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粉粒体評価

Japanese (JP)
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光透過式-遠心沈降粒度分布測定器 BI-DCP

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BI-DCP

光透過式、ディスク遠心沈降粒度分布測定装置

 

高分解能 粒度分布測定装置

 

BI-DCPは、ラインスタート法を採用しております。マルチピーク分布も超高解像度分析。光透過式は液相遠心沈降法の利点を最大限活用。超高分解能な粒子径、質量分布測定が可能。粒子の沈降を検出するために単色、赤色LED650nmを使用した遠心粒度分布測定装置です。

 

測定原理は液相遠心沈降法です。JIS (Z8823-2)、ISOに準拠して、全世界に豊富な導入実績を持っています。他の数ある測定方法よりもこの液相遠心沈降法が優れている利点は、伝統的なストークスの法則と最新の遠心沈降技術を組み合わせた点にあります。

 

測定サンプルは、透明なディスクセルの内径の中心に注入され測定が開始されます。高速回転するディスクセルのなかを注入されたサンプル懸濁液は、遠心力により内径より外径に向かって勢いよく飛び出していきます。それぞれの粒子はそれぞれ大きなサイズの粒子から順番に、ディスクの内側から外に向かってリングを形成しながら測定されます。この様子はすべて目視にて装置の外から観察できます。

 

この絶対的な事実は皆様方にいかなる疑いをも抱かせません。全てはストークス理論に仮定された現象に従い、検出部の前を順番に粒子は通過していきます。その測定結果はPCにて光吸収高度と時間軸とのグラフとして質量分布のグラフに生成されます。皆様方に目の前で観察された事実は、そのまま測定結果に反映されます。測定に何らのブラックボックスになった処がございません。

 

マルチピーク分布を、ナノレベルで超高解像度分析

◇ 5ナノから30ミクロンまで、広い範囲な粒子サイズを再現性良く測定

世界で唯一、キャリブレーション不要の遠心沈降測定器

シンプル、迅速な操作、安定した性能

◇ 多様な動作モード

· 外部と内部の勾配

· 一斉沈降(ラインスタート)法と一様沈降法

· 連続したサンプル注入可能

· 静止またはスキャンする検出器

· 可変回転速度

◇ 質量分布の定量測定

事前に実験条件を最適化

カスタマイズ可能な分析およびレポート

 

Specifications


測定原理

ディスク遠心沈降式(ラインスタート法、ホモジニアススタート法)

測定範囲

測定粒子径:0.005µmから 30 µm

○低密度サンプル:0.05から 10 µm

○高密度サンプル:0.005から 2 µm (※測定条件による)

サンプル量

0.1-0.2mL(ラインスタート法)

15-20mL(ホモジニアススタート法)

分散媒

蒸留水を始め有機溶媒などにも幅広く対応

ディスクセル

スピン液(分散液)容量:10-40 mL

ディスクセル:ポリメタクリル酸メチル製(ハブはステンレススチール製)

高速回転にバランス対応済

オプション:Homalite製セル

機器内構成

電子モーター制御用マイクロプロセッサー

機器操作、設定用デジタル表示ディスプレイ

DISC回転速度: 500 - 15,000 rpm(可変速).

モーター精度・安定性 + 0.01%.

温度センサー:デジタル表示

ストロボライト

ソフトウェア

動作環境

Windows 7 Windows 8

電源

100V交流(60 Hz), 1,000 W

外形寸法

260() x 500() x 550(奥行) mm

重量

33 kg

認定

CE は認定済

 

Typical Applications

 

BI-DCPは、多くの粒子径測定器が抱える解像度の問題を解決します。典型的なアプリケーションでは、粒子径サイズは、0.01ミクロン (10ナノ)から 30 ミクロン辺りの測定が一般的な測定領域です。この粒子径レンジには、数々のマテリアルや多くのアプリケーションが含まれます。

 

■■ 主なアプリケーション ■■


●カーボンブラック/ファーネスブラック ●インク微粒子 ●ナノサイズのセラミック粒子 ●ポリスチレンラテックス ●塗料とコーティング材 ●酸化金属 ●アルミナ ●酸化チタン ●ジルコニア-ナノ粒子 ●タングステン-ナノ粒子 ●研磨剤 ●鉱物 ●粘土 ●PLGAシェル(ドラックデリバリー) ●タンパク質 ●医薬品、化粧品 ●食品

 
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機能の概要

Brookhaven BI-DCPは、デジタル制御の高分解能、粒度分布分析装置です。 典型的な分析時間が5〜30分の範囲で、0.01〜30ミクロンのサイズ範囲で高分解能の結果が得られます。 DCPソフトウェアは、機器の制御、データ解析、データベース管理を容易にします。 このソフトウェアはメニュー駆動型であり、さまざまなレポート形式が可能です。

ブルックヘブンインスツルメンツは、サブミクロンの粒子サイジングとポリマーのキャラクタリゼーションに特化した光散乱装置として有名です。 ブルックヘブンは、1ミクロンのサイズ範囲で高分解能を生成する必要があることを認識したので、この範囲の他のどの技術とも比類のない分解能を備えた機器を製作しました。 セディメントは、本質的に分画技術であり、BI-DCPは、混合物の成分を分離する手段を提供し、広範囲の分布を特徴付ける。

