Meß- und Prüfeinrichtungen

Verpackungstechnik
Mess- und Prüfeinrichtungen
Hochschule der Medien
Studiengang
Verpackungstechnik
Kontakt:
Jürgen Krumbach, Laborbetriebsleiter
Nobelstr.10
70569 Stuttgart
Tel.: 0711/89232148
email: [email protected]
Stand: Februar 2009
1.
FASERMATERIALIEN ............................................................................................. 3
1.1.
Packstoffprüfung................................................................................................................................. 3
1.1.1.
Zug- und Druckfestigkeit ............................................................................................................... 3
1.1.2.
Nasszugversuch ............................................................................................................................ 3
1.1.3.
Biegesteifigkeit .............................................................................................................................. 3
Zwei-Punkt-Balken-Verfahren ....................................................................................................... 3
Vier-Punkt-Balken-Verfahren ........................................................................................................ 3
Resonanzlängenverfahren ............................................................................................................ 3
1.1.4.
Einreiß- / Weiterreiß- / Durch-reißfestigkeit (Elmendorf Methode)................................................ 3
1.1.5.
Gleit- und Haftreibung ................................................................................................................... 4
1.1.6.
Berstfestigkeit nach DIN................................................................................................................ 4
1.1.7.
Durchstoßarbeit ............................................................................................................................. 4
Dynamisch..................................................................................................................................... 4
Quasi statisch................................................................................................................................ 4
1.1.8.
Streifenstauchwiderstands-prüfung............................................................................................... 4
1.1.9.
Flachstauch- / Kantenstauchwiderstand ...................................................................................... 5
1.1.10. Wellenbildner................................................................................................................................. 5
1.1.11. Rauhigkeit und Glätte .................................................................................................................... 5
1.1.12. Transparenz und Opazität............................................................................................................. 5
1.1.13. Densometer (Luftdurchlässigkeit) Verfahren nach Gurley ............................................................ 6
1.1.14. Wasser- / Ölaufnahme Verfahren nach Cobb-Unger ................................................................... 6
1.2.
Packmittelprüfung ............................................................................................................................... 7
1.2.1.
Stanz- und Rilltest ......................................................................................................................... 7
1.2.2.
Faltmomentprüfung ....................................................................................................................... 7
1.2.3.
Dauerbiegeprüfung........................................................................................................................ 7
1.2.4.
Stapelfestigkeit .............................................................................................................................. 7
1.2.5.
Vertikale Stoßprüfung / Fall-prüfung ............................................................................................. 7
1.2.6.
Etikettenklebkraftprüfung............................................................................................................... 7
1.2.7.
Scheuerfestigkeit - Abrasionstest.................................................................................................. 7
1.2.8.
Restsauerstoffmessgerät .............................................................................................................. 8
2.
POLYMERE UND VERBUNDE................................................................................ 8
2.1.
Mess- und Prüfeinrichtungen............................................................................................................. 8
2.1.1.
Laborextrusion............................................................................................................................... 8
2.1.2.
MFR / MVR-Messung (Schmelzindex) .......................................................................................... 9
2.1.3.
DSC - Thermische Analyse ........................................................................................................... 9
2.1.4.
Sauerstoffdurchlässigkeit .............................................................................................................. 9
2.1.5.
Mikroskopie und Ultradünnschnittpräparation............................................................................... 9
2.1.6.
Zugversuch.................................................................................................................................. 10
2.1.7.
Schälversuch ............................................................................................................................... 10
2.1.8.
Siegelfestigkeitsprüfung .............................................................................................................. 10
2.1.9.
Beutel- und Druckabfallprüfung................................................................................................... 10
3.
PRÜFHILFSMITTEL FÜR FASERSTOFFE UND POLYMERE ............................. 11
3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4.
3.1.5.
3.1.6.
3.1.7.
3.1.8.
Dickenmessung ........................................................................................................................... 11
Waage ......................................................................................................................................... 11
Mikroskopie und Ultradünnschnittpräparation............................................................................. 11
Hydraulische Probenpresse ........................................................................................................ 11
Thermohygrograph ...................................................................................................................... 11
Sekundenthermometer................................................................................................................ 11
Klimasimulationskammer ............................................................................................................ 11
Schwenkarmstanze ..................................................................................................................... 12
1. Fasermaterialien
1.1. Packstoffprüfung
1.1.1. Zug- und Druckfestigkeit
Prüfgeräte:
1. Lorentzen & Wettre Biegesteifigkeitsprüfgerät
Modell 16 B
2. Lorentzen & Wettre 2-Punkt Biegesteifigkeitund Faltmomenttestgerät
<determination of tensile properties>
Vier-Punkt-Balken-Verfahren
Bestimmung von Eigenschaften bei zugförmiger
Belastung wie Bruchkraft, Bruchdehnung, und
Reißlänge von Papier und Pappen nach DIN EN
ISO 1924-2 Teil 2.
