Cellulose und Papiere

Polymerisationsgrad von Isolationspapier mittels Lösungsviskosität

 

Papier und Cellulose bestehen aus langen Ketten polymerisierter Glukoseringe. Der Polymerisierungsgrad (DP-Wert) steht in einem unmittelbaren Zusammenhang mit dessen mechanischer Stärke, z. B. der Zugfestigkeit. Der DP-Wert von Isolierpapieren ist für die mechanische  Belastbarkeit und vor allem die Kurzschlussbelastung der Transformatoren von Bedeutung. Ein Absinken des DP-Wertes auf etwa 150 bis 200 bedeutet das Ende der Lebensdauer des Transformators. Die Alterungsgeschwindigkeit des Transformatoröls ist stark von der Temperatur und vom Wassergehalt in der Isolation abhängig. Bei Isolationspapieren sowie bei Textilien aus Zellulose (z. B. Baumwolle) wird der Polymerisationsgrad mittels Lösungsviskosität bestimmt. Hierbei korreliert die intrinsische Viskosität (IV-Wert) mit dem Polymerisationsgrad (d. h. der Kettenlänge). Hierfür wird häufig das Lösemittel Cupriethylendiamin (CED) genutzt, da es für eine schonende, d. h. möglichst zerstörungsfreie Entfaltung der Zellulosemoleküle im Lösemittel sorgt.

Bei den modularen LAUDA PVS-Systemen kann die Konfiguration genau auf den Bedarf des Anwenders hinsichtlich des Probendurchsatzes und Automatisierungsbedarfs, z. B. automatischer Viskosimeterreinigung oder Probenzugabe, zugeschnitten werden. Die Software INV-DLL liefert die intrinsische Viskosität nach der Martin-Formel und berechnet daraus den Polymerisationsgrad. Die Systeme können auch unter weitgehendem Sauerstoffausschluss arbeiten, so dass auch die Messung von leicht oxidierenden Cuoxam-Lösungen und EWNN-Lösungen möglich ist.

Empfohlene Normen

  • IEC 60450
    Messung des durchschnittlich viskosimetrischen Polymerisationsgrades von neuen und gealterten, cellulosehaltigen Elektroisolierstoffen
  • 54270-1/-2/-3
    Prüfung von Textilien – Bestimmung der Grenzviskosität von Cellulosen –
    Teil 1: Grundlagen
    Teil 2: Cuen-Verfahren
    Teil 3: EWNNmod(NaCl)-Verfahren

Typische Konfiguration

(Abbildung ähnlich)

Messsystem PVS 1/2 mit zwei Messstativen und automatischer Reinigung in einem preisgünstigen Viskothermostaten ET 15 S

 

  • PVS 1/2-Kontrolleinheit
  • Zwei Messstative S 5
  • Ein Reinigungsmodul VRM 4 zur Viskosimeterreinigung mit Wasser und Aceton
  • ET 15 S mit Durchlaufkühler
  • Mikro-Ubbelohde Typ Ic (empfohlen zur Reduktion von Löse- und Spülmittel)
  • Viskosimeter der Größe I (IEC60450) mit Anschlüssen zum Entleeren und Spülen
  • Probenpräperationssystem mit Dosiereinheiten und Präzisionswaagen

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Applikationen Polymere

Technische Polymere

Viskositätszahl von Polyamiden (PA) und Polybutylenterephthalaten (PBT)

Transparente Polymere

Viskositätszahl und IV-Wert von Polyestern (PC, PMMA, PET)

Polyolefine

Molmasse und IV-Wert von Polypropylen und Polyethylen (UHMWPE)

Polyvinylchloride

K-Wert-Bestimmung nach Fikentscher (Kettenlänge der Basispolymere)

Medizinische Polymere

Molmasse und IV-Wert von Hyaluronsäure-Produkten und resorbierbaren Polymeren