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Mastersizer 3000+系列激光粒度儀功能與優(yōu)勢
Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度儀是顆粒粒度分析的未來。
Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度儀是一款多功能的緊湊型儀器,集成了馬爾文帕納科軟件功能,可滿足當(dāng)前和未來實(shí)驗(yàn)室的分析和工作需求。它結(jié)合了專家工程、內(nèi)置應(yīng)用專業(yè)知識和先進(jìn)的云服務(wù)連接性能,提供:
優(yōu)異的顆粒粒度分析性能,無論應(yīng)用多么具有挑戰(zhàn)性,都能生成值得信賴的優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù),同時(shí)充分利用寶貴的實(shí)驗(yàn)室空間。
用戶友好型軟件,內(nèi)置了自動測量設(shè)置、方法開發(fā)指導(dǎo)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)質(zhì)量反饋功能。包括新的Data Quality Guidance數(shù)據(jù)質(zhì)量指南和 SOP Architect SOP架構(gòu)師功能。
借助一系列專為測量懸浮液、乳液和粉末而定制的易于切換的自動化附件,靈活地滿足您的樣品要求。
借助人工智能驅(qū)動的解決方案,從您的數(shù)據(jù)中獲得獨(dú)到的新見解。包括使用馬爾文帕納科正在申請的自適應(yīng)衍射技術(shù)的 Size Sure 瞬態(tài)穩(wěn)態(tài)判斷模式。
使用 Smart Manager 進(jìn)行實(shí)時(shí)健康監(jiān)測以縮短停機(jī)時(shí)間,并借助 OmniTrust 控制儀器審計(jì)和訪問,從而獲得與廠商聯(lián)系最緊密的顆粒粒度分析體驗(yàn)。
馬爾文帕納科在激光衍射顆粒粒度分析領(lǐng)域擁有豐富的知識,確保Mastersizer 3000+ Ultra激光粒度儀能夠快速、一致地提供您可以信賴的結(jié)果,并提供適合測量新手和顆粒粒度分析專家的軟件解決方案。
Mastersizer 3000+系列激光粒度儀工作原理
Mastersizer 3000+ Ultra 激光粒度儀使用激光衍射技術(shù)測量材料的粒度和粒度分布。它通過測量激光束通過分散顆粒時(shí)散射的光強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。然后分析這些數(shù)據(jù),來計(jì)算產(chǎn)生散射模型的顆粒大小。三個主要元素使系統(tǒng)能夠持續(xù)可靠地提供準(zhǔn)確、穩(wěn)健的粒度數(shù)據(jù),這是許多工業(yè)過程有效運(yùn)行的核心。
光學(xué)平臺 :Mastersizer 3000+ Ultra 使用單一光學(xué)測量路徑,可測量從10 nm 至 3.5 mm 的范圍,應(yīng)用極為廣泛。分散的樣品通過光學(xué)平臺的測量區(qū)域,激光束照射到顆粒上。然后,一系列檢測器會精確測量紅光和藍(lán)光照射到的樣品顆粒產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度,測量角度范圍很廣。
樣品分散附件 :Mastersizer 3000+ Ultra 有六種濕法進(jìn)樣器可供選擇,支持處理更大范圍的樣品體積和多種類型的分散劑。先進(jìn)的干法進(jìn)樣器可實(shí)現(xiàn)快速和可再現(xiàn)的粉末分散,即使是對易碎的材料也是如此。樣品分散附件可確保顆粒以正確的濃度和合適穩(wěn)定的分散狀態(tài)傳送至光學(xué)平臺的測量區(qū)域,從而保證準(zhǔn)確、可再現(xiàn)的測量結(jié)果。
Mastersizer 軟件 :儀器是否直觀易用,對客戶而言越來越重要,Mastersizer Xplorer 軟件可以滿足這一需求,有了它,無需專家的在線支持也可獲得出色的測量結(jié)果。該軟件在測量過程中對系統(tǒng)進(jìn)行控制,分析散射數(shù)據(jù)以計(jì)算粒度分布。它的直觀界面可指導(dǎo)用戶完成流程的每個階段:從選擇穩(wěn)健的方法到常規(guī)測量和結(jié)果報(bào)告。內(nèi)置的關(guān)于方法開發(fā)、方法性能和結(jié)果質(zhì)量的專家建議,可以降低培訓(xùn)要求,從而使顆粒粒度分析更簡單、更快速。
