zioni chimiche avvengono quando si è

creato il plasma dei gas reagenti, prati-

camente a temperatura ambiente.

Plasma è un qualsiasi gas nel quale ci

sia una percentuale significativa di

atomi o molecole ionizzati. Un plasma

può essere creato da una scarica AC tra

due elettrodi, con lo spazio tra di essi

riempito di gas. I plasmi con una bassa

frazione di gas ionizzato sono di gran-

de interesse per il trattamento dei

materiali perché lo scambio di energia

tra gli elettroni e il gas neutro è quasi

trascurabile. In questo plasma si ha

una temperatura equivalente degli

elettroni molto alta - decine di migliaia

di Kelvin, pari a diversi elettronvolt

(eV) di energia media - mentre gli atomi

neutri restano a temperatura ambiente.

Gli elettroni energetici possono indurre

molti processi che altrimenti sarebbero

molto improbabili a bassa temperatu-

ra, come la dissociazione delle moleco-

le del precursore e la creazione di gran-

di quantità di radicali.

Poiché gli elettroni sono più mobili

degli ioni, il plasma è di regola più posi-

tivo dell'oggetto con cui è in contatto.

Atomi e molecole ionizzati sentono così

una forza elettrostatica che li accelera

verso le superfici vicine. Tutte le super-

fici esposte al plasma ricevono così un

energico bombardamento da parte

degli ioni. Questo bombardamento

rimuove i contaminanti e cambia le pro-

prietà delle superfici. Se la densità

degli ioni è abbastanza alta, avviene la

deposizione di un film sottile sul sub-

strato. Questo processo è detto di

sputtering. Inserendo nel plasma il pre-

cursore desiderato si può ottenere un

rivestimento della superficie.

IL RIVESTIMENTO BARRIERA TRASPARENTE

L'interesse crescente nei film barriera

trasparenti per l'imballaggio flessibile

ci porta inevitabilmente a investigare

quali possono essere i vantaggi dell'u-

so dei processi al plasma nella realiz-

zazione dei coating barriera. Produrre

una barriera trasparente significa tipi-

camente depositare ossidi inorganici o

nitriti metallici su substrati. La deposi-

zione di ossidi inorganici a bassa pres-

sione è ormai di routine, però i proces-

Thus all surfaces exposed to pla-sma receive energetic ion bom-bardment. This bombardmentremoves contaminants andchanges the film surface proper-ties. When the ion density is highenough, a significant sputteringof a deposited film occurs. Byinserting in the plasma the desi-red precursor, a coating of thesurface is obtained.

CLEAR BARRIER COATINGS

The continuing and growinginterest in clear barrier for flexi-ble packaging inevitably led usto investigate the opportunitiesof the use of plasma processesin producing barrier coatings.

Clear barrier typically meansinorganic oxides or nitrides ofmetals deposited on substra-tes. While deposition of inorga-nic oxides at reduced pressureis fairly routine, such processesand equipments are expensive.The prospect of being able toadd value by depositing an inor-ganic oxide barrier layer usingan inline, inexpensive, atmo-spheric pressure process isextremely attractive. Much ofthe current development effortis directed toward plasma poly-merization and oxidation oforgano-silicon compounds toyield a thin functional layer ofSiOx on a substrate such as aplastic film or sheet. Organo-

silicon compounds are a logicalchoice. These materials areeasily selectable as liquids atroom temperature and are con-sidered good candidates forthermal evaporation into theplasma gas stream. Producersof atmospheric plasma treatersare now working to develop theequipment and process metho-dology for deposition of a thinfunctional coating of SiOx onplastic sheet that will displaybarrier functionalities.In the following section we willdiscuss Enercon plasma equip-ment (see Fig.2) currently inplace at one of the customer’spilot facilities that is able todeposit a very thin SiOx on pla-

stic sheet as a successful anti-fog coating. It is not thickenough to be a barrier coatingbut it is a significant step onthe path to clear barrier. The reduction in moisturetransmission rate observed inexperiments tells that theresearch is moving in the rightdirection and we can tell thatto get good barrier we willneed the procedural capabilityto perform multi-stage plasmapolymerizations.

THE PLASMA TUNNEL

Figure 3 shows the schematicdiagram of the atmosphericPECVD reactor of Enercon, used


si e la strumentazione sono costosi.

La prospettiva di un possibile valore

aggiunto come la deposizione di uno

strato barriera di ossido inorganico

usando un trattamento in linea, poco

costoso, a pressione atmosferica, è

estremamente attraente.