他のタイプの機器では、1ミクロン付近の困難な範囲でいくつかのピークを分解することはできません。

DCPには、ベンチトップ上で静かに操作しながら、高効率のカスタム電子駆動システムが組み込まれています。 一体型ストロボ光は、サンプルの流体力学的安定性をチェックするために駆動回路に同期される。 センサはディスク内の温度を監視するために使用されます。 BI-DCPは、500〜15,000 rpmの最大速度範囲を提供し、より広範な粒度測定が可能です。 走査型検出器ヘッドは測定時間を短縮する。

 

装置使用の利点

装置は現在と将来の投資です。 BI-DCPは、ユーザーが次のことを行うことができるため、費用対効果に優れています。

レオロジー的および構造的特性を改善するために、複雑な粒度分布を解決する。

入荷された原材料を監視して再作業を減らします。

ロット間のばらつきを最小限に抑えるための指紋の完成品

プロセスとスケールアップ時間を短縮してコスト効率を向上させます。

材料特性を最適化して製品性能を向上させる。

新しい製品やプロセスを開発するための粒径の基礎を研究します。


データ分析とプレゼンテーション

BI-DCPデータシステムは、DCPデータの完全な分析と管理を提供する柔軟で強力なツールです。最新のPCと互換性があり、DCPプログラムは、Bl-DCP粒子の自動データ取得とデータベース管理の両方を提供するメニュー駆動型です サイズアナライザおよび他のディスク遠心分離機を含む。 システムの高解像度カラーディスプレイは、生データをリアルタイムでプロットします。 補正されていない生データと同様に、カーブ全体またはピークごとの自動および手動のベースライン選択、およびユーザーが選択できる吸光係数補正が提供されます。 このシステムを備えたカラープロッタにより、カスタマイズされたレポートを得ることができる

 

報告された結果には以下が含まれます。

数、面積、重量平均直径および分布幅

D w / D nおよびStdのような多分散指数 偏差

分布の比較のためのオーバーレイ機能

実験番号、タイトル、サンプルIDなどの実験条件

数、面積、および重量分布のベースライン、微分、

および累積形式による生データ曲線。


データベース管理機能には、自動データストレージ、 メニュー駆動のデータ検索(レビューまたは再解析用)。 ディスクベースのデータからユーザが選択できる結果のテーブルを生成して、実行の比較を容易にします。

インターフェイスハードウェアとケーブルを含むBl-DCPデータシステムは、別のディスク遠心分離機で使用するために別途購入することができます。

 

測定方法オプション


ライン・スタート法 - Line Start Method (LIST)


ディスクが回転している間に、薄い懸濁液(典型的には1%未満の濃度)の少量(典型的には1 / 4mL)が、ディスク空洞に予め注入された液体(スピン流体)の表面上に注入される。 粒子は、遠心電界中の流体を通って放射状に沈降する。 スピン流体の容量は、通常15mL程度です。

狭帯域からの光、LEDがディスクを通過します。 粒子が光ビームを通過すると、光の強度は散乱および吸収によって減少する。 透過光は、フォトダイオードによって測定され、時間の関数としてコンピュータによって記録される。

3つの勾配法のいずれかを使用することにより、流体力学的に安定な沈降が保証される。 懸濁液とスピン流体との間の密度および粘度勾配が形成される。 勾配は、粒子がスピン流体に入るときに経験する流体力学的衝撃を緩和する。 したがって、滑らかな移行およびその後の層流が保証される。

BI-DCPでLIST法を使用する非常に高い分解能の鍵は、検出に先立って行われる分画です。 これは、同じ位置から同時に沈降するすべての粒子を開始した結果である

 

オペレーション理論:

ディスク遠心分離機での光沈着の原理に基づいて、BI-DCPは、バッファーラインスタート、外部勾配ラインスタート、または均一な開始操作方法を使用します。粒子の沈降挙動は、粒子密度および液体の密度および粘度 粒子が沈降する直径dの球状粒子についての時間tは、スピン流体の表面における初期半径R jから検出器での半径R dに移動する。 によって与えられます:

 

 

この基本式は、遠心力、摩擦抵抗、および浮力を粒子に釣り合わせることによって容易に導出されます。 いくつかの興味深い結果が生じます。

最大サイズは、主に粒子密度および流体粘度に依存する。 ポリマーラテックスのような低密度材料の場合、最大サイズは約30μmである。 顔料または酸化物のような高密度材料の場合、最大サイズは約5μmである。

これらの限界は、いくつかの異なる方法で沈降速度を減少させることによって延長することができる:より粘稠なスピン流体を選択することによって; 粒子とスピンの流体密度をより密接に一致させることによって、 より低い回転速度を使用することによって、 より大きなスピン流体体積を使用することによって、 またはこれらの方法の組み合わせを使用することによって達成することができる。

最小サイズは拡散によって制限されます。 ラテックスのような低密度粒子の場合、最小サイズは約0.07ミクロンであり、 カーボンブラックのような高密度粒子の場合、最小サイズは約0.008ミクロンである。

 

ホモジニアス・スタート法 - Homogeneous Start Method (HOST)


安定した沈降がLIST技術を利用することができない場合、HOST技術が好ましい。 より大きな容量(典型的には10〜20mL)の希薄懸濁液を椎間板空洞に直接注入する。 解像度は低下しますが、HOSTの実行は簡単で、スキャンモードを使用する方が高速です。 Brookhavenはどの技法が最良の結果をもたらすかを判断するのに役立ちます。

 

 

タイタンテクノロジーズ株式会社

〒116-0003 東京都荒川区南千住8丁目5番7号 白鬚西R&Dセンター