Virkningerne af en Ultrasonic Disperser på Inline Målinger

Til karakterisering og måling af primære partikler, bør partiklerne være godt dispergeret som agglomerater forfalske måleresultaterne. Ultralyd er et pålideligt værktøj til at ødelægge agglomerater og skabe betingelser, hvor de primære partikler er fat i den rette afstand til hinanden, således at de kan detekteres som individuelle partikler. Den følgende undersøgelse af Sequip præsenterer den succesfulde kombination af Hielscher s Ultralydsenheder med Sequip s Sequip for en pålidelig partikel karakterisering.

På grund af bindingskræfter mellem partikler, f.eks van der Waals-kræfter, partikler tendens til agglomerering og aggregering. Derved flere (primære) partikler smelter sammen og danner en mere kompleks partikel (såkaldt sekundære partikler). Agglomererings- og aggregeringsprocesser påvirke målingen væsentligt på grund af:

• ændringer i partikelstørrelsesfordeling (da agglomeraterne målt som en enkelt partikel)
• ændringer i flydeegenskaber
• ændringer i den normale tilstand af materialet

Som følge heraf er den proces, påvirkes af mange variabler, der interfererer med en pålidelig evaluering.

partikel Måling

Sequip Pat sensorer er udviklet til direkte måling af partikler, således at ændringer i partikelstørrelsesfordeling er konsekvent registreres og sikkert evalueret. In situ PAT måleudstyr gør det muligt at få yderligere oplysninger under udviklingen af ​​nye formuleringer vedrørende den overordnede morfologi samt at kontrollere produktets kvalitet under bearbejdning.
Målingen kan udføres in situ i laboratoriet eller inline og i realtid under processen tilvejebringer nøjagtige måleresultater afhængigt af produktets egenskaber og den dynamiske størrelsesområde.

Problemet:

Agglomerater forfalske resultaterne af partikel karakterisering. For pålidelige målinger, skal processen med agglomerering forebygges. Den enkleste måde ville være tilsætning af et dispergeringsmiddel / dispergerende additiv. Men anvendelsen af ​​et dispergeringsmiddel ændrer den oprindelige formulering af produktet og dermed resultaterne af målingen ville ikke afspejle den reelle størrelsesfordeling. Til processtyring under produktion, anvendelse af dispergeringsadditiver er derfor et upassende metode.

Nedenstående diagram afbilder PVC800, en poly vinylchlorid, med en partikelstørrelsesfordeling på max. 500-630μm. Men på grund af agglomerering måleresultaterne viser toppe af 1400 um.

. Figur 1 viser målingen af ​​PVC 800: PVC 800 viser normalt en partikelstørrelsesfordeling med toppe ved ca.. 500-630μm. Her dog toppe af op til 1400 um måles grundet agglomerering.

Løsningen:

Fremgangsmåde-uafhængig alternativ er installationen af ​​en ultrasonisk dispergeringsapparat.
For at demonstrere den positive indflydelse ultralyd dispergering blev PVC800 suspensionen deagglomereret ved sonikering. En glasbæger med PVC800 formuleringen blev sonikeret med ultralyd dispergeringsdyser UP200S mens partiklerne blev karakteriseret in situ med Sequip s PAT sensor.
De ultralydshomogenisator par ultralydsbølger i mediet genererer mekaniske vibrationer og stærke forskydningskræfter. Højeffekttilstanden, lavfrekvente ultralyd dispergerer agglomeraterne effektivt. Derved kun enkelte partikler komme i fokus for sensoren, så at den sande partikelstørrelsesfordeling kan måles – som markant vist i følgende diagram:

Figur 2:. Diagrammet viser tydeligt, at målingen af ​​PVC 800 partikler med ultralyd (grøn) har en mindre og mere regelmæssig partikelstørrelsesfordeling end måleresultaterne opnået uden ultralyd (rød).

Resumé

Det har vist sig, at ultralyd er en tilstrækkelig og pålidelig værktøj til de-agglomerering og partikel brud. Ultrasonic dispergerings- kan implementeres fleksibelt på ethvert trin i produktionen og sikrer en pålidelig måling og evaluering af partikelstørrelse med Sequip s PAT sensorsystem.

Sequip