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Abschlussbericht AiF-FV 13733N
Schaumanalysen
Bei Schäumen handelt es sich um sehr empfindliche Strukturen. Deshalb wurden alle Analysen
direkt nach der Herstellung vorgenommen.
Overrun
Der Overrun (OV) bzw. Aufschlag ist ein Maß für den im Schaum enthaltenen Gasanteil und
dient zur Strukturbeschreibung eines Schaums. Zur Bestimmung des Overruns wurde ein
Behälter mit 200 ml Volumen zunächst mit der Ausgangslösung gefüllt und gewogen, anschließend
wurde die Masse des gleichen Volumens Schaum bestimmt. Der Overrun berechnet
sich aus Formel 4.1.
OV =
m
Drainage
(Formel 4.1)
Die Stabilität der Schäume wurde über die Drainage (DR) ermittelt. Dazu wurden Plastikbecher
mit Schaum befüllt und gewogen. Nach einer Lagerzeit von 30 min bei Raumtemperatur
wurde die bis dahin abgesetzte Flüssigkeit vorsichtig abgegossen. Aus dem Verhältnis der
Masse der abgeschiedenen Flüssigkeit zur Masse des Schaums lässt sich die Drainage in %
berechnen (Formel 4.2).
Festigkeit
Lösung
m
DR
=
m
m
− m
Schaum
Drainage,
30 min
Schaum
Schaum
⋅ 100 %
(Formel 4.2)
Direkt nach dem Aufschäumen wurde mittels Textureanalyser (Fa. Stevens & Son, Surrey,
Großbritannien) die Festigkeit des Schaums bestimmt. Bei diesem Penetrationstest dringt
ein Prüfkörper mit Fadenkreuzgeometrie bestehend aus einem inneren (Durchmesser
= 25 mm) und äußerem (Durchmesser = 50 mm) Drahtring (Stärke = 1 mm) mit einer
Geschwindigkeit von 0,2 mm/s bis zu einer Tiefe von 30 mm in den Schaum ein. Die zum
Eindringen in den Schaum benötigte Kraft wird bestimmt und kann unter Einbezug der Erdbeschleunigung
g in die entsprechende Schaumstärke [N] umgerechnet werden.
Oberflächenspannung
⋅100%
mitV
konst.
Die Oberflächenspannung σ charakterisiert das Schaumbildungsvermögen. Sie wurde mit
dem Tropfenvolumentensiometer TVT2 (Fa. Lauda, Dr. R. Wobser GmbH & Co. KG, Lauda-
Königshofen, Deutschland) gemessen. Das Messprinzip beruht auf einer genauen Bestimmung
des Volumens eines aus einer Kapillare ausgeschobenen Tropfens. Erreicht der Tropfen
ein kritisches Volumen, kann er nicht mehr an der Kapillare gehalten werden und reißt
ab. Dabei ist die Gewichtskraft des Tropfens proportional zur Oberflächenspannung σ (For-
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