Granulatfeuchte: genaue Bestimmung des Wassergehaltes für hohe Produktqualität

30. August 2018

Die Formteilqualität beim Spritzgießen und die Qualität von Halbzeugen beim Extrudieren werden wesentlich durch die Granulatfeuchte bestimmt. Die sogenannte Verarbeitungsfeuchte ist der maximal mögliche Feuchteanteil im Granulat, bei dem die Qualität der Formteile bzw. Halbzeuge noch gesichert ist. Ansonsten entstehen Silberschlieren und Blasen. Der Restwasseranteil im Kunststoff beeinflusst ebenso die Viskosität und wirkt sich somit auf die Verarbeitungsparameter aus.

Die meisten Kunststoffe sind hygroskopisch und nehmen Wasser innerhalb ihres Granulatkornes auf. Bei nicht-hygroskopischen Kunststoffen (z.B. PE, PP) lagert sich Feuchtigkeit nur an der Oberfläche an. Doch auch hier an Füllstoffe denken, die Feuchte aufnehmen können. Bei einigen Kunststoffen findet beim Aufschmelzen eine chemische Reaktion mit Wasser (Hydrolyse) statt, was zur Reduzierung des Molekulargewichtes führt (z.B. PA, PET).

Der zulässige Wassergehalt zur Verarbeitung der Kunststoffe ist mit 0,02 bis 0,1 % sehr niedrig. Zur Sicherung der Einhaltung der Grenzwerte sind genaue Feuchtemessungen nach DIN EN ISO 15512 von 2017-3, Verfahren B 2, notwendig. Die Messungen der Feuchte erfolgen im KUZ nach dem Verfahren der Karl-Fischer-Titration (KFT) mit einem Aqua 40.00 der Firma Elektrochemie Halle GmbH (ECH). Um die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Messung zu gewährleisten, ist das Messgerät in einer Messkammer mit definierter Atmosphäre installiert. Mit diesem Verfahren sind Restfeuchteanteile bis 0,01 % messbar. Das Verfahren KFT ist somit gut einsetzbar für die Feuchtemessung an Typen für die Extrusion und für hydrophobe Kunststoffe. Die KFT ist eine Absolutmethode, das heißt es wird nur das Wasser, was sich in der Probe befindet, bestimmt.

Relativmethoden, wie z.B. die dielektrische Feuchtemessung müssen zur Sicherung der Genauigkeit in relativ kurzen Zeitabständen mittels KFT kalibriert werden. Bei der gravimetrischen Feuchtemessung werden andere flüchtige Bestandteile berücksichtigt, die Wasser vortäuschen. Auch bei barometrischen Feuchtemessungen erfolgt eine Kalibrierung mittels KFT.

Die Messung der Feuchte nach DIN EN ISO 15512 von 2017-3, Verfahren B 2, ist Bestandteil des akkreditierten Prüfleistungsangebotes des KUZ. Für die Messung der Restfeuchte müssen zu prüfende Granulatproben (mindestens 100 g) in eine eng mit Aluminium beschichtete Folie einschweißt oder in eine „ausgeheizte“ 100 ml Chemieflasche randvoll gefüllt und fest verschraubt werden. Dann können die Proben dem KUZ zur Prüfung übergeben werden.

Quelle: KUZ

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