[ ] breitenbezogene Bruchkraft in N/m
[ ] Bruchdehnung in %
[ ] Reißlänge in km
Prüfgerät:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
1.1.2. Nasszugversuch
<wet tensile test>
Die trockene balkenförmige Probe wird unten
schlaufenförmig um einen runden Stab gelegt und
oben mit beiden Enden in die Balken geklemmt.
Durch manuelles Anheben des integrierten
Wasserbads wird die Probe ins Wasser getaucht.
Der eigentliche Zugversuch beginnt entweder mit
der im Wasser verweilenden Probe oder nach
Absenken des Wasserbeckens nach einer
definierten Zeiteinheit.
Prüfung nach DIN EN ISO 2759 (DIN 53141) und
ISO 2758.
[ ] Bruchkraft in N
[ ] Zugfestigkeit in N/mm²
Prüfgerät:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
1.1.3. Biegesteifigkeit
Diese Methode hat gegenüber den
herkömmlichen 2- und 3-Punkt-Verfahren
erhebliche Vorteile, da damit die reine
Biegesteifigkeit laut Definition gemessen wird. Bei
Verwendung von beweglichen
Klemmvorrichtungen werden Verwindungs-,
Welligkeits- und Wölbungseinflüsse weitgehend
ausgeschlossen. Aufgrund seiner Konstruktion
eignet sich dieser Biegesteifigkeitsversuch auch
hervorragend für statische
Dauerbelastungsversuche und für die
Qualitätskontrolle. Das Biegesteifigkeitsprüfgerät
ist ausgestattet mit PC und menügesteuerter
Software.
Prüfung nach DIN 53 121, TAPPI T820 und
SCAN P65:91
[ ] spezifische Biegesteifigkeit in Nm
Prüfgerät:
Lorentzen & Wettre Vier-PunktBiegesteifigkeitsprüfgerät
Resonanzlängenverfahren
Der Prüfling wird in eine Einspannklemme
gespannt und mit Hilfe einer vertikalen Blattfeder
in Schwingungen einer bestimmten Frequenz (25
Hz) versetzt. Mittels einer Zugklemme kann die
freie Länge der Probe verändert werden. Die freie
Länge wird so lange geändert, bis der
Probestreifen in Resonanz ist, also eine maximale
Schwingungsamplitude erreicht. Das Stroboskop
erlaubt eine genaue Einstellung. Zerstörungsfreie
Prüfung. Nach DIN 53 123, ISO 5629, TAPPI
P535. Als Material können Papiere und Pappen
ab 40 g/m² geprüft werden.
<bending stiffness test>
[ ] spezifische Biegesteifigkeit in Nm
Zwei-Punkt-Balken-Verfahren
Prüfgerät:
LHOMARGY-Prüfgerät von Kodak-Pathé.
Die Bestimmung der Biegesteifigkeit erfolgt
mittels einer eingespannten balkenförmigen
Probe, die im vorgewählten Abstand von der
drehbaren Einspannung durch eine senkrecht zur
Probenfläche wirkende Kraft beansprucht wird,
wobei die Verformungsgeschwindigkeit konstant
bleibt. Für die Messung der spez. Biegesteifigkeit
in Nm gelten folgende Normen: ISO 2493, SCANP29 und DIN 53 121.
[ ] spezifische Biegesteifigkeit in Nm.
1.1.4. Einreiß- / Weiterreiß- / Durchreißfestigkeit (Elmendorf Methode)
<tearing test>
Nach DIN EN 21974 wird beim Reißversuch die
Kraft gemessen, die aufgewendet wird, um eine
Probe aus Papier oder Pappe zu zerreißen. Sie
charakterisiert den Durchreißwiderstand der
Seite 3
Probe, den sie der Reißbelastung
entgegengesetzt hat. Die ausgeführte Reißarbeit
wird durch den Verlust an potentieller Energie
eines Pendels gemessen.
