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Brabender Messtechnik® 
GmbH & Co. KG
Kulturstraße 73
D-47055 Duisburg

Tel.: +49 (0)203 99819-0
Fax: +49 (0)203 99819-22

Brabender Messtechnik hat in den letzten Jahrzehnten intensiv den Bereich der Restfeuchtemessung durch Eigenentwicklungen vorangebracht. Die aktuellen Produkte der AQUATRAC Produktreihe symbolisieren den neuesten Stand der Technik, zusammen mit den Brabender Messtechnik Attributen Robustheit, Alltagstauglichkeit und herausragenden Service. Hier erklären wir unsere Messverfahren im Detail.

Restfeuchte messen mit der wasserselektiven Taupunktmessung

Taupunktmessung im Vakuum: hochgenau, robust, reproduzierbar

Das Feuchtigkeit messen per Analysenwaage (sogenannte gravimetrische Analyse unter Verwendung von Halogen- oder Infrarot-Lampen) fehlerhaft sein kann, ist bekannt: Diese Verfahren neigen dazu, andere flüchtige Probenbestandteile wie Additive mitzumessen und damit den Wassergehalt zu überschätzen. Ebenso ist bekannt, dass chemische Verfahren wie die Karl-Fischer-Titration zu aufwendig sind für die schnelle Restfeuchte-Analyse im hektischen Industriealltag. Mit der wasserselektiven Taupunktmessung stellt Brabender Messtechnik® der Restfeuchtebestimmung mit Hilfe von Calciumhydrid nun ein weiteres, ausgesprochen präzises Verfahren an die Seite, das auf vielfachen Kundenwunsch ganz ohne Reagenz auskommt und trotzdem wasserselektiv arbeitet.

AQUATRAC Station Messung

Als Taupunkt ist die Temperatur definiert, ab der sich die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit auf einer kühlen Oberfläche abscheidet. Die Taupunktmessung mit kapazitiven Sensoren ist sehr genau und der Taupunkt physikalisch exakt mit dem Wassergehalt der Luft verknüpft. Dann fehlt nur noch die Gas-Temperatur: Aus beiden Werten wird die absolute Luftfeuchtigkeit in dem Probengefäß errechnet. Und damit der präzise Wassergehalt der Probe.

Das Wasser wird durch Unterdruck und hohe Temperaturen besonders effektiv und schnell der Probe entzogen. Das Vakuum erzeugt dabei nicht nur einen hohen Konzentrationsgradienten zwischen Probe und Gas, der dafür sorgt, dass das in der Probe enthaltene Wasser vollständig aus dem Material verdampft. Es bedingt auch, dass sich das Wasser aus der Probe nicht auf den Leitungswänden des Geräts abscheiden kann die unter anderem aus ausgewählten, hydrophoben, also wasserabstoßenden Materialien hergestellt wurden, deren Wasserdampf-Desorptionsraten bekannt sind und in der Auswertung der Messung berücksichtigt werden. Zugleich steigert das Vakuum die Genauigkeit der Analyse, da der Sättigungsdampfdruck und die Taupunkt-Temperatur exponentiell miteinander verknüpft sind.

Mit anderen Worten: Das neue, bis ins Detail durchdachte Messprinzip bedeutet für den Anwender einen deutlich geringeren Zeit- und Arbeitsaufwand – und liefert zugleich noch zuverlässigere und exaktere Resultate. Und durch die definierten Anfangsbedingungen steigt die Reproduzierbarkeit der Messung deutlich.

Taupunktmessung - Umsetzung:

Erfahrene Kunststoff-Verarbeiter wissen: Versteckte Restfeuchte in Kunststoffen, sowohl im Granulat als auch im Fertigteil, ist ein ernstes Problem. Feuchtigkeit ist überall und ihre Beseitigung im Trockner teuer und zeitaufwendig. Die neue AQUATRAC Station zeigt dem Praktiker schnell, präzise und reproduzierbar, woran er ist: Über eine extrem genaue Feuchtemessung mit einer absoluten Auflösung von 0,01 Milligramm Wasser.

