Projektbeschreibung:

Eines der wichtigsten Kriterien für eine homogene Vernetzung und somit ein entscheidendes Qualitätskriterium von kautschukbasierten Mischungen ist die Verteilung der Vernetzungschemikalien über dem Batchvolumen während des Mischprozesses. Die Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) eignet sich zur Evaluation der Elementverteilung in Kautschukproben, Vulkanisaten und Formteilen und kann prinzipiell zur Detektion der Verteilungsgüte von Mischungsbestandteilen genutzt werden.
Die simultane Erfassung der Verteilungsgüte mehrerer in der Kautschukindustrie hochgradig relevanter Mischungsbestandteile (Zink, Schwefel, Peroxid, Silica) innerhalb eines Messzyklus an diskreten Messspots mit LIBS offenbart einen erheblichen Mehrwert an Informationen, um die erreichte Mischungshomogenität umfassender bewerten zu können.
Besonders der Nachweis des Schwefels ist aufgrund des schlechten Response-Verhaltens des Analyten schwierig und bedarf system- und prozessbedingte Modifikationen. Neben der grundsätzlich geringen Signalintensität des Schwefels verhindert auch das erhöhte Grundrauschen im Emissionsspektrum einer rußgefüllten Probe derzeit den gesicherten Nachweis des Schwefels, da es zur „Maskierung“ der Analytsignale kommt. Um die notwendige Signalausbeute besonders für den Nachweis des Schwefels zu erhöhen, müssen daher Systemmodifikationen an den Laborsystemen der Forschungseinrichtungen umgesetzt und erprobt werden.
Besonders interessant ist diese Technik für die adressierte Zielgruppe der KMUs, da diese die Kautschukmischungen für Ihre zu fertigenden Formteile häufig nicht selbst produziert sondern zukauft. LIBS bietet ihnen die Möglichkeit das angelieferte Material auf Qualität zu prüfen, noch bevor es in die Produktion gelangt. Fehlchargen können so bei der Wareneingangskontrolle frühzeitig erkannt und reklamiert werden. Das große Interesse solcher KMU an den zu erwartenden Forschungsergebnissen wird durch die Vielzahl der am pbA teilnehmenden Mittelständler belegt.

Förderer: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Förderprogramm: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)

Fördernummer:  21450 N / 1

Forschungsvereinigung: Deutsche Kautschuk-Gesellschaft e.V. - DKG

Laufzeit: 01. Januar 2021 bis 31. Dezember 2022

Kooperationspartner: Institut für Nanophotonik Göttingen e.V. (IFNANO)