主要應(yīng)用
固化特性
水泥 等材料的固化特性受粒度的影響。由于表面積增加,水泥的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和抗壓強(qiáng)度隨著粒徑的減小而增加。激光衍射技術(shù)可測量粒徑分布,這與平均粒徑同樣重要。如果兩個水泥樣品具有相同的平均粒徑或表面積,那么粒徑分布較窄的樣品將具有較高的抗壓強(qiáng)度。
消費(fèi)者的感知
消費(fèi)者對食品等產(chǎn)品的感知往往受到顆粒粒度的影響。例如,咖啡顆粒的粒度以及研磨程度會影響所釋放的風(fēng)味和沖泡所需的時(shí)間。顆粒小的巧克力口感絲滑,通常被認(rèn)為優(yōu)于顆粒大的巧克力。
光學(xué)特性
油漆、涂料和顏料制造商需要利用顆粒的光散射能力等光學(xué)特性。顆粒散射光線的方式取決于顆粒大小,因此控制表面涂層中的顆粒粒度可影響色調(diào)和著色強(qiáng)度、產(chǎn)品覆蓋范圍和光澤度等性能參數(shù)。
反應(yīng)速率
固體體系中的反應(yīng)速率通常與相應(yīng)顆粒的比表面積有關(guān)。顆粒越細(xì),其表面積與體積的比值就越大,反應(yīng)速率就越高。這對于水泥等多種工業(yè)材料非常重要,因?yàn)樗囝w粒的粒度會影響水泥產(chǎn)品的固化速度,在催化劑生產(chǎn)行業(yè),必須定制顆粒粒度來優(yōu)化反應(yīng)速率或確保有效清除污染物,而電池制造行業(yè)的顆粒粒度必須控制,以平衡功率密度、充電時(shí)間和電池耐用性。
易于吸入
易吸入性是防止人類吸入有害顆粒和優(yōu)化呼吸道中藥物沉積的一項(xiàng)重要指標(biāo)。對于所有口服和鼻腔給藥制劑 (OINDP),粒徑是一項(xiàng)重要參數(shù),在鼻腔中沉積和保留以及進(jìn)入肺部不同區(qū)域的制劑各有明確規(guī)定的粒度范圍。相比之下,清潔材料和噴發(fā)劑等產(chǎn)品的制造商必須控制精度以防止吸入,這使得粒度分析對于安全測試。
溶解速率
材料的溶解速率受顆粒的比表面積影響。通過減小顆粒粒度來增加顆粒的比表面積,可加快溶解過程。這種相關(guān)性在制藥產(chǎn)品中尤為重要,因?yàn)槿芙馇闆r會直接影響藥品的生物藥效率。農(nóng)用化學(xué)品和洗滌劑制造商也必須控制粒徑,從而控制配方中活性成分的溶解和釋放速率。
粘度和流動
懸浮液和漿料的粘度和流動取決于不同的物理性質(zhì),包括粒徑和粒徑分布。如果粒徑減小(對于恒定體積分?jǐn)?shù))和/或粒徑分布增加,則樣品粘度將增加,樣品將不易流動。粘度對于涂料、化妝品和電池制造等許多應(yīng)用都很重要。以電池為例,電池電極是由懸浮在金屬箔上的顆粒漿液制成的。如果漿料太粘稠,可能會導(dǎo)致涂覆過程難以實(shí)施。
穩(wěn)定性
在制藥和食品等行業(yè)中使用和生產(chǎn)的懸浮劑和乳劑的穩(wěn)定性對于確保產(chǎn)品功效、可接受性和成功至關(guān)重要。分散穩(wěn)定性和重力分離都是關(guān)鍵要素。
分散穩(wěn)定性:要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的分散,需要控制介質(zhì)內(nèi)顆粒之間存在的粘附力和內(nèi)聚力。這些作用力可能導(dǎo)致乳劑的絮凝或在懸浮劑和粉末中形成結(jié)塊。分散穩(wěn)定性差的風(fēng)險(xiǎn)隨著粒度的減小而增加,進(jìn)而顯著影響加工。它可能導(dǎo)致制造過程中出現(xiàn)粉末輸送問題,或最終產(chǎn)品性能問題,例如因形成結(jié)塊而造成涂層和油漆中的缺陷。粒度和粒度分布分析可用于分散穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)管理,及用于確定穩(wěn)定性問題對產(chǎn)品性能和驗(yàn)收的影響。
重力分離:要改善懸浮劑或乳劑重力分離的穩(wěn)定性,需要平衡顆粒的重力作用(與顆粒大小和密度有關(guān))以及懸浮劑的浮力(與粘度有關(guān))。在乳劑中,粒徑分析用于評估乳化的可能性(更大的液滴容易發(fā)生乳化),以及監(jiān)測隨時(shí)間變化產(chǎn)生絮凝和聚結(jié)的穩(wěn)定性。因?yàn)榈我捍笮『托跄潭纫部赡苡绊懯澄锏目诟谢蝻嬃系恼扯鹊忍匦?,所以在?yōu)化和制造乳劑配方時(shí),應(yīng)定期測量粒徑。
堆積密度
