Laserdiffractie Deeltjesanalyse

Hier volgen slechts enkele voorbeelden van hoe laserdiffractie waarde toevoegt aan spuitoperaties.

• Optimalisatie van spuitdoppen en bedrijfscondities
  Een farmaceutisch bedrijf wilde de optimale bedrijfscondities bepalen voor het spuitdop dat het gebruikte. Er waren specifieke vereisten voor de druppelgrootte om het gewenste eindproduct te verkrijgen, maar het vloeistofdebiet was vooraf bepaald. Spraying Systems Co. testte talrijke spuitdoppen over een reeks van verstuifde luchtdebieten om de beste spuitdop te bepalen en te bepalen onder welke bedrijfsomstandigheden de gewenste druppelgrootte bereikt werd met het spuitmateriaal van de klant.

• Droge nevel / poeder meting
  In de industrie van de droge nevels worden producten gewoonlijk in vloeibare vorm gemengd, en dan door een droogtoren gevoerd om een droog poeder-eindprodukt te verkrijgen. Het laserdiffractie-instrument kan zowel de aanvankelijke druppelvorm meten die door de spuitdop gegenereerd wordt, als de stroomafwaarts gedroogde poedervorm van het product. De parameters van de spuitdop kunnen dus rechtstreeks gecorreleerd worden, en uiteindelijk geoptimaliseerd, om het beoogde gedroogde produkt aan het proces van de klant te leveren.

Laserdiffractie deeltjesanalysers zijn goed uitgerust om snel de druppelgrootteverdeling te meten voor verschillende spuitkoppen en/of werkingsomstandigheden. Een vergelijking kan dan snel worden uitgevoerd om de optimale opstelling te bepalen. Deze instrumenten zijn ook zeer geschikt voor herhaalbare metingen, dank zij de beperkte parameters voor optimalisatie door de gebruiker, de auto-setup afstelling en de eenvoudige vereisten voor de gegevensverwerking achteraf. Bovendien kan de diffractietechniek toegepast worden op vloeistofdruppels, evenals op vaste deeltjes (poeders) om de grootte te bepalen.

Het bereik van de druppelgrootte wordt beperkt door de ontvangstoptiek die het diffractiepatroon opnieuw scherpstelt op de diode-arraydetector. Om dit proces te optimaliseren, is de Sympatec laserdiffractie-eenheid uitgerust met meerdere lenzen en kan de focus en uitlijning van elk lenzenpakket automatisch ingesteld worden.

De laserdiffractiemethode geeft alleen informatie over de druppelgrootte. Door de diffuse laserlichtbron is deze methode het meest geschikt voor spuitpatronen met een lage druppelconcentratie.

Deze laserdiffractiemethode maakt gebruik van een gecollimeerde laserlichtbron om diffuus parallel licht te geven. Wanneer druppels door de laserstraal gaan, ontstaat er een diffractiepatroon door interferentie van verschillende lichtgolven die door of rond een druppel of deeltje gaan. Dit resulteert in lichtgolven van hoge en lage intensiteit die naar een ontvangende detectordiode-reeks worden geprojecteerd. De diode-array is een reeks halfronde detectoren die het diffractiepatroon meten naarmate het voorbijgaat en gecentreerd wordt op de array. Kleinere druppels projecteren een groter diffractiepatroon door hun grote kromming van het oppervlak, terwijl grotere druppels een kleinere kromming en een kleiner diffractiepatroon hebben. Nadat vele druppels door het meetgebied zijn gegaan, ontstaat er een verdeling van de druppelgrootte.