Jeder Mensch hat täglich mit Schaum zu tun, beim Duschen, Rasieren, Waschen und, nicht zu vergessen, beim Bier. All diese verschiedenen Schäume haben ihre spezifischen Eigenschaften, z.B. soll ein Rasierschaum sehr gut schäumen und vor allem stabil sein, ganz im Gegensatz dazu soll ein Waschmittel definiert schäumen, damit die Waschmaschine nicht überläuft und die Wäsche geschützt wird. Deshalb muss die Auswahl und Kombination der schaumerzeugenden, –stabilisierenden und -zerstörenden Substanzen genau auf die Anwendung abgestimmt und getestet sein.

Voraussetzung für die Schaumentstehung in Flüssigkeiten ist zum einen das Herabsetzen der Oberflächenspannung und zum anderen das Einbringen von Luft in die Flüssigkeit.
Die Oberflächenspannung kann durch Tenside gesenkt werden. Dabei lagern sie sich an den Grenzflächen zwischen Flüssigkeit und Luft an. An die in die Flüssigkeit eingebrachten Luftblasen lagern sich ebenfalls Tenside an. Die Luftblasen steigen an die Flüssigkeitsoberfläche und es bildet sich eine Doppelschicht oder Lamelle bestehend aus zwei Grenzflächen (Luft – Flüssigkeit - Luft) mit angelagerten Tensiden. Diese Lamellen sind der Hauptbestandteil des Schaums. Durch die Schwerkraft läuft allmählich die Flüssigkeit aus dem Schaum, d. h. er zerfällt.

Es gibt zwei verschiedene Arten von Schaum: Kugel- und Polyederschaum. Kugel- oder nasser Schaum besteht aus vielen Einzelblasen in Form von Kugeln, zwischen denen sich viel Flüssigkeit befindet. Hingegen ist beim Polyeder- bzw. trockenen Schaum bereits Flüssigkeit aus den Lamellen geflossen, so dass die Einzelblasen immer näher aneinander rücken und sich zu Polyedern verformen. Bei einer schäumenden Flüssigkeit treten in der Regel beide Arten auf, wobei sich der Polyederschaum oberhalb des Kugelschaumes befindet.

Bei der Entwicklung neuer Produkte ist eine genaue Differenzierung der Eigenschaften notwendig. Deshalb muss das Schäumungsverhalten von Flüssigkeiten im Hinblick auf deren Anwendung getestet werden, was sich in zwei Arbeitsschritte unterteilen lässt. Zum einen muss Schaum erzeugt und zum anderen die Schaumhöhe gemessen werden.

Herkömmliche Methoden des Schaumerzeugens beruhen auf mechanischen Prinzipen, wie z.B. Schütteln (ASTM D3601-88 (Reapproved 1997)), Schlagen (DIN 53902-1), Ross-Miles-Verfahren (DIN 53902-2), Duschen (DIN 51395-1) oder Lufteintrag.

Zur Schaumhöhenmessung werden folgende Verfahren verwendet:

• Visuell
  Über eine am Messgefäß befindliche Skale wird vom Anwender in bestimmten Intervallen die Schaumhöhe visuell ermittelt, was große Sorgfalt erfordert, da die Schaumoberfläche nicht eben ist und somit subjektive Fehler nicht auszuschließen sind.
• Durchlicht
  Mit Hilfe von Lichtschranken wird die Schaumhöhe gemessen, da der Schaum das ausgesandte Licht bricht und somit den Lichtempfänger abdunkelt. Das Messergebnis kann durch Verschmutzungen des Gefäßes verfälscht werden. Unebenheiten der Schaumoberflächen werden nicht erfasst.

Bei diesen Methoden des Schaumtestens gibt es die Nachteile, dass entweder die Messergebnisse nicht reproduzierbar sind oder subjektive Einflüsse die Ergebnisse beeinflussen.

Das neue SITA-Schaumtestsystem liefert über das patentierte Rotor-Verfahren, bei dem eine definierte Schaumerzeugung erfolgt, und über einen speziellen Sensor, der das Oberflächenprofil des Schaums erfasst, reproduzierbare Messergebnisse ohne subjektive Einflüsse.

Für weiterführende Informationen zu Methoden des Schaumtestens können Sie gern Veröffentlichungen zum Thema bei uns anfordern.