[ ] Durchreißwiderstand in N
Prüfgerät:
Lorentzen & Wettre Reißfestigkeits-Prüfgerät, Typ
Elmendorf
1.1.5. Gleit- und Haftreibung
<dynamic and static friction >
Es eignet sich zur Prüfung unterschiedlicher
Materialien. Auf der Gleitebene können
verschiedene Gleitmaterialien mit
unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften
befestigt werden. Darauf wird die Probe gelegt
und mit einem definierten Gewicht beschwert.
Nach DIN 53375
[ ] Haftreibung in N
[ ] Gleitreibung in N
Prüfgerät:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
1.1.6. Berstfestigkeit nach DIN
Ein Pendel, ausgeführt als Schlagarm in Form
eines Kreisbogens, mit definiertem
Arbeitsvermögen, durchstößt eine waagerechte,
pneumatisch fixierte Probe mit der Fläche 175
mm x 175 mm. Zur Messung der dazu
aufgewendeten Energie wird der maximale
Winkelausschlag nach dem Durchstoßen
verwendet.
[ ] in J
Prüfgerät:
Hep Durchstoßprüfgerät
Quasi statisch
Als Proben können Fasermaterialien als auch
Kunststoffe Polymere verwendet werden.
Proben (175mm x 175mm) werden zwischen
einer oberen, starren und einer unteren,
angefederten Druckplatte eingespannt. Der
Durchstoßkörper fährt mit gleichförmiger
Geschwindigkeit nach oben und misst über den
Kraftaufnehmer die angewandte Energie.
Prüfung nach DIN 53142.
[ ] in J
Prüfgerät:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
<bursting test>
Die Berstdruckprüfung nach DIN 53 141 dient zur
Feststellung der Festigkeit von Fasermaterialien.
Beim Prüfen des Berstwiderstands wird eine
runde Fläche der Wellpappe mit Hilfe eines
Gummimembran zu einer Blase gedehnt, die
schließlich platzt. Dabei werden an der Probe
Zug-, Scher- und Biegekräfte wirksam.
[ ] in kPa
Prüfgerät:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
1.1.7. Durchstoßarbeit
<puncture test>
Die Durchstoßprüfung dient zur Bestimmung des
Widerstandes, den eine eingespannte Probe dem
Durchdringen eines Durchstoßkörpers
entgegensetzt.
Dynamisch
1.1.8. Streifenstauchwiderstandsprüfung
<short-span compressive strength test>
Der Streifenstauchwiderstand SCT (short span
compressive strength test) ist der Widerstand von
Liner und Fluting nach dem STFI-Verfahren. Die
Papierprobe wird zwischen zwei Spannklemmen
mit 0,7 mm freier Einspannlänge eingelegt. Wenn
die Spannklemmen sich aufeinander zu bewegen,
verringert sich die Länge und die Spannungen im
Streifen erhöhen sich. Da die Probe im Verhältnis
zur Dicke kurz ist, ergibt sich ein niedriger
Schlankheitsgrad, so dass ein Wegknicken
verhindert wird. Folglich tritt der Bruch aufgrund
der Stauchung ein.
Prüfung nach DIN 54518
[ ] Streifenstauchwiderstand in kN/m
Prüfgerät: Lorentzen & Wettre,
Streifenstauchwiderstandsprüfgerät STFIVerfahren
Type 1-2
Als Proben können Vollpappe oder Wellpappe
eingesetzt werden. In Anlehnung DIN 53 142.
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1.1.9. Flachstauch/ Kantenstauchwiderstand
<flat / edge crush test>
Zur Bestimmung von:




Flachstauchwiderstand FCT nach
DIN EN 23035 von Wellpappen
Flachstauchwiderstand CMT nach
DIN EN ISO 7263 von laborgewellten
Papieren
Kantenstauchwiderstand ECT und CCT nach
DIN EN ISO 3037 von Wellpappen und
gewellten Papieren
Ringstauchwiderstand RCT nach
DIN 53 134 von Papieren und Pappen
Mit dem FCT (Flat Crush Test) wird die Fähigkeit
von Wellpappe gemessen, einer senkrecht zur
Wellpappe wirkenden Stauchkraft einen
Widerstand entgegen zu wirken.
[ ] in kPa
Der CMT (Corrugated Medium Test) wird nur am
Fluting durchgeführt, also mit der Welle und einer
Außenlage. Die Kraft wirkt senkrecht zur Fläche,
auf der die Liner angebracht werden sollen. Es
werden nur Riffeln der Welle Typ A verwendet.
