Anton Paar – Powder Rheometry – pulverceller for MCR-reometre

Modell: Shear Cell / Flow Cell
Produsent:

 

Pulverskjærcelle og pulverflytcelle for MCR-reometre. Måler flytegenskaper, kohesjon og kompressibilitet fra -170 °C til +980 °C og 5–95 % RF.

Jan Schäffer 1

Jan Schäffer

Styreleder (arbeidende)
930 66 866

De to cellene for pulverreologi gir en samlet karakterisering av pulvere og granulære medier. Pulverskjærcellen brukes til å bestemme flytegenskapene til konsoliderte pulvere og deres tidsavhengige oppførsel, mens pulverflytcellen dekker et bredt spekter av testmetoder der pulveret karakteriseres under ulike prosessforhold – for simulering, justering og optimalisering av produksjonsprosesser.

Pulverskjærcellen dekker forhold fra lav til høy belastning, med skjærmålinger, tidskonsolidering, veggfriksjon og adhesjon samt kompressibilitet i form av bulktetthet, Carr-indeks og Hausner-forhold. Oppsettet inkluderer en egen benk for prøveforberedelse og tidskonsolidering, som reduserer operatørpåvirkningen og gir bedre reproduserbarhet. Følsomheten i MCR-reometeret gjør det mulig å skille mellom pulvere som ligner på hverandre, og å fange opp små endringer i prøven.

Pulverflytcellen finnes i tre størrelser – PFC 10, PFC 20 og PFC 30 – og brukes både til grundig karakterisering og som verktøy i kvalitetskontroll. Tilgjengelige metoder omfatter blant annet basic flowability energy, spesifikk energi, kohesjonsstyrke, trykkfall, avluftingstid, segregering, permeabilitet og viskositet i fluidisert sjikt. Envelope density bestemmes med egen målegeometri og fortrengningspulver. PFC 30 har støvbeskyttelse med et firedobbelt tetningskonsept som beskytter operatør og instrument også når pulveret er fullt fluidisert, og lufttetningen arbeider uten friksjon på måleaksen. Automatiserte prøveforberedelsesmodi gir en reproduserbarhet på opptil 0,5 %.

Temperaturens betydning kan følges direkte for begge celletyper: MCR-reometrene kan utstyres med CTD-kamre for -170 °C til +600 °C, og kundetilpassede løsninger dekker opp til +980 °C. Fuktighet, som har stor innvirkning på pulveroppførsel under lagring, håndtering og prosessering, styres mellom 5 % RF og 95 % RF med et eget fuktighetssett. For pulverflytcellen tilbys temperatur- og fuktighetskontroll som kundetilpasset løsning på forespørsel. Programvaren kjører fullautomatiserte målinger med to klikk samtidig som alle måleparametere kan styres, og oppfyller QM-krav inkludert 21 CFR Part 11. Cellene brukes med Anton Paar MCR 93 og Anton Paar MCR – Modular Compact Rheometer

Nøkkelfunksjoner

Pulverskjærcelle – konsoliderte pulvere, lav til høy belastning

  • Normalspenning opp til 30 kPa ved skjæring og opp til 110 kPa ved kompaktering (prøve- og celleavhengig)
  • Prøvevolum 4,3 ml og 18,9 ml, med lite og stort skjærsystem samt veggfriksjonssystem inkludert i oppsettet
  • Skjærmålinger, tidskonsolidering, veggfriksjon og adhesjon samt kompressibilitet (bulktetthet, Carr-indeks, Hausner-forhold)
  • Benk for prøveforberedelse og tidskonsolidering samt vekter opp til 12 kPa i trinn på 1 kPa

Pulverflytcelle – luftede og fluidiserte pulvere, lav belastning

  • Tre størrelser: PFC 10 (21 ml), PFC 20 og PFC 30 (60 ml til 120 ml)
  • PFC 30 med støvbeskyttelseshette: 100 % filtrering av partikler d ≥ 5 µm og 90–95 % for 5 µm ≥ d > 1 µm
  • Fluidisering på PFC 30 via tre valgbare massestrømregulatorer for volumstrøm fra 0,05 l/min til 80 l/min
  • Reproduserbarhet opptil 0,5 % med automatiserte prøveforberedelsesmodi

