Efek Disperser Ultrasonik pada Pengukuran Innline

Untuk karakterisasi dan pengukuran partikel primer, partikel harus tersebar dengan baik karena aglomerat memalsukan hasil pengukuran. Ultrasonografi adalah alat yang andal untuk menghancurkan aglomerat dan untuk menciptakan kondisi di mana partikel primer ditahan dalam jarak yang cukup satu sama lain sehingga mereka dapat dideteksi sebagai partikel individu. Studi Sequip berikut menyajikan kombinasi sonicator Hielscher yang sukses dengan sistem pengukuran inline Sequip untuk karakterisasi partikel yang andal.

Karena gaya ikatan antar partikel, misalnya gaya van der Waals, partikel cenderung aglomerasi dan agregasi. Dengan demikian, beberapa partikel (primer) bergabung bersama dan membentuk partikel yang lebih kompleks (yang disebut partikel sekunder). Proses aglomerasi dan agregasi memengaruhi pengukuran secara signifikan karena:

• perubahan distribusi ukuran partikel (karena aglomerat diukur sebagai satu partikel tunggal)
• Perubahan dalam properti alur
• perubahan keadaan normal bahan

Akibatnya, proses ini dipengaruhi oleh banyak variabel, yang mengganggu evaluasi yang andal.

pengukuran partikel

Sensor PAT Sequip dikembangkan untuk pengukuran partikel secara langsung sehingga perubahan distribusi ukuran partikel dicatat secara konsisten dan dievaluasi dengan aman. Peralatan pengukuran PAT in-situ memungkinkan untuk mendapatkan informasi tambahan selama pengembangan formulasi baru mengenai morfologi keseluruhan serta untuk mengontrol kualitas produk selama pemrosesan.
Pengukuran dapat dilakukan secara in-situ di laboratorium atau inline dan secara real time selama proses memberikan hasil pengukuran yang tepat tergantung pada karakteristik produk dan rentang ukuran dinamis.

Masalahnya:

Aglomerat memalsukan hasil karakterisasi partikel. Untuk pengukuran yang andal, proses aglomerasi harus dicegah. Cara paling sederhana adalah penambahan aditif dispersan / penyebar. Namun, penggunaan dispersan mengubah formulasi asli produk dan akibatnya hasil pengukuran tidak akan mencerminkan distribusi ukuran sebenarnya. Untuk kontrol proses selama produksi, penggunaan aditif pendispersi adalah metode yang tidak tepat.

Diagram di bawah ini menggambarkan PVC800, poli vinil klorida, dengan distribusi ukuran partikel maks. Namun, karena aglomerasi, hasil pengukuran menunjukkan puncak 1400μm.

Gambar 1 menunjukkan pengukuran PVC 800: PVC 800 menunjukkan secara normal distribusi ukuran partikel dengan puncak sekitar 500-630μm. Namun, di sini, puncak hingga 1400μm diukur karena aglomerasi.

Solusinya:

Alternatif yang tidak bergantung pada proses adalah pemasangan disperser ultrasonik.
Untuk menunjukkan pengaruh positif dari dispersi ultrasonik, suspensi PVC800 dideaglomerasi dengan sonikasi. Gelas kimia kaca dengan formulasi PVC800 disonikasi dengan disperser ultrasonik UP200S sementara partikel dikarakterisasi in-situ dengan sensor PAT Sequip.
Homogenizer ultrasonik memasangkan gelombang ultrasound ke dalam media yang menghasilkan getaran mekanis dan gaya geser yang kuat. Ultrasound berdaya tinggi, frekuensi rendah membubarkan aglomerat secara efektif. Dengan demikian, hanya partikel individu yang masuk ke fokus sensor sehingga distribusi ukuran partikel yang sebenarnya dapat diukur – seperti yang ditunjukkan secara nyata dalam diagram berikut:

Gambar 2: Diagram menunjukkan dengan jelas bahwa pengukuran partikel PVC 800 dengan ultrasound (hijau) memiliki distribusi ukuran partikel yang lebih kecil dan lebih teratur daripada hasil pengukuran yang diperoleh tanpa ultrasound (merah).

Ringkasan

Telah terbukti bahwa ultrasonikasi adalah alat yang memadai dan andal untuk de-aglomerasi dan kerusakan partikel. Dispersi ultrasonik dapat diterapkan secara fleksibel pada setiap tahap produksi dan memastikan pengukuran dan evaluasi ukuran partikel yang andal dengan sistem sensor PAT Sequip.