[ ] in N
Der Kantenstauchwiderstand ECT (Edgewise
Crush Test) ist der max. Widerstand, dem eine
Wellpappenprobe mit stehender Welle einer in
dieser Richtung wirkende Kraft entgegensetzt.
[ ] in kN/m
Beim CCT (Corrugated Crush Test) wird der
Probestreifen zuerst labormäßig gewellt. Danach
wird dieser in einer speziellen
Einspannvorrichtung eingeklemmt, die dasselbe
Profil der Wellpappenmaschine hat. Auch hier
wirkt die Kraft auf die stehende Welle.
[ ] in kN/m
Der Ringstauchwiderstand RCT (Ring Crush
Test) ist der max. Widerstand, dem ein zu einem
Ring geformten Papier/Kartonstreifen einer
senkrecht auf diesen Ring wirkende Kraft bis zum
Zusammenbruch entgegen setzt.
[ ] in kN/m
Prüfgerät:
Lorentzen & Wettre Flachstauchprüfpresse Code
48
ECT-Probensäge
1.1.10. Wellenbildner
<medium-concora-tester>
Zur Bestimmung des Flachstauchwiderstands von
Papier nach DIN EN ISO 7263 wird eine
labormäßig gewellte Probe vorgeschrieben, die
im Wellenbildner geformt wird.
Es können Wellen des Typs A gebildet werden.
Prüfgerät: Lorentzen & Wettre Wellenbildner Nr. A
40 (Medium-Fluter)
1.1.11. Rauhigkeit und Glätte
<roughness test>
Oberflächenglätte bzw. -rauhigkeit als
Qualitätsmerkmal für die Bedruckbarkeit eines
Bedruckstoffes. Unter Glätte oder Rauhigkeit
eines flächigen Materials versteht man die
Abweichung der Oberfläche von der
mathematischen Ebene.
Ein genormtes Luftstromverfahren steht zur
Verfügung:
nach Bekk (DIN 53 107)
Die Probe wird auf eine plane Glasscheibe
gepresst, die durch ein Loch mit der
Unterdruckkammer in Verbindung steht. Je glatter
die Probe, desto vollkommener ist die
Anschmiegung an die Glasplatte und damit die
Abdichtung. Je rauher die Oberfläche, desto
schneller kann die Luft zwischen Probe und
Glasplatte hindurchströmen. Als Maß benutzt
man die Zeit in Minuten, in der 10 cm³ Luft bei
einem Unterdruck von 50,66 kPa zwischen der
Glasscheibe und der mit 100 kPa angepressten
Probe hindurchgesaugt wird.
[ ] Glätte in Bekk-Sekunden
Prüfgerät: Anton Paar – Halbautomatischer
Präzisionsglätteprüfer GPR
1.1.12. Transparenz und Opazität
<transparency and opacity test>
Auf einen Körper auftreffendes Licht durchdringt
diesen. Die messbare Größe ist die
Lichtdurchlässigkeit oder Transparenz T der
Probe. Die Opazität ist der Reziprokwert der
Transparenz: O = 1/T. Mit dem Begriff "Opazität"
bezeichnet man die Eigenschaft eines Papiers,
Unterlagen nicht durchscheinen zu lassen.
Opazität wird hauptsächlich von Druck- und
Schreibpapieren verlangt, da dort weder Schrift
noch Bilder der Blattrückseite, noch der Druck der
nächsten Seite durchscheinen dürfen. Die
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Definition der Opazität (Druckopazität) und deren
Messung ist in DIN 53 146 festgelegt.
Opazität O = R0 / R
R0 =
R =
Remissionsgrad einer Probe über
schwarzer Unterlage
Remissionsgrad eines Blattstapels
ohne Lichtdurchtritt
[ ] Opazität in %
Prüfgerät: Thwing Albert Opacimeter
Modell 628
1.1.13. Densometer
(Luftdurchlässigkeit) Verfahren nach
Gurley
<air permeability test>
Bestimmung der Porosität, der Luftdurchlässigkeit
und des Luftwiderstandes von Papier und
ähnlichem Material nach ISO 5635-5 und nach
TAPPI T 460.
[ ] Luftwiderstand Gurley in s
Prüfgerät: Gurley automatic Densometer
THWING-ALBERT Europe
1.1.14. Wasser- / Ölaufnahme
Verfahren nach Cobb-Unger
<absorptive capacity>
Bestimmung einer Gewichtserhöhung einer
Probe, die während einer bestimmten Zeit
Wasser oder Öl ausgesetzt wurde.