Mehr Infos zur AQUATRAC Station

In dieser Neuentwicklung haben wir alle Erfahrungen einfließen lassen, die wir als anerkannte Restfeuchte-Experten in jahrzehntelanger Zusammenarbeit mit Kunden aus allen Bereichen der Kunststoff-Branche sammeln konnten. Die wasserselektive Taupunktmessung steht daher nicht nur für ein extrem zuverlässiges Messprinzip – sondern zugleich für Verlässlichkeit und reproduzierbare Ergebnisse. Und vor allem: für exzellente Anwenderfreundlichkeit! Zuverlässige Resultate in Minuten, ohne jegliches Reagenz, ohne Trägergase, ohne Verbrauchsmaterial.

Taupunktmessung - Messablauf:

Einfacher geht es nicht, und selbst dabei leitet Sie das bis ins Detail durchdachte Menü auf dem großzügigen 7“–Touchscreen noch genau an: Probe einwiegen, in die Probenkammer füllen und die Messung starten. Den Rest erledigt  – das beschleunigt den Analyse-Ablauf und verhindert Bedienungsfehler.

Dem Anwender stets so viel Arbeit abzunehmen wie möglich: Dieser Gedanke findet sich auch in den Gerätedetails und der Software wieder. Als Abbruchkriterien einrichten lassen sich Messzeitüberschreitungen und Überschreitungen der Materialverarbeitungsgrenzen. Besonders smart und zeitsparend ist die Möglichkeit, die Messung abzubrechen, falls die Probe nur noch eine zuvor definierte Menge Wasser pro Zeiteinheit abgibt. Ein weiteres Highlight ist der Scan mit definierten Temperaturstufen und Zeitintervallen. So ist es möglich die optimale Messtemperatur für Ihr Produkt zu finden und zwischen Oberflächen-, Poren- und Kernfeuchte zu unterscheiden. Der Messvorgang wird an Hand konkreter Kurven-Plots dokumentiert. Sie behalten jederzeit den Überblick, Extrapolationen sind nicht mehr nötig.

Mehr Infos zu AQUATRAC-V

Restfeuchte messen mit der Calciumhydrid-Methode

Calciumhydrid-Methode Messablauf:

Wasser und Calciumhydrid reagieren miteinander unter Wasserstoffentwicklung nach; folgender Reaktionsgleichung: CaH2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + 2 H2 Diese Reaktion läuft beim AQUATRAC-V in einem geschlossenen Gefäß, dem Reaktionsgefäß, ab. Es wird vor der Messung mit einer eingebauten Vakuumpumpe evakuiert und während der Messung elektrisch beheizt. Der durch die Erwärmung frei werdende Wasserdampf reagiert mit dem Calciumhydrid und der Druck im Messsystem steigt durch den sich entwickelnden Wasserstoff. Der Gasdruck ist der eingebrachten Wassermenge proportional, denn die Reaktion ist spezifisch für Wasser. Der Gasdruck ist die Messgröße dieser Methode. Das Verhältnis von Wassermenge und Probegewicht wird berechnet und das Ergebnis in %, ppm und mg Wassergehalt angezeigt. Andere flüchtige Substanzen werden in einer Kühlfalle bei Raumtemperatur kondensiert und nehmen somit an der Messung nicht teil. Aufgrund dessen handelt es sich um eine Absolutmessmethode ausschließlich für Wasser wie auch beschrieben in der Norm DIN EN ISO 15512:2019 als Methode E - Bestimmung des Wassergehaltes durch das Calciumhydrid-Verfahren.

AQUATRAC-V Messprinzip

Calciumhydrid-Methode - Reagenz

Als wasserspezifisches Reagenz wird Calciumhydrid in Granulatform verwendet. Es ist nicht giftig und umweltverträglich, so dass keine aufwendige Entsorgung erforderlich ist. Mit Hilfe eines Dosierlöffels wird das Reagenz in den Reagenzeinsatz im AQUATRAC-V gefüllt. Entgegen der herkömmlichen Handhabung werden nun bei jeder Messung nur noch ca. 0,3 g Calciumhydrid zugeführt und bei der nächsten Messung ersetzt. Das macht die Nutzung des AQUATRAC-V noch intuitiver. Hinzukommt, dass die entstehende Menge Wasserstoff bei jeder Messung garantiert minimal ist.

christian witt

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Christian Witt

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