DE19647343B4

DE19647343B4 - Verfahren zur Messung der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeiten und Papier

Info

Publication number: DE19647343B4
Application number: DE1996147343
Authority: DE
Inventors: Gieselher Grüner
Original assignee: EMTEC ELECTRONIC GmbH
Current assignee: EMTEC ELECTRONIC GMBH, 04229 LEIPZIG, DE
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2016-11-16
Also published as: DE19647343A1

Abstract

Verfahren zur Messung der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeiten und Papier, bei dem eine Papierprobe, die auf einem Probenhalter fixiert ist, senkrecht in ein Gefäß mit Flüssigkeit getaucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor dem Eintauchen der Probe in die Flüssigkeit der Probenhalter, dessen Läge so gewählt ist, dass er an seinem unteren Ende über die Probe hinausragt und sich dieser untere Teil in der Ausgangsposition schon in der Flüssigkeit befindet, für eine definierte Zeit sehr schnell auf und ab bewegt wird, ohne dass die Probe in Kontakt mit der Flüssigkeit kommt und unmittelbar danach das Eintauchen der Probe in die Flüssigkeit und der Start der Messung erfolgt, wobei die Probe motorisch oder pneumatisch nach einem variablen Geschwindigkeitsverlauf in die Flüssigkeit getaucht wird und die Bewegung dabei so langsam erfolgt, dass sich dabei kein Luftspalt zwischen Probe und Flüssigkeit bildet, und zum Zeitpunkt des vollständigen Eintauchens der Probe in die Flüssigkeit die...

Description

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Wechselwirkung zwischen Streichfarbe und Papier bekannt, bei denen eine Papierprobe senkrecht in ein Gefäß mit Streichfarbe getaucht wird.
Diese Papierprobe ist auf einem Probenhalter fixiert, der an einem Schlitten befestigt ist, welcher auf einer Gleitschiene durch die Schwerkraft, durch einen Motor oder pneumatisch bewegt wird.
An den Außenwänden des Gefäßes sind sich gegenüberliegend zwei Sensoren angeordnet und zwischen den Sensoren befindet sich die verwendete Flüssigkeit. Die Probe wird in die Flüssigkeit getaucht, bis sie sich zwischen den Sensoren befindet. Die in das Papier penetrierende Flüssigkeit verändert nunmehr die Papierstruktur und beeinflußt damit charakteristische Parameter von elektromagnetischen oder Schall-Feldern. Aus diesen Veränderungen kann z.B. auf die Penetrationsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in das Papier geschlossen werden.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren sind dabei.

1. Die Probe wird mit gleichförmiger Beschleunigung oder auch mit gleichbleibender Geschwindigkeit in die Flüssigkeit getaucht. Dadurch wird bei hochviskosen Flüssigkeiten und schnellem Eintauchen durch die Haftung dieser Flüssigkeit am Probenhalter und am unteren Rand der Probe ein Teil der Flüssigkeit mit in das Behälterzentrum gerissen, so daß zwischen Flüssigkeit und Meßfläche auf der Probe ein Luftspalt entsteht, der nur langsam durch nachfließende Flüssigkeit verschwindet und so die Messung besonders im Kurzzeitbereich erheblich stört. Taucht man die Probe langsam in die Flüssigkeit, so ist der Zeitraum zwischen Flüssigkeitskontakt mit dem Papier und Meßbeginn nach Erreichen der Endposition der Probe zu groß, um Aussagen über Wechselwirkungen im Kurzzeitbereich treffen zu können, andererseits fehlt dann auch der hydrodynamische Druckimpuls, der an der Papieroberfläche durch schnelle Bewegung in der Flüssigkeit und die spezielle Form des Gefäßes entsteht.
2. Durch die Vorbereitungen zur Messung, die einen relativ hohen Zeitaufwand erfordern, kommt es bei vielen Papierstreichfarben zu zeitabhängiger Strukturbildung. Dadurch bedingt treten erhebliche Veränderungen der Streichfarbe bezüglich ihrer Rheologie auf und eine aussagefähige Messung ist nicht mehr möglich.