Nach ISO 535, DIN 53 132, TAPPI T441
[ ] in g/m²
Prüfgerät:
Schwenkbares Absorptionsgerät Cobb
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1.2. Packmittelprüfung
1.2.1. Stanz- und Rilltest
<creasability test>
Das Stanz- und Rillmessgerät ist ausgestattet mit
PC und menügesteuerter Software. Messbar sind
Faltmoment und Biegesteifigkeit
Dieser Test ist eine Fertigstückprüfung, und soll
den Stapelstauchwiderstand von verschlossenen,
ungefüllten Versandschachteln ermitteln. Diese
Prüfung nach DIN 55 440 ist nach Möglichkeit im
Normalklima durchzuführen. Nach Ausrichtung
der Probe wird im Allgemeinen senkrecht zur
Verschluss- oder Deckelfläche belastet, bis zum
erkennbaren Zusammenbruch der Probe.
[ ] in N
[ ] in Nm (Faltmoment)
[ ] in Nm (Biegesteifigkeit)
Prüfgerät: Marbach Stanz-Rill-Tester mit
Probenstanze
1.2.2. Faltmomentprüfung
Prüfgerät: L & W Stapelstauchprüfpresse
Alwetron TCT - 30 kN
1.2.5. Vertikale Stoßprüfung / Fall-prüfung
<impact test by dropping>
<bending moment test>
Das Faltmomentmessgerät, Bauart PTS dient zur
Bestimmung der korrekten Rillentiefe,
Rillenlinienstärke und Rillenbreite von Pappe und
Faltschachtelkarton. Durch Messung der
Eigenschaften einer Rille kann das Laufverhalten
vorausgesagt werden. Das Faltmomentmessgerät
ist ausgestattet mit PC und menügesteuerter
Software. Mit diesem Messgerät können folgende
Ergebnisse aufgezeigt werden:
Faltmomentkurven (Hysteresendarstellung)
[ ] in Nm - Biegesteifigkeit / -faktor
[ ] in J - Arbeit (gerillt / ungerillt)
[ ] in Nm - maximales Biegemoment
Die vertikale Stoßprüfung nach DIN ISO 2248 ist
ein Verfahren zur Durchführung einer
Stoßbeanspruchung versandfertiger Packstücke
durch freien Fall. Das Packstück wird mittels
eines "Falltisches" über eine starre, ebene Fläche
angehoben und auf diese Fläche (Aufprallfläche)
frei fallengelassen. Prüfklima, Fallhöhe und Lage
des Packstückes sind vorher festzulegen.
1.2.6. Etikettenklebkraftprüfung
<label bonding test>

Prüfgerät: Lorentzen & Wettre
Creasability Tester PTS

1.2.3. Dauerbiegeprüfung

<folding endurance test>
Bestimmung der Falzfestigkeit (Falzzahl) von
Papieren und Karton nach Köhler-Molin. Es
werden zwei gleichzeitig eingespannte Proben mit
einem konstanten Biegewinkel und gewählten
Belastungsgewichten hin und her bewegt, bis
diese brechen. Über Zählwerke lässt sich die
Anzahl der Falzungen anzeigen.

Messen der Schälfestigkeit nach FINAT-FTM
1 (Messart 1) von Etiketten. Es bedeutet das
Abziehen der Etiketten im Winkel von 180°
von einer Prüfplatte.
Messen mit konstanter Zugkraft. Wichtig ist
hier die Abzugszeit in Minuten.
[ ] in N
Messen der Trennkraft, also Abzug der
Etikettenprobe von einem Trägermaterial. [ ]
in N
Messen der Restklebekraft, also der Abzug
der Probe von der Prüfplatte, nachdem die
Probe vorher mit einem Silikonpapier in
Kontakt war. [ ] in N
Prüfgerät: Schreiner Klebkraftprüfgerät
FT 2A
[ ] Anzahl der Doppelfalze
Prüfgerät:
Lorentzen & Wettre Falzfestigkeitsprüfgerät
Bauart Köhler-Molin
1.2.4. Stapelfestigkeit
<resistance to compression test>
1.2.7. Scheuerfestigkeit Abrasionstest
<abrasion test>
Jedes Druckerzeugnis wird nach dem Druck noch
weiteren Weiterverarbeitungsvorgängen
unterworfen. Damit dabei nicht das Druckbild
verletzt wird, muss es eine bestimmte
Scheuerfestigkeit aufweisen. Anhand von
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Erfahrungswerten kann man dann beurteilen, ob
in der Weiterverarbeitung und im Gebrauch
Schwierigkeiten durch Scheuern zu erwarten
sind.
