Autoren: Tassilo Moritz | Michael Stelter

»Kerzenteig auf Keramisch«: Wozu denn nur Viskosität und Rheologie?

7.12.2017

Konsistenz eines Räucherkerzenteiges ist entscheidend.
© Foto Fraunhofer IKTS

Hat der Kerzenteig die richtige Konsistenz – nicht zu trocken, flüssig oder fest – lässt er sich ausgezeichnet zur Kegelkerze formen.

Um ein gutes Räucherkerzchen zu formen, muss der Teig bestimmte Eigenschaften erfüllen. Er darf nicht zu dünnflüssig sein und nicht zu fest. Er soll glatt sein und nicht rissig. Er muss weich sein und leicht formbar. Wenn das Kerzchen aber einmal geformt ist, soll es aufrecht stehen bleiben und weder zerlaufen, noch in sich zusammen sinken.

Diese Eigenschaft einer Flüssigkeit oder einer flüssigen Masse nennt sich Viskosität. Eine hoch viskose Masse ist dickflüssig und zäh. Der Wissenschaftszweig, der sich mit den Fließeigenschaften von Stoffen beschäftigt, heißt Rheologie.

 

Das Hochdruckkapillarviskosimeter.
© Foto Fraunhofer IKTS

Der Blick in ein Hochdruckkapillarviskosimeter.

Auch in der Keramikenherstellung bestimmen die rheologischen Eigenschaften der keramischen Ausgangsmassen entscheidend deren formgebende Verarbeitbarkeit und ebenfalls die Eigenschaften des daraus hergestellten Produkts. Ist die Viskosität einer Masse zu hoch, fließt das Material nicht ausreichend. Die Formgebung wird dadurch erschwert bis unmöglich. Ist die Viskosität zu niedrig, wird die Formgebung zwar erleichtert, aber das hergestellte Bauteil verzieht sich oder erleidet während der thermischen Weiterverarbeitung, beispielsweise während des Brandes, irreparable Schäden.

Um die Viskosität zu messen, gibt es unterschiedliche Methoden. Für niedrigviskose und flüssige, aber auch für pastöse Massen werden Drehmomentrheometer verwendet. In diesen Rheometern wird der Widerstand eines in der Masse hängenden Zylinders gegen ein Verdrehen gemessen. Für hochviskose Massen, wie z. B. Feedstocks für den Spritzguss, werden Hochdruckkapillarviskosimeter genutzt. In solchen Geräten drückt man die Masse durch kleine Messdüsen und registriert dabei den benötigten Druck. Je höher der benötigte Druck, um die Masse durch die Messdüse zu pressen, umso höher ist die Viskosität.

Verschiedene Viskositätsarten, Wandgleiteffekte und andere Erscheinungen in der Schmelze lassen sich somit exakt messen.