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Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Absetzneigung von Dispersionen
Dispersionen,
bei denen die spez. Gewichte der beiden Phasen merklich voneinander abweichen, z.
B. Lackfarben, neigen trotz Anwendung von Schwebemitteln zur Entmischung, wodurch
erheblichte wirtschaftliche Nachteileherbeigeführt werden.
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Da der Vorgang langsam verläuft, ist ein frühzeitiges Erkennender
Absetzneigung sehr erwünscht.
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Die Neigung zur Satzbildung kann zwar durch längeres Stehenlassen
der Dispersionen festgestellt werden. Diese Methode ist jedoch zu zeitraubend und
eignet sich deshalb nicht zur Fabrikationskontrolle. Aus diesem Grunde wurde vorgeschlagen,
die Prüfdauer durch Herabsetzen der Zähflüssigkeit zu verkürzen, bei Lackfarben
z. B. durch Zusatz von Lösungsmitteln oder durch Erwärmen. Hierdurch wird jedoch
das Gleichgewicht der Komponenten gestört bzw. störenden Reaktionen Vorschub geleistet
und die Menge und Beschaffenheit des Satzes verändert. Ferner wurde der Absetzvorgang
durch Einwirken von Fliehkräften im mehrfachen Betrage der Erdanziehung beschleunigt.
Durch die dichtere Packung geht aber die Vergleichbarkeit mit dem auf natürlichem
Wege entstehenden Satz verloren.
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Für die Prüfung kommt es nicht allein auf die Menge des gebildeten
Satzes an, sondern auch auf dessen Eigenschaften, nämlich seine Härte, Kittigkeit,
Aufrührbarkeit usw. Aus diesem Grunde können Beschleunigungsmalßnahmen niemals zur
richtigen Beurteilung von Menge und Beschaffenheit des gebildeten Satzes führen.
Dieses ist nur durch quantitative und qualitative Prüfung des
unter
normalen Umständen aus der Dispersion im ursprünglichen Zustand gebildeten Satzes
zu erreichen.
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Gemäß der Erfindung dient nun die durch das Gewicht des Satzes einer
in einen röhrenförmigen Behälter eingefn ilten Dispersion verursachte Schwerpunktserschiebung
als Maß für die Messung der Satzbildung. Zur Bestimmung des Gewichts des Satzes
wird die mit der Dispersion gefüllte Röhre ausbalanciert; die Reiter stellung ergibt
die An fangswägung. Dann wird die Röhre eine Zeitlang senkrecht aufrecht gestellt
und anschließend durch Reiterverschiebung die Mehrbelastung des Endes der Röhre
ermittelt, in welchem sich der Satz befindet.
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Nach Ermittlung der Gewichtsdifferenz erfolgt die Prüfung des Sediments
nach Öffnen der Röhre in üblicher Weise durch Betrachten und Betasten.
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Zur Ausführung des Verfahrens dient beispielsweise eine an ihren
beiden Enden offene, durch Stopfen verschließbare Röhre zur Aufnahme der Dispersion
und eine Waage, in welche die gefüllte Röhre als Waagebalken eingefügt wird, sowie
die erforderlichen Reftergewichte.
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Die Waage ist in der Zeichnung in einem Ausfahrungsbeispiel dargestellt.
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Das mit der Dispersion gefüllte Rohr I, welches z. B. einen äußeren
Durchmesser von 20 mm und eine Länge von 220 mm besitzt, ist an seinen Enden durch
Stopfen II und 14 geschlossen. Der Stopfen II 1 ist mit einer schräg verlaufenden
Durchbohrung 12 versehen, weiche sich durch ein Holzpfiöckchen 13 abdichten läßt.
Das Rohr I ist in dem Waagenschuh 2 stets in der gleichen Lage durch die Klauen
3 festgehalten, deren Aufsatzpunkte auf dem Rohr links mit einem, rechts mit zwei
Strichen markiert sind. Die Verbindungsleiste 4 der Klauen 3 ist als Reiterlineal
ausgebildet. Der Waagenschuh liegt mit Schneidens auf ebenen Pfannen 6 und trägt
an der Unterseite eine Spindel 7 mit Schraubgewicht 15 zur Einstellung der Empfindlichkeit
auf etwa 5 mg. Das untere Ende der Spindel 7 ist gleichzeitig als Waagenzunge ausgebildet
und spielt vor einer Skala 8 an dem dreibeinigen Bockg, der auf der Grundplatte
10 fest angebracht ist.
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Zur Ausführung der Messung wird das senkrecht gehaltene, saubere,
durch den unteren Stopfen 14 geschlossene Rohr I unter möglichster Vermeidung von
Schaumbildung mit der zu untersuchenden Lackfarbe .bis etwa 5 mm unter den oberen
Rand gefüllt und oben lose mit dem durchbohrten Stopfen II geschlossen. Nach einigen
Minuten hauben sich etwa gebildete Schaumbiasen an der Oberfläche gesammelt. Sie
werden mit einem Streifen Filterpapier zerstört. Dann wird der Stopfen II wieder
aufgesetzt und das Rohr I schräg gehalten, so daß die Luft beim Eindrüclçen des
Stopfens IÌ vollständig durch die Schrägbohrung 12 entweicht.
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Nach Entfernen etwa herausgedrückter Farbe wird mit dem Holzpflöckchen
I3 verschlossen und gut gesäubert.
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Über das senkrecht gehaltene Rohr I wird der Waagenschuh 2 gestreift
und die Klauen 3 so befestigt, daß sie in der vorgeschriebenen Stellung stehen.
Die Schneiden 5 werden auf die markierten Stellen der Pfannen 6 gesetzt und das
ganze System mit den Reitergewichten ausbalanciert. Die Reiterstellung ergibt die
Anfangswägung.
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Hierauf wird das Rohr I aus dem Waagenschuh2 gelöst, senkrecht aufgestellt
und bei Raumtemperatur längere Zeit, beispielsweise 24 Stunden, ohne starke Erschütterung
stehengelassen, so daß sich etwa vorhandener Satz absetzen kann.
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Im Anschluß hieran erfolgt die Schlußwägung in gleicher Weise wie
vorher angegeben.
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Die Differenz der Reiterstellungen ergibt die Satzmenge in der Versuchszeit.
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Ist die Satzmenge in 24 Stunden geringer als 50 mg, so besteht keine
beachtenswerte Absetzneigung. Die Untersuchung kann als abgeschlossen gelten. Ergeben
sich höhere Werte (bis 500 mg), so läßt man das Rohr nochmals 24 Stunden senkrecht
bei Raumtemperatur stehen, um für die Beurteilung mehr Material zu sammeln, löst
dann den Stopfen 11 und entleert das Rohr. Darauf wird der untere Stopfen 14 entfernt
und die restliche flüssige Farbe mit Filterpapier abgetupft. Jetzt liegt der Satz
zur Betrachtung und Betastung in mehr oder weniger dicker Schicht auf dem unteren
Stopfen 14 frei.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum Messen der Absetzneigung von Dispersionen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Satzes durch die Schwerpunktverschiebung
in einer in einen röhrenförmigen Behälter eingefüllten Dispersion ermittelt wird.