Auswertung: visuell mit einfacher Skalierung von
1 bis 5.
1 = kein Abrieb bis
5 = sehr starker Abrieb
Prüfgeräte:
1. Schröder, Gerät Oser
2. Taber, Abraser Modell 503 mit
Abriebabsaugvorrichtung
1.2.8.
Restsauerstoffmessgerät
Das Gerät kann O2 oder O2/CO2 bei
Verpackungen unter Schutzgas bestimmen.
Kompaktes Handmessgerät für das Messen an
Schutzatmosphärenverpackungen. Checkpoint
speichert bis zu 10 Messungen.
Einsatzgebiete:
 Restsauerstoffmessung
 Schutzgasverpackung
Stoffe:
 CO2, Kohlendioxid
 O2, Sauerstoff
Gerät:
Checkpoint O2/CO2 Messgerät portabel
2. Polymere und Verbunde
2.1. Mess- und
Prüfeinrichtungen
2.1.1. Laborextrusion
<testing extrusion>
Dem Studiengang Verpackungstechnik stehen
zwei Laborextrusionseinrichtungen zur
Herstellung von Folien zur Verfügung.
Beide Extruder sind mit Schlitzdüsen für
rheometrische Messungen sowie mit
verstellbaren Breitschlitzdüsen und mehreren
Blasfolienköpfen ausgerüstet.
Der LABOFLIXER ist ein Messextruder kleiner
Baugröße mit austauschbaren Schnecken. Für
rheologische Messungen reichen standardisierte
Messeinrichtungen oftmals nicht aus, da mit ihnen
der Verarbeitungsprozess nicht ausreichend
simuliert werden kann. Die Messdatenerfassung
und -auswertung erfolgt über das separate
Messwerterfassungssystem MEDEA, dass auch
für andere Messaufgaben im Technikum genutzt
wird. Die Auswerteeinheit verfügt unter anderem
über:
16 Kanal A/D Wandler:
 Messwertverstärkung für 5 Thermoelemente
 Messwertverstärkung für 5 Druckaufnehmer
 Messwertverstärkung für Axialkraft
 Messwertverstärkung für Drehmoment
Prüfgeräte:
SWO Laborextruder Laboflixer
SWO MEDEA 16 A/D-Wandler
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2.1.2. MFR / MVR-Messung
(Schmelzindex)
<MFR / MVR test>
Nach DIN ISO 1133 und ASTM 1238. Mit diesem
Prüfverfahren wird für thermoplastische
Kunststoffe die Schmelzviskosität als
Schmelzindex MFR oder Volumenfließindex MVR
bei festgelegten werkstoffspezifischen
Temperaturen und Belastungen in einem
speziellen Schmelzindexprüfgerät gemessen. Da
die Prüfung bei niedrigen Schergeschwindigkeiten
erfolgt, kann der ermittelte Schmelzindex bzw.
Volumenfließindex nur als Anhaltswert des
Fließverhaltens bei Verarbeitungsprozessen mit
höheren Schergeschwindigkeiten z.B. beim
Spritzgießen oder Extrudieren dienen.
Kennwerte:
[ ] Schmelzindex MFR in g/10 min
[ ] Volumenfließindex MVR in cm3/10 min
Prüfgerät:
SWO Meltflixer MT
2.1.3. DSC - Thermische Analyse
<differential-scanning-calorimetry>
Das Messprinzip der Wärmestrom-DifferenzKalorimetrie beruht auf der Messung des
Wärmestromes zu einer Probe hin bzw. von ihr
weg. Das Gerät ermöglicht Messungen von 170°C bis +530°C. Die DSC liefert Messkurven,
die über eine spezielle Software ausgewertet
werden können. Die Interpretation thermischer
Effekte ist über die Bestimmung
charakteristischer Temperaturen wie Tg, Tm, etc.
und Enthalpiewerte möglich.
Prüfgerät:
Netzsch Wärmestrom-Differenz-Kalorimetrie DSC
204 Phoenix
2.1.4. Sauerstoffdurchlässigkeit
<oxygen permeability test>
durchgelassen wird. Die Messungen sind nur mit
trockenen Gasen möglich.
Nach DIN 53 380, Teil 3.
