Tensidanwendung

Emulgatoren, Netzmittel, Schäumungsmittel, Sammler – für Tenside gibt es entsprechend ihren Einsatzgebieten eine Vielzahl von Bezeichnungen. Tenside verringern die Oberflächenspannung bzw. die Grenzflächenspannung zu einer angrenzenden Phase und stehen daher im Mittelpunkt der Grenzflächenchemie.

Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Tensiometrie, Kontaktwinkelmessung und Schaumanalyse leisten wir einen wichtigen Beitrag zur Tensidforschung und -entwicklung. Unsere Messmethoden stellen Prozessbedingungen wie Temperatur, Druck, Geschwindigkeit oder die Art und Weise eines Benetzungsvorgangs nach. Unsere Produkte ermöglichen die Optimierung des Tensideinsatzes für den jeweiligen Verwendungszweck. 

Benetzungsoptimierung fester Oberflächen

• Benetzung von Textilien und anderen Oberflächen beim Waschen und Reinigen
• Klebstoffbenetzung
• Benetzung beim Lackieren, Bedrucken und Beschichten
• Galvanische Bäder

Bei technischen Vorgängen hängt die Qualität eines Prozesses oder des Endprodukts häufig von der Benetzung eines festen Materials durch eine wässrige Lösung ab. Die hohe Oberflächenspannung von Wasser führt jedoch oft zu Benetzungsproblemen. Durch die Zugabe von Tensiden kann die Oberflächenspannung herabgesetzt und eine bessere Benetzung erzielt werden.

Unsere Tensiometer messen die Oberflächenspannung präzise und je nach Bedarf mit einem hohen Automatisierungsgrad. Über die Benetzung des Festkörpers gibt der Kontaktwinkel Auskunft, den unsere stationären oder mobilen Instrumente zur Tropfenkonturanalyse ermitteln können.

Bei schnellen technischen Prozessen wie Drucken oder Kleben muss die gewünschte Absenkung der Oberflächenspannung oft in Bruchteilen von Sekunden erfolgen. Für die Messung der dynamischen Oberflächenspannung bei Oberflächenaltern von wenigen Millisekunden haben wir unsere Blasendruck-Tensiometer konstruiert.

Vermittlung zwischen Wasser und hydrophoben Phasen

• Wasch- und Reinigungsmittel
• Emulsionen in Lebensmitteln und Körperpflegeprodukten
• Mobilisierung organischer Phasen bei der Erdölförderung oder in der Medizin
• Emulsionspolymerisation

Die Waschwirkung von Tensiden beruht zum einen auf der besseren Benetzung der zu reinigenden Oberfläche. Zum anderen mobilisieren Tenside hydrophobe Stoffe, indem sie sie in Molekülverbände (Mizellen) einlagern. Unsere vollautomatischen Tensiometer erfassen die kritische Mizellkonzentration CMC, oberhalb derer diese Mizellen entstehen. Die CMC ist eine wichtige Kenngröße für die Effizienz von Tensiden und entscheidet häufig über die erforderliche Dosierung.

Emulsionen wie Milch oder Cremes sind mittelfristig stabile Mischungen zweier nicht ineinander löslicher Flüssigkeiten. Hergestellt und stabilisiert werden sie mit Hilfe natürlicher oder synthetischer Tenside als Emulgatoren. Die beim Mischen erzielte Tröpfchengröße und die Neigung zu Entmischung hängen von der Grenzflächenspannung ab.

Für die Messung der Grenzflächenspannung haben wir eine Reihe von Tensiometertypen für verschiedene Einsatzbereiche entwickelt. Neben statischen Messungen mit unseren Force Tensiometern charakterisieren unsere Tropfenvolumen-Tensiometer das Verhalten bei dynamischen Grenzflächenprozessen. Die Messung mit der Spinning-Drop-Technologie kommt bei extrem niedrigen Grenzflächenspannungen zum Einsatz, wie sie zum Beispiel bei der tertiären Erdölförderung vorkommen.

Verbesserung der Dispergierbarkeit von Pulvern und Pigmenten

• Farben und Lacke
• Pigmenthaltige Cremes und andere Kosmetika
• Beton
• Latex

Bei Fest-flüssig-Dispersionen entscheiden Grenzflächenvorgänge zwischen Pulver und Flüssigkeit über den Grad der Verteilung. Tenside helfen hierbei, die Mischbarkeit und die Stabilität zu verbessern.

Unsere Tensiometer messen die für die Pulverbenetzung maßgebliche Oberflächenspannung der Flüssigkeit. Ergänzend charakterisiert die Messung des Pulverkontaktwinkels die festen Bestandteile des Gemisches. Beide Analysen führen zu einem Gesamtbild des Grenzflächenverhaltens und helfen bei der separaten Optimierung der Bestandteile.

Verbesserung der Sprühbarkeit

• Sprays zur Haar- und Körperpflege
• Versprühen von Pflanzenschutzmitteln
• Reinigungssprays

Die Zerteilung eines Flüssigkeitsvolumens in viele kleine Tröpfchen geht mit einer Vergrößerung der Gesamtoberfläche einher. Diese fällt umso leichter, je geringer die Oberflächenspannung ist. Sprays enthalten daher häufig Tenside, um feine Sprühnebel zu erzielen.

Sprühen ist ein hochdynamischer Prozess, bei dem die Tenside ihre Wirkung in sehr kurzer Zeit entfalten müssen. Messungen der dynamischen Oberflächenspannung mit unseren Blasendruck-Tensiometern leisten einen Beitrag zur Entwicklung und Optimierung von Sprays.

Schaumbildung und Schaumvermeidung

• Gewollte Schaumbildung: Körperpflege, Lebensmittelschäume, Flotation, Brandbekämpfung
• Schaumvermeidung: Drucken und Beschichten, Kühl- und Schmierstoffe, Flüssigkeitstransport, industrielle Reinigung

Für gezielt hergestellte Schäume bieten unsere Instrumente zur Schaumanalyse umfangreiche Möglichkeiten zur Untersuchung der Schäumbarkeit und Schaumstabilität, des Feuchtigkeitsgehalts und der Blasengrößenverteilung. 

Bei vielen Anwendungen sind Schäume ein unerwünschter Nebeneffekt der Tensidaddition. Neben gering-schäumenden Tensiden (Low-Foamers) kommen deshalb häufig schaumhemmende oder schaumabbauende Mittel zum Einsatz. Unsere Methoden zur Schaumhöhenmessung erfassen die Neigung zur Schaumbildung und die Schaumstabilität auch bei kurzzeitstabilen Schäumen.