ულტრაბგერითი დისპერგატორის გავლენა ინლაინ გაზომვებზე

პირველადი ნაწილაკების მახასიათებლების განსაზღვრისა და გაზომვისთვის ნაწილაკები კარგად უნდა იყოს დისპერგირებული, რადგან აგლომერატები ამახინჯებენ გაზომვის შედეგებს. ულტრაბგერა საიმედო ინსტრუმენტია აგლომერატების დასაშლელად და ისეთი პირობების შესაქმნელად, რომლებშიც პირველადი ნაწილაკები ერთმანეთისგან საკმარის მანძილზე რჩებიან, რათა მათი ცალკეულ ნაწილაკებად აღრიცხვა იყოს შესაძლებელი. Sequip-ის ქვემოთ წარმოდგენილი კვლევა აჩვენებს Hielscher-ის სონიკატორებისა და Sequip-ის ინლაინ გაზომვის სისტემების წარმატებულ კომბინაციას ნაწილაკების მახასიათებლების საიმედოდ განსაზღვრისთვის.

ნაწილაკებს შორის არსებული ბმის ძალების გამო, მაგ. ვან დერ ვაალსის ძალები, ნაწილაკები მიდრეკილნი არიან აგლომერაციისა და აგრეგაციისკენ. ამასთან, რამდენიმე (პირველადი) ნაწილაკი ერთმანეთს ერწყმის და უფრო რთულ ნაწილაკს (ე.წ. მეორეული ნაწილაკები) ქმნის. აგლომერაციისა და აგრეგაციის პროცესები მნიშვნელოვნად მოქმედებენ გაზომვაზე შემდეგი მიზეზების გამო:

• ცვლილებები ნაწილაკების ზომის განაწილებაში (რადგან აგლომერატები გაიზომება როგორც ერთი მთლიანი ნაწილაკი)
• ცვლილებები ნაკადის თვისებებში
• ცვლილებები მასალის ნორმალურ მდგომარეობაში

შედეგად, პროცესი განიცდის ბევრი ცვლადის გავლენას, რაც ხელს უშლის საიმედო შეფასებას.

ნაწილაკების გაზომვა

Sequip-ის PAT სენსორები შექმნილია ნაწილაკების პირდაპირი გაზომვისთვის, რათა ნაწილაკების ზომის განაწილებაში ცვლილებები მუდმივად ჩაიწეროს და უსაფრთხოდ შეფასდეს. In-situ PAT გაზომვითი აღჭურვილობა საშუალებას იძლევა მივიღოთ დამატებითი ინფორმაცია ახალი ფორმულაციების შექმნის დროს ზოგადი მორფოლოგიის შესახებ, ასევე კონტროლი განვახორციელოთ პროდუქტის ხარისხზე დამუშავების პროცესში.
გაზომვა შესაძლებელია ჩატარდეს in-situ ლაბორატორიაში ან ინლაინ და რეალურ დროში პროცესის მსვლელობისას, რაც უზრუნველყოფს ზუსტ გაზომვის შედეგებს პროდუქტის მახასიათებლებისა და დინამიური ზომის დიაპაზონის შესაბამისად.

პრობლემა:

აგლომერატები ამახინჯებენ ნაწილაკების მახასიათებლების განსაზღვრის შედეგებს. საიმედო გაზომვებისთვის აუცილებელია აგლომერაციის თავიდან აცილება. ყველაზე მარტივი გზა დისპერგირებადი დანამატის დამატება იქნებოდა. თუმცა, ასეთი დანამატის გამოყენება ცვლის პროდუქტის საწყის ფორმულაციას და, შესაბამისად, გაზომვის შედეგები აღარ ასახავს ნაწილაკების ზომის რეალურ განაწილებას. ამიტომ წარმოებისას პროცესის კონტროლისთვის დისპერგირებადი დანამატების გამოყენება შეუსაბამო მეთოდია.

ქვემოთ მოცემული დიაგრამა ასახავს PVC800-ს, პოლივინილქლორიდს, მაქს. 500-630μm ნაწილაკების ზომის განაწილებით. თუმცა, აგლომერაციის გამო, გაზომვის შედეგები აჩვენებს პიკებს 1400μm-მდე.

ფიგ. 1 აჩვენებს PVC 800-ის გაზომვას: PVC 800 ჩვეულებრივ აჩვენებს ნაწილაკების ზომის განაწილებას დაახლოებით 500-630μm პიკებით. აქ, თუმცა, პიკები 1400μm-მდე იზომება აგლომერაციის გამო.

გადაწყვეტა:

პროცესისგან დამოუკიდებელი ალტერნატივაა ულტრაბგერითი დისპერგატორის დამონტაჟება.
ულტრაბგერითი დისპერგირების დადებითი გავლენის წარმოსაჩენად PVC800-ის სუსპენზიაში არსებული აგლომერატები ულტრაბგერითი დამუშავებით დაიშალა. მინის ჭიქაში მოთავსებული PVC800-ის ფორმულაცია დამუშავდა ულტრაბგერითი დისპერგატორით UP200S, ხოლო ნაწილაკების მახასიათებლები იმავდროულად განისაზღვრებოდა in-situ Sequip-ის PAT სენსორით.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი ულტრაბგერით ტალღებს გადასცემს გარემოს და წარმოქმნის მექანიკურ რხევებსა და ძლიერ ძვრის ძალებს. მაღალი სიმძლავრის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერა ეფექტურად დისპერგირებს აგლომერატებს. შედეგად, სენსორის ფოკუსში მხოლოდ ცალკეული ნაწილაკები ხვდებიან, რაც ნაწილაკების ზომის რეალური განაწილების გაზომვის საშუალებას იძლევა – როგორც ნათლად არის ნაჩვენები შემდეგ დიაგრამაში:

სურ. 2: დიაგრამა ნათლად აჩვენებს, რომ PVC 800-ის ნაწილაკების ულტრაბგერით გაზომვისას (მწვანე) მიღებული ნაწილაკების ზომის განაწილება უფრო მცირე ზომებს შეესაბამება და უფრო რეგულარულია, ვიდრე ულტრაბგერის გარეშე გაზომვისას მიღებული განაწილება (წითელი).

შეჯამება

ნაჩვენებია, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება არის შესაფერისი და საიმედო ინსტრუმენტი დეაგლომერაციისთვის და ნაწილაკების დასაშლელად. ულტრაბგერითი დისპერგირება შესაძლებელია მოქნილად იქნას დანერგილი წარმოების ნებისმიერ ეტაპზე და უზრუნველყოფს ნაწილაკების ზომის საიმედო გაზომვასა და შეფასებას Sequip-ის PAT სენსორული სისტემით.