Partikelmessung, Reinraumtechnik

Partikel für Partikel Qualität

Sensorik verhindert ungewollte Partikelgrößen
Besonders auch für reinraumtechnische Anwendungen geeignet ist der optischen Partikelzähler.
Partikelkonzentration und <nonbreaking-hyphen>größenverteilung wirken sich maßgeblich auf die Produktqualität aus. Der Einsatz innovativer Partikelmesstechnik ermöglicht es, den stetig enger werdenden Toleranzanforderungen gerecht zu werden.




Zur Erzeugung unterschiedlichster Prüfaerosole werden verschiedene Gerätevarianten für Feststoff- und Flüssigaerosole angeboten. Die für die Partikelmessung notwendige Partikelkonditionierung findet in Form von Verdünnungssystemen, Neutralisatoren, Diffusionstrocknern und speziellen isokinetischen Probenahmesystemen Berücksichtigung. Die Ermittlung von Partikelgrößenverteilungen lässt sich sowohl für Prozessgase als auch für Prozessflüssigkeiten realisieren. Für reinraumtechnische Anwendungen hat das Unternehmen Topas einen optischen Partikelzähler im Programm. Für höher konzentrierte Aerosole bietet das Laser Aerosol-Partikelgrößenspektrometer eine sichere und hochaufgelöste Analyse.

Eine kombinierte Anwendung dieser Technologien zur Partikelerzeugung, Partikelkonditionierung und Partikelmessung findet beim Betrieb komplexer Prüfstände zur umfassenden Spezifikation von Filtern statt. Die Charakterisierung bezieht sich dabei vorrangig auf das Abscheideverhalten verschiedener Filtermaterialien beziehungsweise Filterelemente. Eine zusätzliche Strukturanalyse dieser Materialien ist durch Verwendung des Porengrößenmessgerätes möglich. Damit lassen sich sämtliche wichtigen Parameter der Porengrößenverteilung für Filterpapiere, Meltblow-Filme und Sinterkörper bestimmen.

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Darüber hinaus steht ein Partikelsensor – Polymer Melt Particle Sensor – speziell für die Qualitätssicherung in der Kunststofftechnik zur Verfügung, der die Möglichkeit einer kontinuierlichen Dokumentation der Reinheit von Kunststoffprodukten bereits im Schmelzezustand während des Extrusions-Aufbereitungsprozesses bietet. Diese prozessnahe Qualitätsanalyse trägt im Produktionsmaßstab erheblich zur Vermeidung größerer Fehlchargen bei und ist außerdem ein sinnvolles Instrument zur effektiven Prozessoptimierung und Produktentwicklung. Mehrere Geräte sind in Deutschland und den USA unter Industriebedingungen im Dauereinsatz. Darüber hinaus wird eine Erweiterung des Anwendungsbereiches dieser Messmethodik für weitere Aufgaben innerhalb der Kunststofftechnik angestrebt.

Die bestehenden Reinraumkonzepte Spritzgießtechnik liefern einen ausreichenden Schutz vor Produktkontaminationen aus der Produktionsumgebung. Mit diesen Konzepten allein kann jedoch die geforderte hohe Produktqualität für besonders hochwertige Anwendungen nicht uneingeschränkt gewährleistet werden, da Produktverunreinigungen aus dem vorgeschalteten Extrusionsprozess sowie von der Verarbeitungsmaschine eingebrachte Partikelverunreinigungen nicht vollständig auszuschließen sind. Aus diesem Grund soll der Einsatz der bestehenden Messtechnik zur kontinuierlichen Kontrolle und Dokumentation der Schmelzequalität während der Kunststoffverarbeitung geprüft werden. Zur Umsetzung dieses Vorhabens ist Topas Mitglied im Kompetenzverbund „Qualitätssicherung und Prüftechnologien in der Kunststofftechnik“ unter Leitung des Kunststoff-Zentrums in Leipzig.

Nanofüllstoff-Verteilung im Griff

Eine weitere Anwendung dieser Messmethodik zielt auf die zeitnahe Analyse der Dispergierung von Nanofüllstoffen in unterschiedlichen Basispolymeren. Für diese neuartigen Kunststoff- produkte besteht ein direkter Zusam- menhang zwischen der Verteilung der in die Polymermatrix zugemischten Nanopartikel und den resultierenden finalen Produkteneigenschaften. Dazu zählen beispielsweise mechanische Materialeigenschaften, das Flammschutzverhalten sowie entsprechende Barrieremechanismen. Diese Untersuchungen sind Bestandteil des Forschungsprojekts Multihybrids innerhalb des 6. EU-Forschungsrahmen-Programms, bei dem neben Topas über 20 europäische Partner aus Forschung und Industrie beteiligt sind. Die aktuellen Forschungsergebnisse wurden auf der diesjährigen Jahrestagung der Polymer Processing Society PPS-24 in Salerno/Italien vorgestellt.

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