AMORAN (Amorphous Orientation Analyser)

Auswertung der extrinsischen Fluoreszenz

Fluoreszenz

Ein fluoreszierender Stoff absorbiert Strahlung und emittiert unmittelbar danach eine Strahlung, die zu größeren Wellen- längen hin verscho- ben ist (s. Energie- niveaus und Spektrum rechts).

Extrinsische Fluoreszenz

Mit Hilfe fluoreszierender Sonden kann die amorphe Orientierung auch bei unter- schiedlichen Polymeren vermessen werden, welche nicht den speziellen Übergang von PET aufweisen. Fluoreszierende Sonden mit anisotroper Absorption oder Emission werden dem Polymer beigemischt (s. Bild links). Das Sondenmaterial muß polarisiert fluoreszieren.

Ein geeignetes Sondenmaterial ist „Eastobrite OB-1“ (Eastman Kodak), ein oft verwendetes Additiv. Es verfügt über anisotrope Absorption (siehe Bild rechts). Mit einer Konzentration von 50 ppm (andere Konzentrationen auf Anfrage) kann u.a. PET, PBT, PA6 und PA 6.6 (siehe Ergebnisse) vermessen werden. Auch die Vermessung von PP ist damit möglich, allerdings wird in diesem Fall wahrscheinlich die Gesamtorientierung vermessen.

Struktur (oben und unten) und Spektren (rechts) der Fluoreszenzsonde „Eastobrite OB-1“ (Eastman Kodak).

Messung der Momente der Orientierungsverteilung durch Auswertung der polarisierten extrinsischen Fluoreszenz

Die Fasern werden sowohl mit parallel als auch senkrecht zur Faser polarisiertem UV-Licht beleuchtet. Die parallel und die senkrecht zur Faserachse polarisierte Fluoreszenzstrahlung wird detektiert

Die vier detektierten Fluoreszenz-Intensitäten sind:

I33: Messwert für Polarisator und Analysator parallel zur Faserachse (3),
I31: Messwert für Polarisator parallel, Analysator senkrecht zur Faserachse (1),
I13: Messwert für Polarisator senkrecht, Analysator parallel zur Faserachse,
I11: Messwert für Polarisator und Analysator senkrecht zur Faserachse.

Daraus werden die Momente der Orientierungsverteilung berechnet zu:

mit:

und der Emissionsanisotropie r.

Biaxiales Material wird durch die Intensitätsquotienten RTD und RMD charakterisiert:

Weitere Informationen zum Messprinzip und zur Anwendung dieses Sensors finden Sie in Publikationen.

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