Thermogravimetrie von Polyvinylchlorid PVC – Thermische Zersetzung unter Stickstoff-bzw. Luft-Atmosphäre – Anwendung Thermische Analyse

Thermogravimetrie PVC

Der Abbau von PVC unter Stickstoff erfolgt im wesentlichen in zwei Stufen (siehe Abbildung Thermogravimetrie PVC):
1. Dehydrochlorierung (HCL-Abspaltung) und Verlust durch gebildete aromatische Kohlenwasserstoff
2. Bildung von chlorierten Aromaten

Der Abbau von nachchloriertem PVC erfolgt dagegen einstufig und schon bereits im Verlaufe der Dehydrochlorierung erfolgt die Bildung und Abspaltung chlorierter Kohlenwasserstoffe.
Die Zersetzung von PVC und CPVC unter der gewählten Stickstoffatmosphäre unterschieden sich auch hinsichtlich des Rückstandes. Bei 600°C verbleibt bei CPVC ein deutlich höherer Rest. Findet dagegen die Zersetzung in sauerstoffhaltiger Atmosphäre (Luft) statt, kann oberhalb 400°C der oxidative Abbau des Kohlenstoffs erfolgen und es verbleibt kein Rückstand.

Die Untersuchung der thermischen Zersetzung von verschiedenen PVC Varianten ist in der beschriebenen Weise mittels Thermogravimetrie mit relativ geringem Kostenaufwand machbar. Unser Prüflabor für Kunststoffe und Kunststoffverpackungen verfügt über passende Geräte und Fachwissen für Ihre Anwendungen.

Verpackungsfolie analysieren – Prüfservice für Ihre Folienanwendung

Verpackungsfolie

Oft erreichen uns Anfragen, dass Verpackungsfolien von unterschiedlichen Lieferanten als “gleich” bzw. “vergleichbar” angesehen werden.

Bei genauerer Betrachtung zeigt sich allerdings, daß die Materialzusammensetzung doch (recht) unterschiedlich ist und eine Materialcharakterisierung der einzelnen Kunststofffolien bzw. Schichten sehr sinnvoll ist.

Die Zusammensetzung von Verpackungsfolien bestimmen wir mit einer Kombination aus Dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC), FTIR-Spektroskopie und Mikrotomschnitt / Mikroskopie. Nur die Anwendung unterschiedlicher Verfahren ermöglicht eine sichere Bestimmung der einzelnen Materialtypen.
Beispielsweise wird durch die Verwendung unterschiedlicher Polyethylen PE Siegelschichten nicht nur die Siegelfähigkeit, sondern auch etliche mechanische Folieneigenschaften wie z.B. Durchstoßfestigkeit, beeinflußt.

Für die Auswertung sind umfangreiche Branchenkenntnisse und Datenbanken erforderlich und hier zeigt sich mal wieder wie wichtig Erfahrung ist. Nutzen Sie unseren Prüfservice und bringen Sie Licht in die Zusammensetzung Ihrer Folien oder die Ihrer Wettbewerber.

Ablagerungen auf Kunststofffolien untersuchen mittels FTIR-Spektroskopie

ablagerung-ftir-spektroskopie

Ablagerungen auf Oberflächen von Kunststofffolien können verschiedene Ursachen haben. Mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie und spezieller Prüfanordnungen läßt sich dies untersuchen und charakterisieren.

Am Beispiel des dargestellten Artikelbildes war ein deutlicher Unterschied zwischen der “reinen” Polyethylenfolie (PE) und den Bereichen mit Ablagerungen erkennbar. Mit Hilfe unserer internen Datenbanken und ggf. weiteren Vergleichsmaterialien z.B. die eingesetzten Basisgranulate, konnte die Ablagerung einer verwendeten Granulattype zugeordnet werden. Deren Inhaltsstoffe wanderten an die Folienoberfläche und waren anhand der FTIR-Spektroskopie eindeutig identifizierbar. Die korrekte Auswahl der geeigneten Methode und Auswertung benötigt in der Regel nicht nur detaillierte Kenntnisse über die Methoden sondern vor allem auch intensive Materialkenntnisse.

Die FTIR-Spektroskopie ist ein wichtiges Instrument zur Analyse von Reklamationen und bei Schadensuntersuchungen. Gerne unterstützen wir Sie bei Ihren Anwendungsfällen und nach unserer Erstbeurteilung erhalten Sie ein detailliertes unverbindliches Angebot. Unser Prüflabor für Kunststofffolien und flexible Verpackungen verfügt über sämtliche praxisorientierte Meßmethoden.

DSC Messung von PE Siegelschichten – Dynamische Differenzkalorimetrie – Polyethylen

Im vorliegenden Fall wurde bei einer Verbundfolie mit Polyethylen als Siegelschicht festgestellt, daß es bei der Verwendung der aktuellen Foliencharge “undichten Verpackungen”  festgestellt werden konnten.

Mit Hilfe der Dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) wurde eine vergleichende Untersuchung (vorgehende Charge / aktuelle Charge) der Siegelschicht durchgeführt und das Schmelz– und Abkühlverhalten der Siegelschicht überprüft. Die aktuell verwendete Folie zeigte beim Abkühlverhalten einen deutlich niedrigeren Kristallisationspeak bei 98°C (gestrichelte Linie) als die vorgehende Charge 103°C (durchgezogene Linie). Dies läßt eindeutig auf Materialunterschiede in der Siegelfolie schließen.  Man kann daher davon ausgehen, daß in der Praxis bei gleichbleibenden Siegelbedingungen die Siegelschicht der aktuellen Folie sich “langsamer verfestigt” als die Siegelschicht der früheren Charge.

Somit konnten deutliche Unterschiede zwischen den Musterfolien mit Hilfe der DSC-Analyse aufgezeigt werden, die für die weitere Reklamationsbearbeitung hilfreich waren. Gerne stehen wir auch für Ihre Anwendungsfälle zur Verfügung.

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