[ ] in cm³/m²x d d = Tag (24 h)
Prüfgerät:
 Mocon OX-TRANSauerstoffdurchlässigkeitsprüfgerät 2/20
(trocken)
 SYSTECH INSTRUMENTS Oxygen
Permeation Analyser Model8001 (feucht)
Messbereich 20-80% rel. Luftfeuchtigkeit
Durchlässigkeit: 0-500cm³/m²/Tag [otr]
2.1.5. Mikroskopie und
Ultradünnschnittpräparation
<microscope>
Auflicht- und Durchlichtmikroskop mit KleinbildPhotographie- und TV-Kamera-Aufsatz.
Durchlicht von 25 bis 1000-fache - , Auflicht von
100 bis 1000-fache Vergrößerung
Kontrastiermethoden:
 Dunkelfeld (DF)
 Polarisationskontrast (POL)
 Differentialinterferenzkontrast (DIC)
Das Mikroskop ist über eine hochauflösende
Farbkamera mit einem EchtfarbBildbearbeitungssystem verbunden.
Für die Ultradünnschrittpräparation ist ein
Rotationsmikrotom mit vertikaler Objektführung
vorhanden. Mit diesem Gerät lassen sich
Dünnschnitte von 0,5 bis 100 µm verschiedenster
Materialien herstellen. Schneidegeschwindigkeit
0-400 mm/s
Prüfgeräte:
Zeiss Photomikroskop Axiophot
Kontron Bildbearbeitungssoftware KS 300
Microm HM 360 Rotationsmikrotom
Das Prüfgerät dient zur automatischen
Bestimmung der Sauerstoffdurchlässigkeit von
Polymerfolien und Verpackungen und arbeitet
nach dem coulometrischen Prinzip. Der Mocon
Sauerstoff-Detektor benutzt eine NickelCadmium-Graphit Elektrode, welche mit einem
speziellen Elektrolyten gesättigt ist. Dies
gewährleistet eine hohe Elektroabsorbtionsrate
von Sauerstoff. Das abgeschlossene
Detektorsystem erzeugt einen Messstrom, der
direkt proportional ist zu der Sauerstoffmenge, die
von dem zu testenden Verpackungsmaterial
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2.1.6. Zugversuch
<tensile strength test>
Bestimmung der Zugfestigkeit, Dehnung und
E-Modul bei Kunststoffen und Folien nach Teilen
der DIN EN ISO 527.
[ ] Zugfestigkeit in N/mm²
[ ] Dehnung in %
[ ] E-Modul in N/mm²


Hot Tack bedeutet - siegeln mit sofortiger
Zugprüfung
Cold Tack bedeutet - siegeln mit Zugprüfung
nach Ablauf der Kühlzeit
Mit Verwendung eines Oszilloskops kann die
Spannungs/Ausdehnungskurve dargestellt und
später am Plotter ausgegeben werden.
[ ] Reißkraft in N
Weitere Prüfungen: Siegelnahtfestigkeit,
Peelprüfung
Prüfgerät:
W. Kopp Siegelfestigkeitsprüfgerät SGPE 20
Prüfgeräte:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
2.1.9. Beutel- und Druckabfallprüfung
2.1.7. Schälversuch
<peel test>
Die hier entscheidenden Größen sind Kohäsionsund Adhäsionskraft. Es wird die Haftfestigkeit
bestimmt, die notwendig ist, um einen Streifen der
Länge l und der Breite b vom Grundmaterial zu
trennen. Dies wird gemessen als Quotient aus der
Arbeit w und der entstandenen Trennfläche A.
Der Bruch kann durch adhäsives, cohesives oder
Materialversagen verursacht werden.
<pressure resistance test>
Dieses Prüfsystem dient zur Ermittlung der
Siegelnahtfestigkeit (Berstprüfung) und der
Dichtigkeit (Druckabfallprüfung) von Beuteln und
anderen Verpackungssystemen. Es ist
ausgestattet mit PC und menügesteuerter
Software.
[ ] in mbar
Messgerät:
Lippke Packungsprüfsystem 3000 SL
[ ] in N/cm
Prüfgerät:
Zwick-Zugfestigkeits-Prüfgerät
Typ Zwicki 2,5kN
2.1.8. Siegelfestigkeitsprüfung
<sealed-seam strength test>
Zur Bestimmung der Siegelfestigkeit und
Reißkraft unmittelbar nach dem Siegeln im
heißen Zustand (Hot Tack) an allen
heißsiegelfähigen Materialien und Folien oder an
thermoplastischen Folien wie PE, PP usw.
