Efektet e një shpërndarësi tejzanor në matjet në linjë

Për karakterizimin dhe matjen e grimcave parësore, grimcat duhet të shpërndahen mirë pasi aglomeratet falsifikojnë rezultatet e matjes. Ultratingulli është një mjet i besueshëm për të shkatërruar aglomeratet dhe për të krijuar kushte ku grimcat primare të mbahen në distancën e duhur me njëra-tjetrën, në mënyrë që ato të mund të zbulohen si grimca individuale. Studimi i mëposhtëm i Sequip paraqet kombinimin e suksesshëm të sonikatorëve Hielscher me sistemet e matjes inline të Sequip për një karakterizim të besueshëm të grimcave.

Për shkak të forcave të lidhjes midis grimcave, p.sh. forcat van der Waals, grimcat priren të grumbullohen dhe grumbullohen. Kështu, disa grimca (primare) bashkohen së bashku dhe formojnë një grimcë më komplekse (të ashtuquajturat grimca dytësore). Proceset e grumbullimit dhe grumbullimit ndikojnë ndjeshëm në matjen për shkak të:

• ndryshimet në shpërndarjen e madhësisë së grimcave (pasi aglomeratet maten si një grimcë e vetme)
• ndryshimet në vetitë e rrjedhës
• ndryshimet e gjendjes normale të materialit

Për rrjedhojë, procesi ndikohet nga shumë variabla, gjë që pengon një vlerësim të besueshëm.

matja e grimcave

Sensorët PAT të Sequip janë zhvilluar për matjen e drejtpërdrejtë të grimcave në mënyrë që ndryshimet në shpërndarjen e madhësisë së grimcave të regjistrohen dhe vlerësohen vazhdimisht në mënyrë të sigurt. Pajisja matëse PAT in-situ mundëson marrjen e informacionit shtesë gjatë zhvillimit të formulimeve të reja në lidhje me morfologjinë e përgjithshme si dhe për të kontrolluar cilësinë e produktit gjatë përpunimit.
Matja mund të kryhet in-situ në laborator ose inline dhe në kohë reale gjatë procesit duke siguruar rezultate të sakta të matjes në varësi të karakteristikave të produktit dhe diapazonit dinamik të madhësisë.

Problemi:

Aglomeratet falsifikojnë rezultatet e karakterizimit të grimcave. Për matje të besueshme, procesi i grumbullimit duhet të parandalohet. Mënyra më e thjeshtë do të ishte shtimi i një aditiv shpërndarës/shpërndarës. Megjithatë, përdorimi i një dispersant ndryshon formulimin origjinal të produktit dhe për rrjedhojë rezultatet e matjes nuk do të pasqyronin shpërndarjen reale të madhësisë. Për kontrollin e procesit gjatë prodhimit, përdorimi i aditivëve shpërndarës është një metodë e papërshtatshme.

Diagrami më poshtë përshkruan PVC800, një klorur polivinil, me një shpërndarje të madhësisë së grimcave maksimale. 500-630μm. Megjithatë, për shkak të grumbullimit, rezultatet e matjes tregojnë majat prej 1400μm.

Fig. 1 tregon matjen e PVC 800: PVC 800 tregon normalisht një shpërndarje të madhësisë së grimcave me majat në përafërsisht. 500-630μm. Këtu, megjithatë, maten majat deri në 1400μm për shkak të grumbullimit.

Zgjidhja:

Një alternativë e pavarur nga procesi është instalimi i një shpërndarësi tejzanor.
Për të demonstruar ndikimin pozitiv të shpërndarjes tejzanor, suspensioni PVC800 u deaglomerua me sonikacion. Një gotë qelqi me formulimin PVC800 u sonikua me shpërndarësin tejzanor UP200S ndërsa grimcat u karakterizuan in-situ me sensorin PAT të Sequip.
Homogjenizuesi tejzanor bashkon valët ultratinguj në mjedis duke gjeneruar dridhje mekanike dhe forca të forta prerëse. Ekografia me fuqi të lartë dhe me frekuencë të ulët shpërndan në mënyrë efektive aglomeratet. Kështu, vetëm grimcat individuale futen në fokusin e sensorit në mënyrë që të mund të matet shpërndarja e vërtetë e madhësisë së grimcave – siç tregohet dukshëm në diagramin e mëposhtëm:

Fig. 2: Diagrami tregon qartë se matja e grimcave PVC 800 me ultratinguj (jeshile) ka një shpërndarje më të vogël dhe më të rregullt të madhësisë së grimcave sesa rezultatet e matjeve të marra pa ultratinguj (e kuqe).

Përmbledhje

Është treguar se ultrazërit është një mjet adekuat dhe i besueshëm për de-aglomerimi dhe thyerja e grimcave. Shpërndarja tejzanor mund të zbatohet në mënyrë fleksibël në çdo fazë të prodhimit dhe siguron një matje dhe vlerësim të besueshëm të madhësisë së grimcave me sistemin sensor PAT të Sequip.