AT392355B

AT392355B - Verfahren zur messung der absorptionsgeschwindigkeit von quellfaehigen materialien

Info

Publication number: AT392355B
Application number: AT210988A
Authority: AT
Inventors: Ulrich Dr Scholz; Willibald Scheuchenstuhl
Original assignee: Chemie Linz Gmbh
Priority date: 1988-08-29
Filing date: 1988-08-29
Publication date: 1991-03-25
Also published as: ATA210988A

Description

AT 392 355 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Absorptionsgeschwindigkeit von quellfähigen Materialien mittels Leitfähigkeitsmessung. Für quellfähige, flüssigkeitsabsorbierende Materialien, wie sie beispielsweise für saugfähige Windeln und Hygieneartikel, als Trocknungs- und Wasserrückhaltemittel sowie in der Landwirtschaft als 5 Bodenverbesserungsmittel eingesetzt werden, ist neben der Absorptionskapazität vor allem die Absorptionsgeschwindigkeit ein wesentlicher Faktor, um sie den jeweiligen Anforderungen entsprechend optimal einsetzen zu können. Derartige Materialien, beispielsweise Pulver oder Granulate auf Basis von Acrylharzen, sind z. B. in der US-PS-4.677.174 oder AT-Anmeldung 2108/88.

Die Absorptionsgeschwindigkeit wird beispielsweise durch Zusatz einer Flüssigkeit zum Absorptionsmaterial 10 und Messung der Zeit bis zur vollständigen Absorption der Flüssigkeit, die visuell bis zum Verschwinden der Flüssigkeit verfolgt wird, gemessen. Diese visuelle Beobachtungsmethode stellt einen großen Unsicherheitsfaktor in der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit dieser Meßmethode dar, da der Zeitpunkt des Verschwindens der letzten Flüssigkeitsreste durch visuelles Beobachten nicht exakt definiert werden kann. Dadurch kommt es sowohl zu Meßfehlern als auch zu großen Streuungen der Meßwerte. Als Schiedsverfahren ist diese Methode völlig 15 ungeeignet, da unterschiedliche Meßwerte vor allem dann erhalten werden, wenn die Messungen von verschiedenen Personen, eventuell auch von weniger routinierten Hilfskräften vorgenommen werden.

Das Ziel der Erfindung lag nun darin, eine genaue, eindeutige, reproduzierbare und einfache Meßmethode zur Messung der Absorptionsgeschwindigkeit von quellfähigen Materialien zu finden.

Die Lösung dieser Aufgabe wurde darin gefunden, daß der Verlauf und Endpunkt der Absorption mittels 20 Leitfähigkeitsmessung verfolgt und bestimmt werden konnte.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Messung der Absorptionsgeschwindigkeit von quellfähigen Materialien, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das quellfähige Material mit der zu absorbierenden Flüssigkeit zusammengebracht, die Zunahme der Leitfähigkeit bis zum Ende der Absorption, das durch einen Maximalwert der Leitfähigkeit 25 angezeigt wird, bestimmt und die Zeit bis zum Erreichen des Maximalwertes der Leitfähigkeit gemessen wird, wobei die gemessene Zeit ein Maß für die Absorptionsgeschwindigkeit darstellt.

