Os efeitos de um ultra-som em medições de dispersão in-line

Para a caracterização e a medição de partículas primárias, as partículas devem ser bem disperso na forma de aglomerados de falsificar os resultados da medição. O ultra-som é uma ferramenta fiável para destruir aglomerados e a criar condições em que as partículas primárias são preensão em distância adequada uns com os outros de modo que eles podem ser detectados como partículas individuais. O seguinte estudo de Sequip apresenta a combinação bem sucedida de Hielscher de Dispositivos ultra-sônicos com Sequip de Sequip para uma caracterização de partículas fiável.

Devido às forças de ligação entre as partículas, por exemplo van der Waals, as partículas tendem a aglomerar e agregação. Desse modo, várias partículas (primários) fundem-se e formar uma partícula mais complexo (denominado partículas secundárias). Os processos de aglomeração e agregação de influenciar a medição de forma significativa, devido a:

  • mudanças na distribuição de tamanho de partícula (uma vez que os aglomerados são medidos como uma única partícula)
  • alterações das propriedades de fluidez
  • alterações do estado normal do material

Por conseguinte, o processo é influenciado por muitas variáveis, o que interfere com uma avaliação fiável.

Este vídeo ilustra a influência da ultrassônica usando um Hielscher UP200St-TD Cup-Horn (200 Watts, 26kHz) homogeneizador ultrassônico no tamanho da partícula (Sequip). Este é um sistema óptico de medição de tamanho de partícula que mede o tamanho da partícula diretamente no copo-chifre.

Hielscher Homogeneizador Ultrassônico UP200St_TD com Medição do Tamanho da Partícula Sequip

Medição de partículas

sensores de PAT Sequip são desenvolvidos para a medição directa de partículas de modo que as alterações na distribuição de tamanho de partícula são consistentemente registados e avaliados de forma segura. O equipamento de medição PAT in situ permite obter informação adicional durante o desenvolvimento de novas formulações sobre a morfologia global, bem como para controlar a qualidade do produto durante o processamento.
A medição pode ser realizada in situ no laboratório ou em linha e em tempo real, durante o processo de fornecimento de resultados de medições exactas, dependendo das características do produto e a gama de tamanho dinâmico.

sensor de medição de tamanho de partícula

Sequip Sensor Lab

O problema:

Aglomerados falsificar os resultados da caracterização de partículas. Para medições fiáveis, o processo de aglomeração deve ser prevenida. A maneira mais simples seria a adição de um dispersante / aditivo dispersante. No entanto, o uso de um dispersante muda a formulação original do produto e, consequentemente, os resultados da medição não iria reflectir a distribuição de tamanho real. Para o controlo do processo durante a produção, o uso de aditivos de dispersão é, portanto, um método inadequado.

O diagrama a seguir mostra PVC800, um policloreto de vinilo, com uma distribuição de tamanho de partícula de, no máximo. 500-630μm. No entanto, devido à aglomeração dos resultados das medições mostram picos de 1400μm.

O gráfico representa a distribuição de tamanho de partículas de PVC 800. Altough o tamanho médio de partícula de PVC800 é de aprox. 500-630? M, a medição deram picos de até 1400μm devido à aglomeração.

A Fig. 1 mostra a medição do PVC 800: PVC 800 mostra normalmente uma distribuição de tamanho de partícula com picos a aprox. 500-630μm. Aqui, no entanto, picos de até 1400μm são medidos devido à aglomeração.

A solução:

Uma alternativa independente do processo é a instalação de um dispersor ultra-sónico.
Para demonstrar a influência positiva de dispersão ultra-sónico, a suspensão foi PVC800 desaglomeradas por sonicação. Uma proveta de vidro com a formulação PVC800 foi sonicada com os UP200S dispersor ultra-sons, enquanto as partículas foram caracterizadas in situ com o sensor de PAT Sequip.
Os casais homogeneizador ondas ultra-som ultra-sons para o meio de geração de oscilações mecânicas e as forças de cisalhamento fortes. O elevado consumo de energia, ultra-som de baixa frequência dispersa os aglomerados de forma eficaz. Desse modo, as partículas individuais única obter no foco do sensor, de modo que a verdadeira distribuição de tamanho de partícula pode ser medido – como marcadamente mostrado no diagrama a seguir:

Ultra-sons a desaglomeração das partículas PVC800.

A Fig. 2: O diagrama mostra claramente que a medição de PVC de 800 partículas com ultra-sons (verde) tem uma distribuição de tamanho de partículas regular de menor e mais do que os resultados de medição obtidos sem ultra-som (vermelho).

Resumo

Tem sido demonstrado que ultrasonication é um instrumento adequado e confiável para de desaglomerao e a quebra de partículas. Ultra-sons de dispersão pode ser implementado de forma flexível em qualquer estágio de produção e garante uma medição fiável e avaliação de tamanho de partículas com o sistema sensor de PAT de Sequip.
Tecnologia In situ de partículas em linha Tamanho de Laboratório e Processo - Sequip

Sequip

ultrasonicator UP200S da Hielscher e sensor de PAT de Sequip em uma instalação combinada de medição de partículas fiável

configuração experimental: Sequip sensor de PAT com dispersor ultra-sónico UP200S

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Fatos, vale a pena conhecer

Os homogeneizadores de tecido ultra-sônico são freqüentemente referidos como sonicador / sonimatador de sonda, lyser sônico, disruptor de ultra-som, moedor ultra-sônico, sonoro-ruptor, sonificador, desmembrador sonoro, disruptor celular, dispersor ultra-sônico ou dissolver. Os diferentes termos resultam das várias aplicações que podem ser cumpridas por sonicação.