DE1055847B

DE1055847B - Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der Porositaet von elektrisch nichtleitenden Folien beispielsweise aus Kunststoffen

Info

Publication number: DE1055847B
Application number: DEM29064A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Curt Scheidel
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1955-12-15
Filing date: 1955-12-15
Publication date: 1959-04-23

Description

Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen der Porosität von elektrisch nichtleitenden Folien beispielsweise aus Kunststoffen Ein bekanntes Verfahren zum Auffinden von Poren in Lackschichten und anderen isolierten Folien beruht darauf, daß die Folie oder die Lackschicht einer elektrischen Spitzenentladung ausgesetzt wird, derart, daß die Folie auf eine metallische Unterlage gebracht und senkrecht darüber, etwa im Abstand von 5 bis 10 mm, eine spitze Elektrode aulfgestellt wird. Diese Spitze-Platte-Anordnung liegt an Gleichspannung von etwa 5 kV Spitze negativ. Sind in der Folie keine Poren vorhanden, so beobachtet man lediglich an der Spitze einen in Luft bläuliches Sprühpunkt, die Folie selbst bleibt dunkel. Dieses Bild ändert sich, sobald Poren in der Folie vorhanden sind. In diesen bilden sich dann kleine, beobachtbare Glimmentladungen aus, weil das in den Poren befindliche gasförmige Medium (beispielsweise Luft) elektrisch durchbricht.
Dieses bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die Glimmentladungen und damit der Nachweis der vorhandenen Poren von dem direkten Beobachter mit dem Auge abhängig und nur innerhalb der hierfür zur Verfügung stehenden kurzen Zeit möglich ist.
Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die in den Poren der zu untersuchenden Folie auftretenden Glimmentladungen und die damit lichtelektrisch nachgewiesenen Poren selbst photographisch registriert werden. Bei genügend lichtempfindlichem Papier werden bereits bei einer Belichtungszeit von größenordnungsmäßig einer Zehntelsekunde die Sprühpunkte abgebildet. Der Vorteil dieser Nachweismethode beruht darauf, daß die Anwendung von Fotopapier es erlaubt, die Porenkontrolle nicht nur stichprobenweise, sondern kontinuierlich zu gestalten und gleichzeitig auf einfache Weise dokumentarisch zu belegen. Dadurch läßt sich eine laufende Fertigungskontrolle von Kunststoffolie, wie sie aus der Fabrikation kommt, erzielen.
An Hand der Zeichnung sei eine Einrichtung für die Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung als Ausführungsbeispiel des näheren angegeben und erläutert.
Quer über die gesamte Breite (meist 800 mm) der fertig- oder halbfertiggewalzten Folie 1 sind in einer zur Folie parallelen Ebene und im Abstand von beispielsweise 5 bis 10 mm ein oder mehrere Sprühdrähte oder Ausströmer 2 isoliert aufgespannt, die sich auf negativer Hochspannung befinden. Der positive Pol der Hochspannungsquelle 3 liegt an Erde, wie auch der metallische oder metallisierte Tisch, Rolle 4 od. dgl., über den die zu prüfende Folie läuft.
Gleichsinnig zur Bewegungsrichtung des Folienbandes läuft unmittelbar unter diesem und mit der lichtempfindlichen Schicht nach oben ein photographischer Streifen 5 ab. Dieser Streifen kann ein Film (Negativmaterial) oder zweckmäßigerweise ein handelsüblicher Kopierstreifen (Positivmaterial) sein.
Das photoempfindliche Material kommt aus einem lichtdiichten Vorratsbehälter 6, unterläuft die Folie und tritt nach Verlassen der Sprühzone nacheinander in das Entwicklerbad 7, den Unterbrecher und das Fixierbad ein. Nach dem Trocknungsvorgang kann dieser Streifen beispielsweise lichtelektrisch oder visuell ausgewertet werden.
Die Ablaufgeschwindigkeit des »Films« richtet sich nach der der Folie und der Lichtempfindlichkeit des Filmmaterials. Bei Anwendung eines bekannten Kopierstreifens genügt eine relative Verweilzeit (= Belichtungszeit) von einer Zehntelsekunde. Läuft beispielsweise die Folie mit 10 cm pro Sekunde und der Film mit 1 cm pro Sekunde, so wird die genannte Belichtungszeit erreicht. Das Aufspannen von mehreren Sprühdrähten bezweckt, daß eine etwaige ungleichförmige Intensitätsverteilung des Sprühens der Drähte ausgeglichen und jedes Flächenelement der Folie während des Durchlaufens durch die Prüfzone gleichwahrscheinlich besprüht wird.
Durch ein zweites, zusätzliches Sprühfeld, das in geeigneter Weise mit dem ersten kombiniert wird und dessen Drähte in Bewegungsrichtung aufgespannt sind, kann die Foliengeschwindigkeit erhöht oder die Filmgeschwindigkeit verringert werden. Ist beispielsweise die zusätzliche Sprühzone 300 mm lang und nimmt man an, daß jeder Sprühdraht mindestens 30 Sprühzentren besitzt, so kann das Geschwindigkeitsverhältnis 1:100 betragen (Folie 100 cm pro Sekunde, Film 1 cm pro Sekunde).
Die Rücksprüherscheinung tritt nur dann genügend stark auf, wenn die Folie eine trockene Oberfläche besitzt. Bei hygroskopischen Folien wird daher die genannte Einrichtung in den Filmprozeß dort ein gefügt, wo die Folie noch eine um einige Celsiusgrade höhere Temperatur gegenüber der Umgebungstemperatur besitzt.
Die Prüfung erstreckt sich auf Poren vom Durchmesser 2 6 Mikron bei einer maximalen Foliendicke bis zu 500 Mikron; das Auflösevermögen beträgt etwa 50 Mikron (mittlerer Porenabstand). Die Möglichkeit, die Glimmentladung unter Schutzgas brennen zu lassen, ist gegeben, da sich die Prüfeinrichtung ohnehin in einem lichtdichten Kasten befinden muß.
PATENT.\NSPBOCHE 1. Verfahren zum Bestimmen der Porosität von elektrisch nichtleitenden Folien, beispielsweise aus Kunststoffen, die kurzzeitig einer elektrischen Sprühentladung ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Poren der zu untersuchenden Folie dabei auftretenden Glimmentladungen und die damit lichtelektrisch nach-

Claims

gewiesenen Poren selbst photographisch registriert werden
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das auf Porosität zu prüfende Folienband in bekannter Weise kontinuierlich über Rollen läuft, dadurch gekennzeichnet, daß quer oder parallel zum Prüfling ein lichtempfindliches Band, beispielsweise aus Papier, geführt wird und daß beide Bänder der elektrischen Sprühentladung unterworfen werden.
3. Einrichtung zur Durchführung der Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, bei der das auf Porosität zu prüfende Folienband über Rollen geführt ist, gekennzeichnet durch die Anordnung einer oder mehrerer über der Folie angeordneter Sprühdektroden (2), die an einem Pol eines Hochspannungsaggregates (3) liegen, und eines unterhalb der Folie (1) über eine Rolle, Platte (4) od. dgl. geführten bichtempfindlichen Bandes (5).

In Betracht gezogene Druckschriften: »Zeitschrift für angewandte Physik«, 7. Band, Heft 4, 1955, S. 183 bis 187.