顆粒的堆積密度會影響許多工藝的成功,包括陶瓷和金屬部件生產(chǎn)中的模具填充、粉末涂層以及懸浮液含固量。顆粒的堆積方式與顆粒粒度和粒度分布有關(guān)。大顆粒的堆積效率低于小顆粒,因此會產(chǎn)生較大的空隙。通過讓小顆粒填充大顆粒之間的空間來擴(kuò)大顆粒的粒度分布,可以提高堆積效率??障堵首钚』瘜ι蔁o裂縫燒結(jié)組件至關(guān)重要。在粉末涂層中,緊密堆積可在較低溫度下實(shí)現(xiàn)高效熔融,從而為聚合物顆粒之間的交聯(lián)反應(yīng)提供更多時(shí)間,實(shí)現(xiàn)更好的光潔度。
顆粒堆積還會影響懸浮劑的流變性,尤其是粘度。大顆粒和小顆粒的混合對系統(tǒng)粘度的影響最小,因?yàn)樗鼈兊亩逊e效率更高,我們可以利用這種現(xiàn)象增加懸浮劑(如油漆和陶瓷)的含固量。
粉末流動性
粉末流動性在許多流程中對于保持制造效率非常重要。不一致的粉末流動會直接導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量變化(如藥物劑型的含量均勻性),或者可能導(dǎo)致工藝變異,因?yàn)榉勰┻M(jìn)料不一致會影響粒度還原工藝的有效性。粉末流動性是使用增材制造或 3D 打印技術(shù)制造燒結(jié)制品的關(guān)鍵考慮因素。在這些過程中,粉末層沉積過程中流動性差可能導(dǎo)致粉末層密度的變化,從而產(chǎn)生降低成品強(qiáng)度的缺陷。
顆粒粒度 和顆粒分布的分析對于了解粉末的流動特性至關(guān)重要,因?yàn)檫@些特性有助于預(yù)測粉末內(nèi)的顆粒如何堆積和鎖定在一起。粒徑大、粒徑分布窄的粉末往往表現(xiàn)出良好的流動性。粒徑較小或粒徑分布較寬的粉末往往流動性較差,因?yàn)轭w粒之間存在較大的接觸表面積,且細(xì)顆粒存在填補(bǔ)空隙的能力。
規(guī)格
常規(guī)
顆粒粒度 | 懸浮液、乳液、干粉等 |
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原理 | 激光衍射 |
分析 | 米氏及弗朗霍夫理論 |
數(shù)據(jù)采集速率 | 10 kHz |
典型測量時(shí)間 | <10 秒 |
尺寸 (寬, 長, 高): | 690mm x 300mm x 450mm |
重量 | 30 公斤 |
光學(xué)
紅光光源 | 最大值:4mW He-Ne,632.8nm |
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藍(lán)光光源 | 最大值:10mW LED,470nm |
透鏡分布 | 反傅立葉配置 |
有效焦距 | 300mm |
檢測器
排列 | 對數(shù)間隔排列 |
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角度 | 0.015 – 144度 |
對光 | 自動 |
粒度
顆粒粒度范圍 | 0.01 - 3500 µm * |
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粒度分級數(shù)目 | 100 (用戶可調(diào)) |
準(zhǔn)確度 | 優(yōu)于0.6% ** |
重復(fù)性 | 優(yōu)于0.5%變量* |
重現(xiàn)性 | 優(yōu)于1%變量* |
軟件
21 CFR Part 11 | 使運(yùn)行模式符合ER/ES標(biāo)準(zhǔn)。 |
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系統(tǒng)合規(guī)性
激光等級 | 1 類 IEC60825-1:2007 和 CFR 章節(jié) I:分章 J:第 1040 部分 (CDRH) |
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法規(guī)規(guī)范 | 符合 RoHS 和 WEEE 要求符合 CE/FCC 標(biāo)準(zhǔn)滿足歐盟低電壓指令的要求 |
系統(tǒng)
功率 | 100/240 v,50/60 Hz 50W(未連接分散裝置)最高 200W (連接 2 個分散裝置) |
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濕度 | 溫度高達(dá) 31°C 時(shí),最大值為 80%;溫度為 40°C 時(shí)線性降低至 50%。非冷凝。 |
運(yùn)行溫度范圍 | +5°C 至 +40°C |
產(chǎn)品儲存溫度 | -20°C 至 +50°C |