Messmodul für hochkonzentrierte Stoffsysteme

Das Ziel des FuE-Vorhabens bestand in der Entwicklung eines speziellen Messmoduls zur Charakterisierung von semi- und hochkonzentrierten Dispersionen und der darin dispergierten Teilchen.

Folgende Ergebnisse wurden erzielt:

• Es wurde ein neuartiger Sensormodul entwickelt, mit dem auf der Basis der orts- und zeitaufgelösten Transmissionsanalyse eine Bestimmung der Teilchenkonzentration in semi- und hochaufgelösten Dispersionen möglich ist.
• Mit diesem neuartigen ortsauflösenden Konzentrationsdetektor wurde die entscheidende Voraussetzung erarbeitet, die erstmals eine analytische Geräteentwicklung für die Quantifizierung einer Reihe von Dispersionsmerkmalen (z.B. Filtrierbarkeit, Entwässerbarkeit, Konsolidierung, Wasserrückhaltevermögen, Packungsdichten) unter Routinebedingungen in der Entwicklung und Qualitätskontrolle ermöglicht.
• Bei den Messungen an Referenz-Siliziumdioxid-Suspensionen, welche eine nahezu monodisperse Partikelgrößenverteilung besitzen, konnte gezeigt werden, dass das Licht mit den kleineren Wellenlängen sensitiver auf kleinere Partikelgrößen und geringere Feststoffkonzentrationen reagiert.
• Es zeigte sich, dass das Sensormodul bei nanodispersen Stoffsystemen, also bei Partikeln mit einer Größe < 1µm, und der Verwendung von blauem Licht empfindlicher ist als bei der Verwendung von Infrarotstrahlung. Für Partikel > 1µm wurde eine gleiche Sensitivität des Moduls bei verschiedenen Wellenlängen festgestellt.
• Das ausgewählte Sensorprinzip erfüllt ohne Einschränkungen die Ansprüche an ein innovatives Messsystem für die direkte Bestimmung der Dispersionsstabilität. Mit einfachen optischen Komponenten ist es gelungen, ein Sensormodul für die gleichzeitige Messung mit mehreren Wellenlängen zu entwickeln. Eine aufwendige Sensorkühlung zur Erfassung der Messsignale mit ausreichender Genauigkeit musste nicht eingesetzt werden.
• Mit den erzielten Ergebnissen ist eine sofortige Integration des entwickelten Messsensors in ein vorhandenes Laboranalysegerät möglich geworden. Durch einen kurzfristigen Transfer des Sensormoduls zu der Firma Gesellschaft für Labor-, Umweltdiagnostik & Medizintechnik mbH (L.U.M.) werden optimale Voraussetzungen geschaffen, dass bei L.U.M. in kurzer Zeit ein kostengünstiges, marktfähiges Produkt entstehen kann, das auf dem nationalen und internationalen Markt noch nicht angeboten wird.

Ergebnistransfer: Fa. Gesellschaft für Labor-, Umweltdiagnostik & Medizintechnik mbH