Gran parte degli sforzi attuali sono

diretti verso una polimerizzazione e

ossidazione tramite plasma di compo-

sti organo-silanici per avere un depo-

sito funzionale di ossido di silicio SiOx

su un substrato, ad esempio un film o

un foglio di plastica. I composti orga-

no-silanici sono in effetti la scelta più

facile. Questi materiali sono ottimi per-

ché liquidi a temperatura ambiente e

perfetti per una evaporazione termica

nel flusso del gas per il plasma.

Le società che producono trattatori al

plasma atmosferico stanno quindi

lavorando per sviluppare sistemi e

metodologie di processo finalizzate

alla deposizione di un sottile rivesti-

mento di ossido di silicio SiOx su sub-

strati plastici, per trasformarli alla fine

in film barriera.

Nel paragrafo seguente discuteremo

un sistema al plasma della Enercon

(vedi Fig.2), attualmente installato

come struttura pilota presso un clien-

te, sistema che può depositare un film

di SiOx su plastica. Questo coating

mostra efficaci proprietà anti-appan-

namento. Non è ancora un deposito

sufficientemente spesso per essere un

deposito barriera ma è un passo

importante in questo senso. La ridu-

zione della trasmissione di vapore

acqueo che si osserva negli esperi-

menti dice che la ricerca si muove nella

direzione giusta e che ottenere un

buon film barriera col plasma è possi-

bile se viene realizzato un sistema

completo, capace di produrre il depo-

sito necessario con la giusta sequenza

di processi di polimerizzazione.

IL TUNNEL DEL PLASMA

La Figura 3 mostra un diagramma

schematico del reattore PECVD a pres-

sione atmosferica della Enercon,

usato negli esperimenti di deposizione

di ossido di silicio SiOx a bassa tempe-

ratura. Il plasma è prodotto tra due

elettrodi affiancati che permettono un

Fig.2 - Il sistema al plasma atmosferico per la deposizione del coating trasparente / Fig.2 - Plasma

device for atmospheric clear coating deposition

in experiments for the depositionof SiOx at a low temperature. The plasma source has side-by-side electrodes, enabling a pla-sma treatment without a dielec-tric coating over a groundplane. Gases were supplied tothe treatment line using massflow gas control, mixed in a tur-bulence chamber and subse-quently dispensed to theassembly. The gas mixture,inclusive of tetramethyldisiloxa-ne (TMDSO) and compressedair, was used to deposit SiOx.The flow rates of TMDSO,Helium and compressed air arevaried for the optimization ofthe SiOx film. SiOx was deposi-ted on PET film and immediately

exposed to a “curing” heliumplasma at the same power andfrequency settings as the depo-sition plasma. Among the interesting charac-teristics of the deposited film,a very important one for theshelf-life of the products is thewater vapor permeation of thefilm. The water vapor trans-mission rate (WVTR) can be

measured using commercialequipments (for instance thedevice produce by MOCONInc., PERMATRAN-W-700). Acoating thickness of 35 nm ona PET film - 0.5 µm thickness isable to reduce the WVTR fromthe value of 46 g/(m2-day) tothe value of 33 g/(m2-day).The treater assembly can becoupled to an evaporator in

order to provide the capabilityof evaporating liquid and solidprecursors. If a solid precursoris being used, it is liquefiedprior to feeding it to the evapo-rator. A temperature range from70 °C to 100°C has been foundto be sufficient for most mate-rials of interest. The evaporatedprecursor was delivered to thetreatment assembly by swee-


trattamento al plasma senza il piano di

scarica rivestito di dielettrico. Un gene-

ratore RF produce la scarica.

I gas sono forniti alla linea di tratta-

mento con un flusso controllato e pos-

sono venire miscelati in una camera di

turbolenza e poi inviati al sistema di

trattamento al plasma. La miscela dei

gas, comprendente il tetrametildisilos-

sano (TMDSO) e aria com-

pressa, è usata per ottenere il

deposito di SiOx. I flussi rela-

tivi di TMDSO, elio e aria

compressa sono scelti per

ottimizzare la deposizione

del film di ossido di silicio.

Il coating di SiOx è depositato

su un substrato di poliestere e imme-

diatamente esposto a un “curing” di

plasma di elio con la stessa potenza e

frequenza del plasma di deposizione.

Tra le tante caratteristiche del film

depositato, una importante per la

shelf-life dei prodotti è la permeabilità

al vapore acqueo del film. Il fattore di

trasmissione del vapore d'acqua

(WVTR) è misurabile con sistemi com-

merciali (un sistema WVTR è prodotto

da MOCON Inc., PERMATRAN-W-700).

Un rivestimento di 35 nm su un film di

poliestere spesso 0.5 µm riduce la tra-

smissione del vapore acqueo da un

valore di 46 g/(m2-giorno) ad un valore

di 33 g/(m2-giorno).

