Granulatfeuchte einfach und exakt messen

Um den Feuchtegehalt des Granulats zu bestimmen, wiegt der Anwender eine Probe mit etwas Reagenzpulver in den Messbecher ein. Nach wenigen Minuten erhält er das Ergebnis – auf wenige ppm genau.
(Bildquelle: Brabender Messtechnik)

„Schon kleinste Wassermengen im Kunststoffgranulat können immense Schäden verursachen“, sagt Jeannette Hantsch, Prokuristin bei Brabender Messtechnik, Duisburg. Sie ist dort unter anderem für den Vertrieb des Feuchtemessgeräts Aquatrac-3E verantwortlich. Als Folge kann das Formteil Oberflächenmängel aufweisen, zum Beispiel Schlieren oder Lunker. Außerdem können mechanische Eigenschaften des Produkts durch Wasser im Polymer beeinträchtigt werden. Derartige Mängel kann sich in Zeiten immer anspruchsvollerer Pflichtenhefte und immer leistungsfähigerer Polymere niemand mehr leisten. Außerdem können schon geringe Wasseranteile den Verarbeitungsprozess stören, da sie die Viskosität des polymeren Werkstoffs verändern. Betroffen sind vor allem Hydrolyse-empfindliche Materialien wie Polyamide, PET oder PBT. „Und schlussendlich möchte auch niemand für Wasser bezahlen, wenn er teure Polymere einkauft“, fügt Hantsch hinzu.

So ist es kein Wunder, dass die Kunststoff-Branche nach Möglichkeiten sucht, mithilfe verschiedener Methoden den Wassergehalt der Werkstoffe zu bestimmen. Viele Verfahren  haben aber Haken: Sie überschätzen zum Beispiel den Wasseranteil, indem sie andere flüchtige Bestandteile des Polymers mitmessen. Wie etwa die gravimetrische Methode, bei der die Probe gewogen, erhitzt und – nun mutmaßlich ohne Wasser – noch einmal gewogen wird. Andere Verfahren sind zu kompliziert für den Alltag in der Werkshalle – oder zu ungenau. „Darum haben wir darauf geachtet, dass unser Gerät von Jedermann und -frau bedient werden kann. Denn viele Kunststoffverarbeiter haben nun einmal kein Labor“, erläutert Hantsch. „Eine freie Ecke neben der Spritzgussanlage reicht.“ Zudem ist das Gerät tragbar.

Um den Feuchtegehalt des Granulats zu bestimmen, wiegt der Anwender eine Probe mit etwas Reagenzpulver in den Messbecher ein und folgt den Anweisungen auf dem Display. Nach wenigen Minuten erhält er das Ergebnis – auf wenige ppm genau.

Granulatfeuchte einfach und exakt messen

Der Touchscreen führt den Anwender durch die Messung.
(Bildquelle: Brabender Messtechnik)

Wasserstoff statt Wasser

Wird die Probe erhitzt, reagiert das freiwerdende Wasser mit pulverförmigen Kalziumhydrid als Reagenz, das der Anwender zuvor mit in den Siebeinsatz gegeben hat. Dabei entsteht gasförmiger Wasserstoff. Alle anderen flüchtigen Bestandteile der Probe, zum Beispiel Weichmacher, Lösungsmittel oder Restmonomere, die die gravimetrische Analyse fälschlicherweise mitwiegen würde, bleiben in der Kühlfalle zurück. „Dann misst das Gerät den Wasserstoff-Druck – fertig“, fasst Hantsch das Messprinzip zusammen.

Aber das muss man nicht einmal wissen, wenn man sich an die Analyse macht: Beim aktuellen Modell, das seit dem Jahr 2010 auf dem Markt ist, führt ein großer, farbiger Touchscreen durch die Messung. Trotzdem bietet der Hersteller diese Version günstiger an als den Vorgänger – obwohl die meisten Komponenten von regionalen Zulieferern kommen.

Den Feuchtegehalt messen statt schätzen

„Bei meinen Besuchen in Kunststoff-verarbeitenden Betrieben staune ich immer wieder, welche Potenziale sich durch regelmäßige Feuchtemessungen eröffnen.“ Nicht nur, weil sich damit Ausschussraten senken lassen. Denn manche Kunststoffe nehmen auf dem Weg vom Hersteller zum Verarbeiter Feuchtigkeit auf. Dann ist es aber unklar, mit welchem  Restwassergehalt das Granulat aus dem Trockner kommt. Oder ob sich sogar Energie sparen lässt, weil das Material schneller trocknet als zunächst gedacht. Und wie viel Wasser nimmt der Kunststoff auf dem Weg vom Trockner zum Extruder auf? „Schon wenige Minuten an der Luft können ausreichen, um zum Beispiel Polyamide wieder anständig Wasser ziehen zu lassen. Mit dem Feuchtemessgerät können Verarbeiter bei diesen Beispielen nachmessen und so gegebenenfalls ihre Materiallogistik optimieren.

Halle A6, Stand 6208

Über den Autor

Tobias Nabbefeld

ist Produktmanager bei Brabender Messtechnik in Duisburg.