Wahlweise sind ferner Zugfestigungsprüfungen
nach Ablauf der regelbaren Kühlzeit im kalten
Zustand (Cold Tack) möglich, wie überhaupt an
allen geeigneten Materialien Zug- und
Reißfestigkeitsprüfungen auch ohne
Siegelvorgang durchgeführt werden können.
Seite 10
3. Prüfhilfsmittel für Faserstoffe
und Polymere
Auswertungssoftware für Photomikroskop AxioVision
Microm HM 360 Rotationsmikrotom
Zeiss Stemi 1000 Stereomikroskop
3.1.1. Dickenmessung
<thickness test>
3.1.4. Hydraulische Probenpresse
Verschiedene Einrichtungen zur Messung von
Dicken von Papier, Pappen, Folien etc.
Prüfgeräte:
Lorenzten & Wettre
Wilhelm K. Abram Modell 2000
Sony Thickness Tester
<constant thickness film maker>
Zur Bestimmung von Kunststoffen mittels der IRSpektroskopie werden folienartige Pesslinge
benötigt. Mit der Probenpresse kann aus Granulat
ein Prüfling hergestellt werden.
Presskraft: bis 20 * 104 N
Gerät: Perkin Elmer
3.1.2. Waage
<balance>
Die Präzisionswaagen dienen zur
Gewichtsbestimmung von Prüfkörpern,
Bestimmung der flächenbezogenen Masse von
Papier und Pappe, etc.
Geräte:
Scaltec SBA 32
d = 0,0001 g
Mettler P1210
-E2000
max. 120 g
d = 0,010 g
max. 2000 g
3.1.3. Mikroskopie und Ultradünnschnittpräparation
<microscope>
Auflicht- und Durchlichtmikroskop mit KleinbildPhotographie- und TV-Kamera-Aufsatz.
Durchlicht von 25 bis 1000-fache - , Auflicht von
100 bis 1000-fache Vergrößerung
Kontrastiermethoden:
Dunkelfeld (DF)
Polarisationskontrast (POL)
Differentialinterferenzkontrast (DIC)
Das Mikroskop ist über eine hochauflösende
Farbkamera mit einem EchtfarbBildbearbeitungssystem verbunden.
Für die Ultradünnschittpräparation ist ein
Rotationsmikrotom mit vertikaler Objektführung
vorhanden. Mit diesem Gerät lassen sich
Dünnschnitte von 0,5 bis 100 µm verschiedenster
Materialien herstellen. Schneidegeschwindigkeit
0-400 mm/s
Prüfgeräte:
Zeiss Photomikroskop Axiophot Pol
3.1.5. Thermohygrograph
<thermohygrograph>
Dient zur Dokumentation des Prüfklimas
bezüglich der Temperatur und der relativen
Luftfeuchte. Temperaturmessbereich: -35°C bis
+80°C. Feuchtemesselement: Siebensträngige
Haarharfe.
Messbereich von 5 bis 100 % rel. Feuchte.
3.1.6. Sekundenthermometer
<thermometer>
Ist mit verschiedenen NiCr-Ni-Messfühlern
ausgestattet zur Temperaturbestimmung bei
verschiedenen Versuchen.
Es stehen verschiedene Fühlerarten in
Temperaturbereichen von – 200°C bis
+ 1000°C zur Verfügung
3.1.7. Klimasimulationskammer
< climatic exposure test cabinet>
Mit dieser Einrichtung können Werkstoffe und
Verpackungen verschiedenen frei wählbaren
Klimata ausgesetzt werden.
Prüfgerät: Feutron KPK 400
Prüfraumvolumen:
400 dm3
Prüfraummaße: 720x860x620mm3
Temperaturbereich:
von – 40°C bis + 100°C
Feuchtebereich:
von 10 % bis 95 % rel. Feuchte (regelbar
zwischen +10 bis + 95°C).
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Es können Konstantklimata und Klimata mit
Zeitprofil programmiert werden.
3.1.8. Schwenkarmstanze
<die cutter>
Die Schön Schwenkarmstanze wird als
Universalstanzmaschine verwendet. Hier werden
mit Bandstahl- oder Schmiedemessern z.B.
Proben für Werkstoffprüfungen ausgestanzt. Das
maximale Stanzformat beträgt 340 mm x 430 mm,
die Stanzkraft 180 kN (18t).
Maschine: Schön 8 LE (S)
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