L'insieme dei trattatori al plasma può

Fig.3 - Nel tunnel del plasma, il processo di deposizione del precursore fornito in miscela con elio e aria compressa è seguito dal processo di curing al plasma /

Fig.3 - In the plasma tunnel, the process of deposition of a precursor mixed with helium and compressed air is followed by the plasma curing

Fig.4 - Nel tunnel del plasma è facile inserire altri sistemi per il curing del rivestimento / Fig.4 - In the plasma

tunnel it is easy to insert other devices for the curing of the coating

ping it from the evaporationchamber with Helium. Plasmagas is then mixed with the gasor vaporized material prior tobeing fed to the electrode. The plasma methodologyallows for the deposition of aliquid precursor, atomized andsprayed onto the substrate asit passes through the plasmafield. So long as the particlesize of the atomized liquid per-mits the formation of a liquidfilm over the substrate, theeffect of the plasma field andthe subsequent curing give a final product comparable withvapor deposition results.Several treatment units can becombined in line in a single tun-

nel system to afford the versatilityrequired to tailor each depositionprocess to the requirements ofthe finished product (see Fig.4).The system comprises a first con-ventional plasma-treatment unitused to clean the surface of thesubstrate to improve adhesion byremoving moisture and othersmall molecules. A combinedvapor-deposition / plasma unit isthen used to deposit a vaporizedprecursor. A curing station is usedafter the vapor deposition topolymerize the precursor andform a solid film over the substra-te. The station may consist of aninfrared lamp, an electron-beamunit, an ultraviolet lamp, or a visi-ble light source. In the last two

cases, an appropriate photoini-tiator is added to the precursorprior to vaporization. Finally, ano-ther plasma-treatment unit isused to enhance the curing andto smooth the surface of thecoating film. The plasma treat-ment further improves the surfa-ce properties.

IMPROVING THE SURFACES

Organic substrates such aspolypropylene, polyethyleneand polyester of various thick-ness can be coated with theplasma tunnel using variousmaterials with desirable pro-perties for specific objectives.


essere accoppiato con un evaporatore

per avere la possibilità di evaporare

precursori liquidi e solidi. Il precursore

del rivestimento da depositare è

immesso nell'evaporatore e riscaldato

alla temperatura di evaporazione. Se il

precursore è solido, viene liquefatto

prima di essere mandato all'evapora-

tore. Per l'evaporazione, un intervallo

di temperatura da 70 a 100°C è suffi-

ciente per la maggior parte dei mate-

riali d'interesse. Il precursore evapora-

to è fornito al sistema di trattamento

rimuovendolo dalla camera di evapo-

razione con un flusso di elio. Il gas per

produrre il plasma è così mischiato col

vapore prima di essere mandato ad ali-

mentare il plasma tra gli elettrodi.

L'utilizzo del plasma permette la depo-

sizione di un precursore liquido, ato-

mizzato e spruzzato sopra la superficie

del substrato quando questo passa

attraverso il plasma. Se le dimensioni

delle particelle del liquido atomizzato

permettono la formazione di un film

liquido sul substrato, l'effetto del pla-

sma e del successivo curing produco-

no un risultato simile a quello prodot-

to dalla deposizione dal vapore.

Diverse unità di trattamento possono

essere combinate sulla stessa linea in

un unico sistema a tunnel per ottenere

la versatilità necessaria a costruire un

processo di deposizione del prodotto

finale richiesto (vedi Fig.4). Il sistema

comprende una prima unità al plasma

convenzionale, usata per pulire la

superficie del substrato e aumentare

l'adesione del deposito, rimuovendo

l'umidità e altre piccole molecole. Una

unità combinata plasma - deposizione

è quindi usata per depositare il precur-

sore vaporizzato. Una unità di curing è

usata dopo la deposizione per polime-

rizzare il precursore e formare il film

solido sul substrato. L'unità può esse-

re una lampada all'infrarosso, un

fascio elettronico, una lampada a

ultravioletti, o una sorgente di luce

visibile. Nei due ultimi casi, è necessa-

rio aggiungere un appropriato fotoini-

ziatore nel precursore prima della

vaporizzazione. Il trattamento termina

con un'altra unità al plasma per

aumentare il curing e uniformare la

superficie del rivestimento e migliorar-

ne ulteriormente le proprietà.

MIGLIORARE LESUPERFICI

Substrati organici

di polipropilene,

polietilene e polie-

stere di vari spesso-

ri possono essere

rivestiti nel tunnel al plasma usando

diversi materiali come precursore,

adatti a ottenere le proprietà desidera-

te del coating. Per esempio, substrati

di poliestere possono essere rivestiti

con la deposizione del vapore in pla-

sma di elio a pressione atmosferica,

usando materiali vaporizzati a base di

silicio (silossani, alchilsilani, ammino-

silani, silsesquiossani) immessi nel

flusso del gas di plasma e quindi diffu-

si nell'area di trattamento al plasma. Il

risultato del rivestimento migliora le

proprietà della superficie, conferendo

al film un carattere di barriera al vapo-

re acqueo e all'ossigeno, resistenza al

graffio e all'abrasione, resistenza

all'aggressione chimica e basso attrito.

