Ảnh hưởng của một bộ phân tán siêu âm trên các phép đo nội tuyến

Để mô tả đặc tính và đo lường các hạt sơ cấp, các hạt phải được phân tán tốt vì các kết tụ làm sai lệch kết quả đo. Siêu âm là một công cụ đáng tin cậy để tiêu diệt các kết tụ và tạo điều kiện trong đó các hạt chính được giữ ở khoảng cách thích hợp với nhau để chúng có thể được phát hiện dưới dạng các hạt riêng lẻ. Nghiên cứu sau đây về Sequip trình bày sự kết hợp thành công của máy siêu âm Hielscher với các hệ thống đo nội tuyến của Sequip để có đặc điểm hạt đáng tin cậy.

Do lực liên kết giữa các hạt, ví dụ lực van der Waals, các hạt có xu hướng kết tụ và kết tụ. Do đó, một số hạt (sơ cấp) hợp nhất với nhau và tạo thành một hạt phức tạp hơn (được gọi là hạt thứ cấp). Quá trình kết tụ và tổng hợp ảnh hưởng đáng kể đến phép đo do:

• thay đổi phân bố kích thước hạt (vì các khối kết tụ được đo bằng một hạt duy nhất)
• Thay đổi thuộc tính dòng chảy
• thay đổi trạng thái bình thường của vật liệu

Do đó, quá trình này bị ảnh hưởng bởi nhiều biến, cản trở đánh giá đáng tin cậy.

Đo hạt

Cảm biến PAT của Sequip được phát triển để đo trực tiếp các hạt để những thay đổi trong phân bố kích thước hạt được ghi lại một cách nhất quán và đánh giá an toàn. Thiết bị đo PAT tại chỗ cho phép thu thập thêm thông tin trong quá trình phát triển các công thức mới liên quan đến hình thái tổng thể cũng như kiểm soát chất lượng sản phẩm trong quá trình chế biến.
Việc đo có thể được thực hiện tại chỗ trong phòng thí nghiệm hoặc nội tuyến và trong thời gian thực trong quá trình cung cấp kết quả đo chính xác tùy thuộc vào đặc tính của sản phẩm và phạm vi kích thước động.

Vấn đề:

Kết tụ làm sai lệch kết quả của đặc tính hạt. Đối với các phép đo đáng tin cậy, quá trình kết tụ phải được ngăn chặn. Cách đơn giản nhất là bổ sung phụ gia phân tán / phân tán. Tuy nhiên, việc sử dụng chất phân tán làm thay đổi công thức ban đầu của sản phẩm và do đó kết quả đo sẽ không phản ánh sự phân bố kích thước thực. Đối với việc kiểm soát quá trình trong quá trình sản xuất, việc sử dụng các chất phụ gia phân tán do đó là một phương pháp không phù hợp.

Sơ đồ dưới đây mô tả PVC800, một poly vinyl clorua, với sự phân bố kích thước hạt tối đa 500-630μm. Tuy nhiên, do kết tụ, kết quả đo cho thấy đỉnh 1400μm.

Hình 1 cho thấy phép đo của PVC 800: PVC 800 cho thấy sự phân bố kích thước hạt bình thường với các đỉnh ở khoảng 500-630μm. Tuy nhiên, ở đây, đỉnh lên tới 1400μm được đo do sự kết tụ.

Giải pháp:

Một thay thế độc lập với quá trình là cài đặt một bộ phân tán siêu âm.
Để chứng minh ảnh hưởng tích cực của phân tán siêu âm, hệ thống treo PVC800 đã được deagglomerated bằng sonication. Một cốc thủy tinh với công thức PVC800 đã được sonicated với bộ phân tán siêu âm UP200S trong khi các hạt được đặc trưng tại chỗ với cảm biến PAT của Sequip.
Các cặp đồng nhất siêu âm kết hợp sóng siêu âm vào môi trường tạo ra rung động cơ học và lực cắt mạnh. Siêu âm tần số thấp, công suất cao phân tán các khối kết tụ một cách hiệu quả. Do đó, chỉ các hạt riêng lẻ mới lọt vào trọng tâm của cảm biến để có thể đo được sự phân bố kích thước hạt thực sự – Như được thể hiện rõ rệt trong sơ đồ sau:

Hình 2: Biểu đồ cho thấy rõ ràng rằng việc đo lường kích thước hạt PVC 800 bằng siêu âm (màu xanh lá cây) có phân bố kích thước hạt nhỏ hơn và đều đặn hơn so với kết quả đo lường thu được mà không sử dụng siêu âm (màu đỏ).

Tóm tắt

Nó đã được chứng minh rằng ultrasonication là một công cụ đầy đủ và đáng tin cậy cho khử kết tụ và vỡ hạt. Phân tán siêu âm có thể được thực hiện linh hoạt ở bất kỳ giai đoạn sản xuất nào và đảm bảo đo lường và đánh giá đáng tin cậy kích thước hạt với hệ thống cảm biến PAT của Sequip.