Bestimmung von Schichtdicken zwischen und auf Kunststofffolien

Wie kann eigentlich die Dicke einer Lackschicht zwischen zwei PET-Folien bestimmt werden?

Sensor Instruments: Hierzu wurden vier PET-Folienpaare mit unterschiedlichen Lackschichtdicken zwischen den beiden PET-Folien (10µm, 20µm, 50µm und 80µm) mit dem MIR-Durchlichtverfahren untersucht.

PET-Folienpaare mit verschiedenen Lackschichtdicken (10µm, 20µm, 50µm und 80µm) zwischen den beiden PET-Folien.

Auf der Empfängerseite standen zwei Wellenlängenbereiche mit Zentralwellenlängen von 2.95µm und 3.90µm (SPECTRO-M-2-2.95/3.90) zur Verfügung. Der Abstand der PET-Folie zum MIR-Sender betrug dabei in etwa 20mm.

Die Lackschichtdicke kann in beiden Wellenlängenbereichen problemlos ermittelt werden, wie auch dem folgenden Diagramm zu entnehmen ist:

Windows®-Software SPECTRO M 2 Scope V1.1: Anzeige der beiden Signale für den Bereich 2.95µm und den Bereich 3.90µm in Abhängigkeit von der Lackschichtdicke.

Da MIR-Licht abhängig von den eingesetzten Kunststofffolien sowie von der Zwischenschicht unterschiedlich stark absorbiert wird, ist es erforderlich, die Sensorik mittels der Windows®- Software SPECTRO M 2 Scope V1.1 produktspezifisch zu kalibrieren.

Silikonschicht auf einer transparenten Kunststofffolie

Auch das Vorhandensein einer Silikonschicht auf einer transparenten Kunststofffolie wurde mit dieser Messmethode untersucht, mit dem Ergebnis, dass auch diese Schicht sehr gut nachgewiesen werden kann. In beiden Wellenlängenbereichen führt dabei eine vorhandene Silikonschicht zu einer Abschwächung des Signalpegels. Auch hierbei ist eine produktspezifische Kalibrierung mittels der Windows®- Software SPECTRO M 2 Scope V1.1 erforderlich. Zunächst wird dabei die Folie ohne Schichtauftrag gemessen (entspricht einer Silikonschichtdicke von 0µm). Anschließend erfolgt ein Schichtauftrag, dessen Dicke beispielsweise nach dem Flächengewicht oder mittels eines anderen Referenzmessverfahrens ermittelt wird. Nach Ermittlung einiger Stützstellen kann die Kalibrierung abgeschlossen werden.

Nachweis einer Silikonschicht auf einer transparenten Kunststofffolie mit dem Sender SPECTRO-M-15-T (Lichtquelle) und dem Empfänger SPECTRO-M-2- 2.95/3.90

Windows®-Software SPECTRO M 2 Scope V1.1: Eine v orhandene Silikonschicht führt zu einer Abschwächung des Signalpegels in beiden Wellenlängenbereichen 2.95µm und 3.90µm

Fazit

Mit der MIR-Durchlichtmethode können verschiedene Schichten, aufgetragen auf einer Kunststofffolie oder eingebettet zwischen zwei Kunststofffolien, detektiert und deren Dicke nach entsprechender Kalibrierung bestimmt werden.