Zur Messung der Absorptionsgeschwindigkeit wird das quellfähige Material in einen Behälter eingebracht, in dem sich die Elektroden eines Leitfähigkeitsmeßgerätes befinden. Anschließend wird die Absorptionsflüssigkeit, 30 beispielsweise eine Elektrolytlösung, wie z. B. eine NaCl-Lösung, zugesetzt. Dabei wird bevorzugt weniger Absorptionsflüssigkeit zugesetzt, als der maximalen Absorptionskapazität des quellfähigen Materials entsprechen würde. Bei Zusatz der Flüssigkeit zeigt das Leitfähigkeitsmeßgerät zunächst die Leitfähigkeit der Flüssigkeit an, während des Absorptionsvorganges steigt sie dann bis zur vollständigen Absorption an, wobei nun jeweils die Leitfähigkeit des gequollenen Materials und der eventuell verbliebenen nicht absorbierten Flüssigkeit am 35 Meßgerät angezeigt wird. Die Zeit vom Zusatz der Flüssigkeit bis zum Maximalwert der Leitfähigkeit wird gemessen und dient als Kriterium für die AbsorptionsgeschwindigkeiL Besonders einfach gelingt die Messung durch Kopplung des Leitfähigkeitsmeßgerätes mit einem Schreiber, auf dem die Leitfähigkeitskurven in Abhängigkeit von der Zeit ausgedruckt werden. Die Kurven besitzen zum Teil Maxima, bei denen der Maximalwert der Leitfähigkeit nach vollständiger Absorption wieder etwas abfällt, zum Teil bleibt der 40 Maximalwert der Leitfähigkeit auch über längere Zeit konstant. Die gemäß Erfindung erhaltenen Meßwerte für die

Absorptionsgeschwindigkeit zeigen gut Übereinstimmung mit jenen Werten, die von einem routinierten Laboranten visuell ermittelt weiden.

Neben der Möglichkeit, erfindungsgemäß in einem einfachen Verfahren genaue und reproduzierbare Meßdaten zu erhalten, liegt ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, daß das Meßverfahren automatisiert werden kann und 45 auch für Mehrfachmeßplätze anwendbar ist.

Die Messung der Absorptionsgeschwindigkeit von quellfähigen Materialien »folgt in einer Apparatur, die aus einem Behälter zur Aufnahme des quellfähigen Materials und der zu absorbierenden Flüssigkeit besteht, in dem die Elektroden eines Leitfähigkeitsmeßgerätes angeordnet sind. Das Meßgerät ist bevorzugt an einen Schreib»’ angeschlossen. 50

Beispiel:

Ein Glasrahmen mit einer Dicke von 5 mm und einer quadratischen Öffnung von 10 x 10 cm wurde auf eine einseitige klebende Kaschierfolie aufgesetzt In den durch die innere quadratische Öffnung des Rahmens gebildeten Behälter wurden 1 g eines Superabsorbers auf Acrylharzbasis, der gemäß AT 88/2108 durch Polymerisation von 55 Acrylsäure erhalten wurde, gleichmäßig gestreut Nun wurden im Abstand von 8 cm 2 parallele, 5 cm lange Silberdrähte, die als Elektroden eines mit einem Schreiber gekoppelten Leitfähigkeitsmeßgerätes dienten, auf einer Glashalterung in den Behälter gesetzt Anschließend wurde der Superabsorber mit 25 ml einer 0,9 %igen NaCl-Lösung gleichmäßig aus einer Pipette benetzt Während der Zugabe der NaCl-Lösung stieg die Leitfähigkeit rasch an. Auf der am Schreib» erhaltenen Kurve wurde nach 60 sec ein Maximum bei 5,25 mS festgestellt das 60 anschließend wieder etwas äbfieL -2-

Claims

5 AT 392 355 B Die Kontrollmessung mittels visueller Beobachtung erbrachte ebenfalls einen Wert von 60 sec für die Absorptionsgeschwindigkeit, d. h. es dauerte 60 sec bis zur vollständigen Absorption der NaCl-Lösung durch den Superabsorber. PATENTANSPRUCH 10 Verfahren zur Messung der Absorptionsgeschwindigkeit von quellfähigen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß das quellfähige Material mit der zu absorbierenden Flüssigkeit zusammengebracht, die Zunahme der Leitfähigkeit bis zum Ende der Absorption, das durch einen Maximalwert der Leitfähigkeit angezeigt wird, bestimmt und die Zeit bis zum Erreichen des Maximalwertes der Leitfähigkeit gemessen wird, IS wobei die gemessene Zeit ein Maß für die Absorptionsgeschwindigkeit darstellt. -3-