Risultati positivi sono ottenuti con pre-

cursori a base di fluoro (fluorocarboni-

ci, fluorosiliconi) per avere proprietà

idrofobiche e oleofobiche della super-

ficie (Fig.5). Precursori col cloro (cloro-

carbonici, clorosiliconici) producono

Fig. 5 - Esempi di superfici idrofobiche e oloefobiche /

Fig.5 - Examples of hydrophobic and oleophobic surfaces

For instance, polyester sub-strates can be coated by vapordeposition in a helium plasmaat atmospheric pressure usingvaporized silicon-based mate-rials (siloxanes, alkyl silanes,silazanes, silsesquioxanes)mixed with the plasma-gasstream and diffused into thetreatment area. The resultingproducts exhibited improvedsurface properties with regardto moisture- and oxygen-bar-rier characteristics, scratchand abrasion resistance, che-mical resistance, and low fric-tion. Positive results are obtai-ned with fluorine-based pre-cursors (fluorocarbons, fluoro-silicones) to provide hydropho-

bic and/or oleophobic proper-ties (Fig.5). Chlorine-basedprecursors (chloro-carbons,chloro-silicones) produce bar-riers with biocide properties;and organo-metallic complexprecursors (silver, copper oraluminum complex) producebarriers with electrostatic, dis-sipative, conductive, biocidalproperties.Three examples illustrate thecombination of process stepsthat can be produced in theplasma tunnel (see Table). The tests in the Table have thesame substrate material (PETfilm), the plasma gas is heliumand the precursor is fed in witha varying proportion. The data

collected from experimentsshow that the production ofplasma-enhanced coated sub-strates at atmospheric-pressu-re conditions is possible withproperties comparable to thanpreviously obtained undervacuum plasma conditions.The plasma tunnel design canbe used for treating and modif-ying the surface properties oforganic as well as inorganicsubstrates without vacuumequipment or material-thick-ness limitations. Based on thecollected experimental data, itis possible to tell that a largevariety of other compoundscan be used as precursors withrelated new methodologies.

The multi-stage atmosphericplasma system that we havediscussed is flexible enough toallow the investigation of seve-ral processes. Due to its highmodularity, it is also possibleto move this system toward atrue industrial equipment. TTaabbllee -- Three procedures to

obtain hydrophobicity/oleo-

phobicity, hydrophilic/anti-fog,

biocide/anti-bacterial results.

The same procedures were

applied to polyester, poly-

propylene, polyethylene, poly-

carbonate, polyamide, polyi-

mide and cellulose derivative

films, paper and fabrics (wo-

ven and nonwoven) with simi-

lar results.


barriere con proprietà biocide; i pre-

cursori con complessi organo-metallici

(complessi di argento, rame o allumi-

nio) producono rivestimenti barriera

capaci di dissipare la scarica elettro-

statica, con proprietà biocide.

I tre esempi riportati nella Tabella illu-

strano la combinazione di processi

realizzabili nel tunnel del plasma. I test

della tabella hanno lo stesso substrato

(un film PET), usano l'elio come gas

per il plasma e il

precursore in per-

centuale variabile

nella miscela. I dati

sperimentali raccol-

ti mostrano che il

coating di substrati

col plasma è possi-

bile e che si ottiene

un risultato con

proprietà parago-

nabili a quelle del

coating ottenuto

col plasma a bassa

pressione. Il tunnel

al plasma può esse-

re usato per tratta-

re e modificare le

proprietà superfi-

ciali di substrati

organici e inorgani-

ci senza dispositivi

per il vuoto o limitazioni nello spesso-

re del materiale. Sulla base dei dati già

raccolti, possiamo dire che ci possono

essere molti altri composti polimeriz-

zabili col plasma atmosferico e molte

altre metodologie da studiare e appli-

care. Il sistema composto da diverse

unità al plasma che abbiamo qui sche-

maticamente mostrato, è abbastanza

flessibile da permettere lo studio di

svariati processi. Proprio per la sua

modularità, è anche adatto a essere

trasformato in sistema industriale.

TTaabbeell llaa -- Tre procedure per ottenere

risultati idrofobici/oleofobici, idrofili

/anti-appannamento, e azione bioci-

da/antibatterica. Le stesse procedure

sono state applicate a film di polieste-

re, polipropilene, polietilene, policar-

bonato, poliammide, polimide e deri-

vati della cellulosa, carta e tessuti e

TNT con risultati simili.

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