ულტრაბგერითი დისპერსერის ეფექტები შიდა გაზომვებზე

პირველადი ნაწილაკების დახასიათებისა და გაზომვის მიზნით, ნაწილაკები კარგად უნდა იყოს გაფანტული, რადგან აგლომერატები აყალბებენ გაზომვის შედეგებს. ულტრაბგერა არის საიმედო ინსტრუმენტი აგლომერატების განადგურებისა და პირობების შესაქმნელად, სადაც პირველადი ნაწილაკები ერთმანეთთან ადეკვატურ მანძილზეა დაცული, რათა მათ ცალკეულ ნაწილაკებად გამოავლინონ. Sequip-ის შემდეგი კვლევა წარმოგიდგენთ Hielscher sonicators-ის წარმატებულ კომბინაციას Sequip-ის შიდა საზომი სისტემებთან საიმედო ნაწილაკების დახასიათებისთვის.

ნაწილაკებს შორის დამაკავშირებელი ძალების გამო, მაგ. ვან დერ ვაალის ძალები, ნაწილაკები მიდრეკილნი არიან აგლომერაციისა და აგრეგაციისკენ. ამგვარად, რამდენიმე (პირველადი) ნაწილაკი ერწყმის ერთმანეთს და ქმნის უფრო რთულ ნაწილაკს (ე.წ. მეორადი ნაწილაკები). აგლომერაციის და აგრეგაციის პროცესები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს გაზომვაზე:

• ცვლილებები ნაწილაკების ზომის განაწილებაში (რადგან აგლომერატები იზომება როგორც ერთი ნაწილაკი)
• ნაკადის თვისებების ცვლილებები
• მასალის ნორმალური მდგომარეობის ცვლილებები

შესაბამისად, პროცესზე გავლენას ახდენს მრავალი ცვლადი, რაც ხელს უშლის საიმედო შეფასებას.

ნაწილაკების გაზომვა

Sequip-ის PAT სენსორები შექმნილია ნაწილაკების პირდაპირი გაზომვისთვის, რათა ცვლილებები ნაწილაკების ზომის განაწილებაში თანმიმდევრულად ჩაიწეროს და უსაფრთხოდ შეფასდეს. ადგილზე PAT საზომი მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ დამატებითი ინფორმაცია ახალი ფორმულირებების შემუშავების დროს საერთო მორფოლოგიასთან დაკავშირებით, ასევე გააკონტროლოთ პროდუქტის ხარისხი დამუშავების დროს.
გაზომვა შეიძლება განხორციელდეს in-situ ლაბორატორიაში ან inline და რეალურ დროში პროცესის განმავლობაში, რაც უზრუნველყოფს გაზომვის ზუსტ შედეგებს პროდუქტის მახასიათებლებისა და დინამიური ზომის დიაპაზონის მიხედვით.

Პრობლემა:

აგლომერატები აყალბებენ ნაწილაკების დახასიათების შედეგებს. საიმედო გაზომვისთვის, აგლომერაციის პროცესი თავიდან უნდა იქნას აცილებული. უმარტივესი გზა იქნება დისპერსანტი/დისპერსიული დანამატის დამატება. თუმცა, დისპერსანტის გამოყენება ცვლის პროდუქტის თავდაპირველ ფორმულირებას და, შესაბამისად, გაზომვის შედეგები არ ასახავს რეალური ზომის განაწილებას. წარმოების დროს პროცესის კონტროლისთვის, დისპერსიული დანამატების გამოყენება შეუსაბამო მეთოდია.

ქვემოთ მოცემულ დიაგრამაზე გამოსახულია PVC800, პოლივინილის ქლორიდი, ნაწილაკების ზომების მაქსიმალური განაწილებით. 500-630 მკმ. თუმცა, აგლომერაციის გამო გაზომვის შედეგები აჩვენებს მწვერვალებს 1400μm.

ნახ. 1 გვიჩვენებს PVC 800-ის გაზომვას: PVC 800 გვიჩვენებს ჩვეულებრივ ნაწილაკების ზომის განაწილებას პიკებით დაახ. 500-630 მკმ. თუმცა აქ 1400μm-მდე მწვერვალები იზომება აგლომერაციის გამო.

Გადაწყვეტილება:

პროცესისგან დამოუკიდებელი ალტერნატივა არის ულტრაბგერითი დისპერსერის დაყენება.
ულტრაბგერითი დისპერსიის დადებითი გავლენის დემონსტრირებისთვის, PVC800 სუსპენზია დეაგლომერირებული იყო სონიკით. მინის ჭიქა PVC800 ფორმულირებით იყო გაჟღენთილი ულტრაბგერითი დისპერსერით UP200S, ხოლო ნაწილაკები ხასიათდებოდა ადგილზე Sequip-ის PAT სენსორით.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი აკავშირებს ულტრაბგერითი ტალღებს გარემოში, წარმოქმნის მექანიკურ ვიბრაციას და ძლიერ ათვლის ძალებს. მაღალი სიმძლავრის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერა ეფექტურად ანაწილებს აგლომერატებს. ამრიგად, მხოლოდ ცალკეული ნაწილაკები ხვდებიან სენსორის ფოკუსში, რათა მოხდეს ნაწილაკების ზომის ნამდვილი განაწილების გაზომვა – როგორც ნათლად არის ნაჩვენები შემდეგ დიაგრამაზე:

სურ.: 2 დიაგრამაზე ნათლად ჩანს, რომ PVC 800 ნაწილაკების ულტრაბგერით (მწვანე) გაზომვას უფრო მცირე და უფრო რეგულარული ნაწილაკების ზომის განაწილება აქვს, ვიდრე ულტრაბგერის გარეშე (წითელი) მიღებულ გაზომვის შედეგებს.

Შემაჯამებელი

ნაჩვენებია, რომ ულტრაბგერითი არის ადეკვატური და საიმედო ინსტრუმენტი დე-აგლომერაცია და ნაწილაკების რღვევა. ულტრაბგერითი დაშლა შეიძლება მოქნილად განხორციელდეს წარმოების ნებისმიერ ეტაპზე და უზრუნველყოფს ნაწილაკების ზომის საიმედო გაზომვას და შეფასებას Sequip-ის PAT სენსორული სისტემით.