Pulverkontaktwinkel exakt wiederholbar messen

Unsere neue Washburn-Sorptionszelle und deren Präparierset reduzieren die Messunsicherheit und ermöglichen standardisierte Probenvorbereitung

Die Benetzung eines Pulvers bestimmt seine Verteilbarkeit in Dispersionen – Beispiele sind Pigmente in Lacken oder Cremes, aber auch Füllstoffe in Polymeren. Um das Verhalten von Pulvern gegenüber Flüssigkeiten zu analysieren, wird die Washburn-Sorptionsmethode zur Bestimmung des Kontaktwinkels und der freien Oberflächenenergie genutzt.

Benetzbarkeit messen mit der Washburn-Methode

Dabei hängt ein pulvergefülltes, mit einem Papierfilterboden versehenes Messröhrchen am Kraftsensor eines Tensiometers. Beim Eintauchen des Röhrchens in eine Flüssigkeit steigt diese im Inneren des Pulvers nach oben. Die anhand der Kraftzunahme gemessene Steiggeschwindigkeit hängt mit dem Kontaktwinkel zusammen, der auf diese Weise berechnet werden kann. Mit unserer neuen Washburn-Sorptionszelle SH0820 und dem Präparierset SH0824 begegnen wir zwei sensiblen Punkten der Messung, die große Auswirkungen auf deren Wiederholbarkeit haben.

Gewölbter Filterboden verhindert Störung durch Luftblasen

Ein mit der Washburn-Methode systematisch verbundenes Problem sind Luftblasen, die bei einem ebenen Papierfilterboden nach dem Eintauchen unterhalb des Röhrchens haften und die Messung verfälschen. Unser neues Präparierset hat deshalb eine Passform für das Röhrchen mit einem leicht gewölbten Boden. Nach dem Einfüllen des Pulvers wird dieses mit Hilfe eines Edelstahlstempels nach unten gedrückt. Dabei legt sich der Filterboden in die Wölbung und krümmt sich reproduzierbar, sodass Luftblasen beim Eintauchen nicht haften bleiben.

Spezieller Stempel sorgt für einheitliche Packungsdichte des Pulvers

Mit dem Design unseres Stempels bewältigen wir eine zweite Herausforderung der Washburn-Messung, nämlich die Einhaltung einer immer gleichen Packungsdichte derselben Probe, die für vergleichbare Ergebnisse unverzichtbar ist. Um das zu gewährleisten, presst der Stempel das Pulver ohne Körperkraft und nur durch das Eigengewicht zusammen. Die Masse lässt sich wie bei einer Hantel durch Auflegen von bis zu vier Scheiben à 500 g flexibel an die jeweiligen Probeneigenschaften anpassen.

Die neue Washburn-Sorptionszelle SH0820 für unser Force Tensiometer – K100 und das Präparierset SH0824 sind ab Januar 2017 verfügbar.