Effekterna av en ultraljud disperser på inline mätningar

För karakterisering och mätning av primära partiklar, partiklarna bör vara väl spridda som agglomerater för falska mät resultaten. Ultraljud är ett tillförlitligt verktyg för att förstöra agglomerater och skapa förhållanden där de primära partiklarna är håll i tillräckligt avstånd till varandra så att de kan upptäckas som enskilda partiklar. Följande studie av Sequip presenterar den framgångs rika kombinationen av Hielschers Ultraljudsenheter med Sequips PAT-sensorer för en pålitlig partikel karakterisering.

På grund av bindnings krafter mellan partiklar, t ex van der Waals-krafter, tenderar partiklarna att gytter och aggregeras. Därigenom sammanfogar flera (primära) partiklar tillsammans och bildar en mer komplex partikel (s.k. sekundära partiklar). Tät bebyggelse och agg regeringsprocesser påverkar mätningen avsevärt på grund av:

  • förändringar i partikel storleks fördelningen (eftersom agglomeraterna mäts som en enda partikel)
  • förändringar i flödes egenskaperna
  • förändringar av materialets normala tillstånd

Därför påverkas processen av många variabler, vilket stör en tillförlitlig utvärdering.

Ultraljud dispersion är ett avgörande prov beredning steg innan partikel storlek mätning. Ultraljud dispersion ger en enhetlig partikelstorleksfördelning.

Ultraljud påverkan på partikel storlek mätning

Partikel mätning

Sequips PAT-sensorer är utvecklade för direkt mätning av partiklar så att förändringar i partikel storleks fördelningen genomgående registreras och utvärderas på ett säkert sätt. In-situ PAT mät utrustning gör det möjligt att få ytterligare information under utvecklingen av nya formuleringar om den övergripande morfologin samt att kontrol lera produktens kvalitet under bearbetningen.
Mätningen kan utföras in-situ i laboratoriet eller inline och i real tid under processen som ger exakta mät resultat beroende på produktens egenskaper och det dynamiska storleks intervallet.

Sensor för partikel storleks mätning

Sequip ' Lab-sensor

Problemet:

Agglomerater för falska resultaten av partikel karakterisering. För tillförlitliga mätningar måste processen för tät bebyggelse förhindras. Det enklaste sättet skulle vara tillsats av en dispergeringsmedel/spridning tillsats. Användningen av en dispergeringsmedel förändrar dock produktens ursprungliga formulering och resultatet av mätningen skulle därför inte återspegla den verkliga storleks fördelningen. För processtyrningen under produktionen är användningen av dispersionsmedel därför en olämplig metod.

Diagrammet nedan visar PVC800, en poly vinylklorid, med en partikel storleks fördelning av max. 500-630 μm. på grund av tät bebyggelse visar mät resultaten dock toppar på 1400 μm.

Diagrammet visar partikel storleks fördelningen för PVC 800. Altough den genomsnittliga partikel storleken på PVC800 är ca. 500 – 630 μm, mätningen gav toppar på upp till 1400 μm på grund av tät bebyggelsen.

Fig. 1 visar mätningen av PVC 800: PVC 800 visar normalt en partikel storleks fördelning med toppar på ca. 500-630 μm. Här är dock toppar på upp till 1400 μm mäts på grund av gytter.

Lösningen:

Ett process oberoende alternativ är installationen av ett ultraljud disperser.
För att demonstrera den positiva påverkan av ultraljud dispersing, den PVC800 SUS pensionen deagglomerated av ultraljudsbehandling. En glas bägare med PVC800 formulering var sonicated med ultraljud disperser UP200S medan partiklarna karakteriserades på plats med Sequip ' s PAT sensor.
Ultraljud Homogenisatorer par ultraljud vågor i mediet genererar mekaniska vibrationer och starka skjuvning krafter. Hög effekt, låg frekventa ultraljud skingrar agglomererar effektivt. Därmed får endast enskilda partiklar i fokus för sensorn så att den sanna partikel storleks fördelningen kan mätas – visas i följande diagram:

Ultraljud deagglomeration av PVC800 partiklar.

Fig. 2: diagrammet visar tydligt att mätningen av PVC 800 partiklar med ultraljud (grön) har en mindre och mer regelbunden partikel storleks fördelning än mät resultaten erhålls utan ultraljud (röd).

Sammanfattning

Det har visats att ultraljud är ett adekvat och tillförlitligt verktyg för de-agglomeration och partikel brott. Ultraljud spridning kan implementeras flexibelt i något skede av produktionen och säkerställer en tillförlitlig mätning och utvärdering av partikel storlek med sequip s Pat sensor system.
Sequip-in situ inline partikel storleks teknik för Lab och process

Klicka här för att besöka Sequips hem sida och lär dig mer om deras PAT-sensorer för partikel mätning!

Hielschers ultrasonicator UP200S och Sequip s PAT sensor i en kombinerad installation för tillförlitlig partikel mätning

Experimentell inställning: Sequip ' PAT-sensor med ultraljud disperser UP200S

Kontakta oss / Fråga mer

Prata med oss ​​om dina behandlingsbehov. Vi kommer att rekommendera den mest lämpliga inställningar och processparametrar för ditt projekt.





Observera att våra Integritetspolicy.



Fakta Värt att veta

Ultraljud vävnad Homogenisatorer benämns ofta som sond Sonicator/sonificator, Sonic lyser, ultraljud störande, ultraljud Grinder, Sono-ruptor, sonifier, Sonic dismembrator, cell ämnen, ultraljud disperser eller upplösning. De olika termerna resultat från de olika program som kan uppfyllas av ultraljudsbehandling.