Wie feucht darf Granulat sein?

Die Qualität von spritzgegossenen Formteilen und extrudierten Halbzeugen wird wesentlich durch die Granulatfeuchte der verarbeiteten Kunststoffe bestimmt. Die sogenannte Verarbeitungsfeuchte ist der maximal mögliche Feuchteanteil im Granulat, bei dem die Qualität der Formteile bzw. Halbzeuge noch gesichert ist.

Für viele Kunststoffe liegt diese bei unter 0,1 %. Wird der Grenzwert nicht eingehalten, können die hergestellten Teile typische Fehlerbilder wie Schlieren oder Blasen zeigen. Auch Verfärbungen der Teile durch Abbaureaktionen – und damit geringere mechanische Eigenschaften - sind möglich. Zudem beeinflusst der Wassergehalt im Kunststoff die Viskosität und wirkt sich somit auf die Verarbeitungsparameter aus.

Insbesondere bei der Verarbeitung hygroskopischer Materialien (z.B. PA) ist darauf zu achten, stets ausreichend vorgetrocknetes Granulat zu verwenden, da solche Kunststoffe schnell Wasser aufnehmen und dieses innerhalb des Granulatkorns speichern. Dadurch ist die Trocknung von hygroskopischem Material zeit- und energieaufwändiger als von nicht-hygroskopischen Materialien. Zu letzteren gehören z.B. Kunststoffe wie PE oder PP. Bei diesen lagert sich die Feuchtigkeit nur an der Oberfläche des Granulatkorns an.

Feuchtegehalt ≠ Restfeuchte

Neben den Begriffen des Wasser- bzw. Feuchtegehalts, welche den Anteil an Wasser in einer Probe beschreiben, gibt es den Begriff der „Restfeuchte“. Darunter versteht man den Masseanteil einer Probe, der bei einer definierten Temperatur aus dieser entfernt wird. Darin können neben Wasser andere leicht flüchtige Substanzen wie z.B. Weichmacher oder Verarbeitungshilfsmittel enthalten sein. Messgeräte zur Bestimmung der Restfeuchte sind meist günstig in der Anschaffung, liefern aber vergleichsweise ungenaue Messergebnisse.

Soll die Feuchtigkeit von getrockneten Kunststoffen zuverlässig und genau gemessen werden, sollten wasserselektive Messverfahren wie die Calcium-Hydrid-Methode oder die Karl-Fischer-Titration (KFT) eingesetzt werden. Letztere dient als Normverfahren zur Überprüfung aller anderen kommerziell erhältlichen Messsysteme zur Bestimmung des Feuchtegehalts oder der Restfeuchte.

Die Karl-Fischer-Titration: der Ferrari unter den Feuchtemessmethoden!

Das KUZ bietet die Messung des Wassergehalts von Kunststoffen mittels coulometrischer KFT nach DIN EN ISO 15512, Verfahren B2, im akkreditierten Prüflabor an. Das vorhandene Messsystem besitzt einen automatischen Probenwechsler, was den Probendurchsatz erhöht und Messfehler reduziert. Außerdem steht die KFT inkl. Probenvorbereitung in einer mit Druckluft gespülten Glovebox. Damit ist die im KUZ eingesetzte KFT ideal geeignet zur Messung trockener Proben (Feuchtegehalt unter 0,1 %) von hygroskopischen Kunststoffen.

Kontakt

Janine Dubiel
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