Die Oberflächenladungen von Fasern, Füllstoffen, Partikeln und kolloidal gelösten Stoffen in Suspensionen werden durch das Zetapotential ihrer Oberflächen definiert. Die Ladung der Stoffsuspensionen kann in kolloidal gelöste und Partikel-Ladungen unterteilt werden, die mit dem CAS touch! Charge Analyzing System erfasst werden, während die Oberflächenladung von Fasern und Füllstoffen, mit dem FPA touch! Fiber Potential Analyzer gemessen werden. Gemeinsam definieren diese beiden Ladungsniveaus das gesamte Zetapotential von Stoffsuspensionen
Das Wissen um die Faserladungen bildet den Schlüssel für die optimale Zugabe von chemischen Hilfsstoffen, die an den Fasern angelagert werden sollen. Die meist negativ (anionisch) geladenen Fasern adsorbieren die positiven (kationisch) geladenen Additive beim Papierherstellungsprozess. Die optimale Dosierung der chemischen Hilfsmittel hängt immer vom Zetapotential der Stoffsuspension ab.
Das FPA touch! bestimmt das Zetapotential von Fasern in Übereinstimmung mit der Helmholtz-Smoluchowski-Gleichung über die gleichzeitige Messung der Leitfähigkeit, des Druckes und des Strömungspotentials. Das Messprinzip beruht auf der Strömungspotential-Messmethode in einem Faserpfropfen. Dieser Faserpfropfen bildet sich automatisch mittels eines Vakuums an der Siebelektrode der Messzelle des FPA. Durch regelmäßige Veränderungen des Vakuums im Verlauf der Messung bewegt sich die an den Fasern absorbierte Ladungswolke mit dem Flüssigkeitsstrom. Das dadurch erzeugte Strömungspotential wird über die Sieb- und Ringelektrode gemessen.
Das Wissen über die Höhe der Faserladung ermöglicht eine exakte und effektive Dosierung der chemischen Additive. Die Adsorption von Stärke auf Fasern, die Effektivität von Nassfestmitteln und das Adsorptionsverhalten vieler anderer chemischer Hilfsstoffe kann einfach in der Originalprobe vor Ort gemessen werden. Mit den Messergebnissen kann die Zugabe von Chemikalien im Nass-Bereich des Papierherstellungsprozesses optimiert werden.
