ઇનલાઇન માપનો પર અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપકની અસરો

પ્રાથમિક કણોનાં લક્ષણનિર્ધારણ અને માપન માટે કણો સારી રીતે વિક્ષેપિત હોવા જોઈએ, કારણ કે કણસમૂહો માપનનાં પરિણામોને ખોટાં પાડે છે. કણસમૂહોને તોડવા અને પ્રાથમિક કણોને એકબીજાથી પૂરતા અંતરે રાખી શકાય તેવી પરિસ્થિતિઓ ઊભી કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક વિશ્વસનીય સાધન છે, જેથી તેમને અલગ-અલગ કણો તરીકે શોધી શકાય. Sequipનો નીચેનો અભ્યાસ કણોનાં વિશ્વસનીય લક્ષણનિર્ધારણ માટે Sequipની ઇનલાઇન માપન પ્રણાલીઓ સાથે Hielscher સોનિકેટરોનું સફળ સંયોજન રજૂ કરે છે.

કણો વચ્ચેના બંધનબળો, ઉદાહરણ તરીકે વાન ડર વાલ્સ બળોને કારણે, કણો સમૂહન અને એકત્રીકરણ તરફ વલણ ધરાવે છે. આ રીતે, અનેક (પ્રાથમિક) કણો એકબીજા સાથે જોડાઈને વધુ જટિલ કણ બનાવે છે (જેને ગૌણ કણો કહેવામાં આવે છે). સમૂહન અને એકત્રીકરણની પ્રક્રિયાઓ નીચેના ફેરફારોને કારણે માપનને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે:

• કણકદના વિતરણમાં ફેરફારો (કારણ કે કણસમૂહોને એક જ કણ તરીકે માપવામાં આવે છે)
• પ્રવાહના ગુણધર્મોમાં ફેરફારો
• પદાર્થની સામાન્ય અવસ્થામાં ફેરફારો

પરિણામે, પ્રક્રિયા અનેક ચલો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, જે વિશ્વસનીય મૂલ્યાંકનમાં અવરોધ ઊભો કરે છે.

કણોનું માપન

Sequipના PAT સેન્સરો કણોના સીધા માપન માટે વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જેથી કણકદના વિતરણમાં થતા ફેરફારો સતત નોંધવામાં આવે અને તેમનું સુરક્ષિત રીતે મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે. ઇન-સિટુ PAT માપન ઉપકરણ નવી ફોર્મ્યુલેશનોના વિકાસ દરમિયાન એકંદર આકારવિજ્ઞાન વિશે વધારાની માહિતી મેળવવાની તેમજ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પાદનની ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરવાની સુવિધા આપે છે.
માપન પ્રયોગશાળામાં ઇન-સિટુ અથવા પ્રક્રિયા દરમિયાન ઇનલાઇન અને વાસ્તવિક સમયમાં કરી શકાય છે, જે ઉત્પાદનની લાક્ષણિકતાઓ અને ગતિશીલ કદની શ્રેણી પર આધાર રાખીને ચોક્કસ માપન પરિણામો આપે છે.

સમસ્યા:

કણસમૂહો કણોનાં લક્ષણનિર્ધારણનાં પરિણામોને ખોટાં પાડે છે. વિશ્વસનીય માપનો માટે સમૂહનની પ્રક્રિયાને અટકાવવી જરૂરી છે. વિક્ષેપક પદાર્થ/ વિક્ષેપન સહાયક ઉમેરવો એ સૌથી સરળ રીત હોઈ શકે. જોકે, વિક્ષેપક પદાર્થના ઉપયોગથી ઉત્પાદનની મૂળ ફોર્મ્યુલેશન બદલાય છે અને પરિણામે માપનનાં પરિણામો વાસ્તવિક કદના વિતરણને પ્રતિબિંબિત કરતા નથી. તેથી, ઉત્પાદન દરમિયાન પ્રક્રિયાના નિયંત્રણ માટે વિક્ષેપન સહાયકોનો ઉપયોગ અયોગ્ય પદ્ધતિ છે.

નીચેનો આલેખ PVC800 નામના પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડનું મહત્તમ 500–630μmનું કણકદનું વિતરણ દર્શાવે છે. જોકે, સમૂહનને કારણે માપનનાં પરિણામો 1400μm પર શિખરો દર્શાવે છે.

આકૃતિ 1 PVC 800નું માપન દર્શાવે છે: PVC 800 સામાન્ય રીતે આશરે 500–630μm પર શિખરો ધરાવતું કણકદનું વિતરણ દર્શાવે છે. જોકે, અહીં સમૂહનને કારણે 1400μm સુધીના શિખરો માપવામાં આવે છે.

ઉકેલ:

અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપક સ્થાપિત કરવો એ પ્રક્રિયાથી સ્વતંત્ર વિકલ્પ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપનનો સકારાત્મક પ્રભાવ દર્શાવવા માટે PVC800ના નિલંબનમાં રહેલા કણસમૂહોનું સોનિકેશન દ્વારા વિઘટન કરવામાં આવ્યું. PVC800ની ફોર્મ્યુલેશન ધરાવતા કાચના બીકરને અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપક UP200S વડે સોનિકેશન આપવામાં આવ્યું, જ્યારે Sequipના PAT સેન્સર વડે કણોનું ઇન-સિટુ લક્ષણનિર્ધારણ કરવામાં આવ્યું.
અલ્ટ્રાસોનિક સમાનાંગીકારક અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોને માધ્યમમાં સંયોજિત કરીને યાંત્રિક કંપનો અને પ્રબળ કાતરબળો ઉત્પન્ન કરે છે. ઉચ્ચ શક્તિવાળું, ઓછી આવૃત્તિવાળું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કણસમૂહોને અસરકારક રીતે વિક્ષેપિત કરે છે. આ રીતે, માત્ર અલગ-અલગ કણો જ સેન્સરના ફોકસમાં આવે છે, જેથી કણકદનું વાસ્તવિક વિતરણ માપી શકાય છે – જેમ કે નીચેના આલેખમાં સ્પષ્ટપણે દર્શાવવામાં આવ્યું છે:

આકૃતિ: 2 આલેખ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે PVC 800ના કણોના માપનમાં (લીલો રંગ), અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વિના મેળવેલાં માપન પરિણામોની (લાલ રંગ) તુલનામાં કણકદનું વિતરણ વધુ નાનું અને વધુ નિયમિત હોય છે.

સારાંશ

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા કણસમૂહોના વિઘટન અને કણોના ભંજન માટે યોગ્ય અને વિશ્વસનીય સાધન હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપનને ઉત્પાદનના કોઈપણ તબક્કે સુગમતાથી અમલમાં મૂકી શકાય છે અને તે Sequipની PAT સેન્સર પ્રણાલી સાથે કણકદનું વિશ્વસનીય માપન અને મૂલ્યાંકન સુનિશ્ચિત કરે છે.