Die PA-Proben werden in der Glovebox vorbereitet und gemessen. (Bild: KUZ)
Beim Herstellen von qualitativ hochwertigen Spritzgussteilen aus Polyamiden spielt die Feuchtigkeit des verarbeiteten Granulats eine große Rolle. Eine schwankende Qualität der Formteile kann meist nur durch die prozessbegleitende Kontrolle der Granulatfeuchte vermieden werden. Das ist von hoher Relevanz, da die Feuchte bei jeder Materialcharge stark variieren kann. Um dies auszugleichen, wird das Material – vorzugsweise eher zu lange als zu kurz – getrocknet. Ein weiteres Problem sind unterschiedliche Messmethoden zum Bestimmen des Feuchte- und Wassergehaltes von Kunststoffen. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihres Messprinzips und ihrer Genauigkeit stark, weshalb gemessene Ergebnisse vorwiegend nicht vergleichbar sind. Insbesondere für die Messung geringer Wassergehalte von <0,1 % kommen nur wenige Methoden infrage.
Ergebnisse für Kunststoffverarbeiter interessant
Im akkreditierten Prüflabor beschäftigt sich das Institut seit vielen Jahren bereits mit der Wassergehaltsbestimmung mittels Karl-Fischer-Titration (KFT), insbesondere von geringen Wassergehalten (<0,1 %). In Vorbereitung auf das Projekt wurde das vorhandene Messgerät erneuert und ein Messsystem mit automatischem Probenwechsler der ECH Elektrochemie Halle ersetzt. Um die Messgenauigkeit und Reproduzierbarkeit der KFT zu verbessern, wurde diese in eine Glovebox eingehaust, in welcher die Probenvorbereitung und -messung stattfinden.
Neben der KFT werden drei weitere Methoden zum Bestimmen des Wassergehaltes verwendet, um einen Vergleich der Messmethoden zu ermöglichen. Die rheologische Seite wird durch Untersuchungen mit dem am KUZ entwickelten Spritzgießrheometer betrachtet. Dazu kommen stichprobenartige Messungen mit einem Extrusionsrheometer und das Ermitteln von Viskositätszahl und MVR-Wert. Ein zusätzlicher Fokus liegt auf dem Vortrocknen des Granulats. Im Rahmen des Projektes werden die Trocknungsbedingungen variiert, um den Einfluss auf die Verarbeitungsfeuchte und die Schmelzeviskosität zu bestimmen. Interessant werden die Projektergebnisse vor allem für Kunststoffverarbeiter sein, die Polyamide verarbeiten und ihre Prozesskette optimierten wollen. (sf)
