Technische Sauberkeitsprüfung – Extraktion, Filtrierung, Auswertung, Erstellung der Dokumentation

 

Die Messung der Gesamtheit der Verunreinigungspartikeln direkt auf dem Produkt ist nicht mögliich. Die Partikeln müssen vom Produkt entfernt werden. Die gesammelten Partikeln können danach durch Anwendung verschiedener Methoden characterisiert werden. Folgende Beschreibung ist nicht vollständig, dient in erster Linier nur zur Vorstellung der Ziele der einzelnen Schritte der Analyse.

 

Extraktion – Entfernen der verunreinigenden Partikeln von der Oberfläche

Die Extraktion ist der erste und meistens der komplexeste Schritt der Sauberkeitsanalyse. Bei einer Extraktion mit Flüssigkeit muss das Produkt gewaschen werden.  Der bedeutende Anteil der Partikel gelingt in die Waschflüssigkeit, von der diese dann filtriert werden müssen. Von den Extraktionsmethoden und Parametern soll in erster Linie anhand des Produktes, der externen oder internen Oberfläche, der Art der verunreinigenden Partikeln und ihres Anhaftens an das Produkt gewählt werden.

 

Filtrieren – Sammlung der Partikel

Die durch die Ektraktion entfernten Partikel können am Filter abgefangen werden. Es können nacheinander verschiedene Filter mit unterschiedlichen Siebgrössen verwendet werden – so können die Partikel nach Grösse getrennt werden. Die industrieweit verwendete Filtergrösse ist 47 mm – auf dieser Oberfläche müssen die verunreinigenden Partikel so verteilt werden, dass diese dann entsprechend untersucht und ausgewertet werden können.

 

Auswertung – Characterisierung der Partikel

Von den verunreinigenden Partikeln können wir durch unterschiedliche analytische Verfahren verschiedene Informationen sammeln.

Gravimetrie: die Gesamtmasse der gesammelten Partikel wird mit einer analytischen Waage nach Trocknung der Filter gemessen. Ein Filter wiegt ung. 100 mg, die Gesamtmasse der Partikel liegt meistens in der Grössenordnung von 1 mg.

Analyse mit optischem Mikroskop: Das System mit optischem Mikroskop scannt die ganze Oberfläche des Filters, und dann definiert die wahrscheinlichen Konturen der Partikel nach den im Standard festgelegten Grauigkeitsstufen. Dadurch können sogar Zehntausende von Partikeln einzeln gemessen werden.  Übliche Darstellungsweise dieser Informationen ist die Teilung der Partikel in Grössenklassen mit der Anzahl der Partikel in den einzelnen Klassen. Das optische Mikroskop stuft die Teilchen weiter in Kategorien ein: glänzend, nicht glänzend, faserig. Die glänzenden Partikel sind meistens metallisch, daher werden diese Begriffe oft synonim verstanden. Wenn es aber sicher sein muss, bedarf es weiterer Analyse. Durch Einführung der Kategorie „faserige Verunreinigungen“ sollen die Textilfasern von den „echten“ Verunreinigungen unterschieden. Die faserigen Verunreinigungen werden durch die Normen meistens nicht als verunreinigenden Partikel berücksichtigt.

Methoden der Feststellung der Materialzusammensetzung: in einigen Fällen muss es wirklich entschieden werden, ob das Teilchen metallisch ist, und if ja, was seine Quelle ist. Oder es muss herausgefunden werden, aus welchem Teil ein Plastikpartikel stammen kann. In solchen Fällen kommen die speziellen Analytikverfahren in Frage, wie z.B. die Rasterelektronenmikroskope oder die infrarote Spektroskopie.