Bekannt ist auch das deutsche Gebrauchsmuster DE 295 20 941 U1 , dieses schlägt eine Anordnung zur Messung der Penetration von Flüssigkeiten in flächige Materialien wie beispielsweise Papier vor, bei welcher ein von einem Sender erzeugtes Ultraschallsignal eine Materialprobe durchdringt und mittels eines Ultraschallempfängers die Veränderung des Signales erfasst wird, wobei die in die Messzelle eingebrachte Probe so auf einer Probenträgerplatte angeordnet ist, dass die senkrecht zur Probenoberfläche befindliche Achse der Probe nicht parallel zur Achse Sender–Empfänger steht.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, mit dem die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruches gelöst.

Erfindungsgemäß wird unmittelbar vor dem Eintauchen der Probe in die Flüssigkeit der Probenhalter, dessen Läge so gewählt ist, daß er an seinem unteren Ende über die Probe hinausragt und sich dieser untere Teil in der Ausgangsposition schon in der Flüssigkeit befindet, für eine definierte Zeit sehr schnell auf und ab bewegt, ohne daß die Probe in Kontakt mit der Flüssigkeit kommt.

Durch diese Bewegung werden die zeitabhängigen Strukturen, die sich im Zeitraum der Messvorbereitung gebildet haben, in den Flüssigkeitsbereichen, die später mit der Probe in Kontakt kommen, wieder zerstört.

Unmittelbar danach erfolgt das Eintauchen der Probe in die Flüssigkeit und der Start der Messung.

Dabei wird die Probe motorisch oder pneumatisch nach einem variablen Geschwindigkeitsverlauf in die Flüssigkeit getaucht.

Die Bewegung erfolgt dabei so langsam, dass sich dabei kein Luftspalt zwischen Probe und Flüssigkeit bildet. Zum Zeitpunkt des vollständigen Eintauchens der Probe in die Flüssigkeit, erfolgt die endgültige Positionierung der Probe mit maximaler Geschwindigkeit, so dass einerseits die Zeit zwischen Benetzung und Endposition der Probe kurz genug ist, andererseits der für die Simulation der realen Prozesse zwischen Streichfarbe und Papier erforderliche Druckimpuls entsteht.

Im Folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden:
In einer bekannten Messzelle 1, welche vorzugsweise arretiert mit dem Messgerät verbunden ist, sind auf gegenüberliegenden Seiten ein Sensor 2 und ein Sensor 3 angeordnet. An einer Gleitschiene 4 ist beweglich ein Laufschlitten 5 angeordnet, der durch einen Motor oder Pneumatikzylinder angetrieben wird. Am Laufschlitten 5 ist ein Probenhalter 6 mit der Probe 7 befestigt. Der untere Teil des Probenhalters befindet sich schon in der Ausgangsposition in der Flüssigkeit 8.
In der Phase 1 (13) werden durch schnelle intermittierende Bewegungen des Schlittens 5 mit Probenhalter 6 und Probe 7 zwischen den Marken 9 und 10 die in der Streichfarbe gebildeten zeitabhängigen Strukturen zerstört. In der Phase 2 (14) wird die Probe 7 ausreichend langsam bis zur Marke 11 in die Flüssigkeit getaucht und anschließend in der Phase 3 (15) stark beschleunigt bis zur Endposition 12 bewegt.

Claims

Verfahren zur Messung der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeiten und Papier, bei dem eine Papierprobe, die auf einem Probenhalter fixiert ist, senkrecht in ein Gefäß mit Flüssigkeit getaucht wird, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor dem Eintauchen der Probe in die Flüssigkeit der Probenhalter, dessen Läge so gewählt ist, dass er an seinem unteren Ende über die Probe hinausragt und sich dieser untere Teil in der Ausgangsposition schon in der Flüssigkeit befindet, für eine definierte Zeit sehr schnell auf und ab bewegt wird, ohne dass die Probe in Kontakt mit der Flüssigkeit kommt und unmittelbar danach das Eintauchen der Probe in die Flüssigkeit und der Start der Messung erfolgt, wobei die Probe motorisch oder pneumatisch nach einem variablen Geschwindigkeitsverlauf in die Flüssigkeit getaucht wird und die Bewegung dabei so langsam erfolgt, dass sich dabei kein Luftspalt zwischen Probe und Flüssigkeit bildet, und zum Zeitpunkt des vollständigen Eintauchens der Probe in die Flüssigkeit die endgültige Positionierung der Probe mit maximaler Geschwindigkeit erfolgt.