Dehnrheometer CaBER

Dehnrheometer mit erweiterten Messmöglichkeiten

Thermo Fisher Scientific Inc. hat kürzlich sein Dehnrheometer Thermo Scientific HAAKE CaBER mit erweiterten Messmöglichkeiten präsentiert. Mit dem einzigen kommerziell erhältlichen Dehnrheometer ermöglicht das Unternehmen, das als Pionier in der Rheologie gilt, nun die Quantifizierung der Dehneigenschaften von Flüssigkeiten mittels Normalkraft. Die Erweiterung wurde in Kooperation mit dem Arbeitskreis von Prof. Dr. Manfred Wilhelm, Karlsruhe Institute of Technology, weiterentwickelt. Applikationstechnisch unterstützte das Projekt Rüdiger Brummer, Beiersdorf, Hamburg.

Das Messprinzip des leicht zu bedienenden und Software-kontrollierten Dehnrheometers beruht darauf, eine Probe zwischen zwei Platten einzubringen und den oberen Stempel mit sehr hoher Geschwindigkeit aufwärts zu bewegen, um einen Flüssigkeitsfaden zu erzeugen. Die Abnahme des Fadendurchmessers als Funktion der Zeit wird mittels eines Lasermikrometers ermittelt. Physikalische Effekte wie Oberflächenspannung, Elastizität, Viskosität und Massentransfer bestimmen die Dehnströmung und können mittels Modellanalyse quantifiziert werden. Auf diesem Wege werden wichtige Erkenntnisse z.B. für das Abfüllverhalten von Flüssigkeiten, das Aushärten von Klebstoffen oder das Spritzverhalten und die Nebelbildung von Druck- und Wandfarben gewonnen. Das Messprinzip ist optimal geeignet für viskose Proben, die zylindrische Fäden bei der Dehnung ausbilden, wie z.B. kosmetische Emulsionen, Haarfarben, Druckfarben, Lebensmittel oder bestimmte Kleber.

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Das erweiterte Messkonzept lässt nun auch die Messung von Proben mit nicht-zylindrischer Fadenbildung zu und basiert auf einer hochempfindlichen, schnellen Normalkraftmessung im Sub-Milli-Newton-Bereich, die in die untere Messgeometrie des Geräts integriert ist und mit moderner Datenaufnahmetechnik kombiniert ist. Die Normalkraft, die auf die untere Platte wirkt, wird ermittelt, während sich der obere Stempel bereits aufwärts bewegt. Auf diesem Wege werden Informationen bzgl. Fadenbildung und Dehneigenschaften ermittelt, die mit dem klassischen HAAKE CaBER Experiment nicht zugänglich sind.
„Im Sinne des Investitionsschutzes unserer Kunden bieten wir nicht nur Neugeräte mit dieser neuen Messoption an“, so Markus Schreyer, Vizepräsident und Geschäftsführer des Geschäftsbereichs Materialcharakterisierung von Thermo Fisher Scientific. „Wir stellen gleichzeitig sicher, dass vorhandene HAAKE CaBER Messplätze um dieses Messprinzip erweitert werden können.“

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