Felles for begge celletyper

  • Dreiemomentområde 0,2 nNm til 300 mNm
  • Temperaturkontroll med CTD-kamre fra -170 °C til +600 °C, og opp til +980 °C som kundetilpasset løsning
  • Fuktighetskontroll fra 5 % RF til 95 % RF med eget fuktighetssett
  • Programvare med fullautomatiserte målemetoder som oppfyller QM-krav, inkludert 21 CFR Part 11

Bruksområder

  • Farmasøytisk industri: tablettering, granulering, hjelpestoffer samt fyllings- og doseringsproblemer
  • Næringsmidler: melkepulver, mel, kaffekrem og plantebaserte proteiner
  • Byggematerialer: sement og flyveaske
  • Metallpulver, inkludert gjenbrukssykluser i additiv produksjon, og pulverlakk
  • Silodesign og pneumatisk transport av bulkmaterialer
  • Batteriproduksjon: tørre elektrodepulvere

Valg av celle følger måleforholdene: pulverskjærcellen for konsoliderte pulvere under lav til høy belastning, pulverflytcellen for luftede og fluidiserte pulvere under lav belastning. PFC 30 er den eneste varianten med fluidisering og støvbeskyttelse.

Pulverskjærcelle PFC 30 PFC 20 PFC 10
Prøvevolum 4,3 ml og 18,9 ml 60 ml til 120 ml 21 ml
Dreiemomentområde 0,2 nNm til 300 mNm 0,2 nNm til 300 mNm
Normalspenning Ved skjæring: opp til 30 kPa
Ved kompaktering: opp til 110 kPa
(prøve- og celleavhengig)
22 kPa
Temperaturtilvalg -20 °C til +180 °C med CTD 180 HR
-150 °C til +450 °C med CTD 450 TDR
-170 °C til +600 °C med CTD 600 MDR
Kundetilpasset opp til +980 °C
-15 °C til +80 °C, mulig på forespørsel -20 °C til +180 °C med CTD 180 HR
-150 °C til +450 °C med CTD 450 TDR
-170 °C til +600 °C med CTD 600 MDR
Fuktighetstilvalg 5 % RF til 95 % RF Kundetilpasset på forespørsel 5 % RF til 95 % RF
Kompatible målesystemer Inkludert i oppsettet:
Lite skjærsystem (4,3 ml)
Stort skjærsystem (18,9 ml)
Veggfriksjonssystem med utskiftbare skiver
Tobladsrører
Helisk tobladsrører
Warren Springs-geometri
Pulverforberedelsessett med utskiftbare skiver
Sylindersystemer
Sett for envelope density
Inkludert i oppsettet:
Lite helisk tobladsrører
Målemetoder For lav til høy belastning:
Skjærmålinger
Tidskonsolidering
Veggfriksjon og adhesjon
Kompressibilitet (bulktetthet, Carr-indeks, Hausner-forhold)
For fluidiserte, luftede og lavbelastede forhold:
Trykkfall
Luftretensjon
Kohesjonsstyrke
Segregering
Permeabilitet
Viskositet i fluidisert sjikt
Alle metoder for PFC 20
For ikke-fluidiserte, luftede og lavbelastede forhold:
Kompressibilitet (bulktetthet, Carr-indeks, Hausner-forhold)
Veggfriksjon og adhesjon
Warren Spring-kohesjon og kaking
Strekkfasthet
Basic flowability energy (BFE)
Spesifikk energi (SE)
Envelope density
For ikke-fluidiserte, luftede forhold:
Basic flowability energy (BFE)
Spesifikk energi (SE)
Støvbeskyttelse Ikke nødvendig Støvbeskyttelseshette med 100 % filtrering av partikler d ≥ 5 µm og 90–95 % for 5 µm ≥ d > 1 µm
Fluidiseringstilvalg Ikke nødvendig Tre valgbare massestrømregulatorer for volumstrøm fra 0,05 l/min til 80 l/min
Tilbehør Inkludert i oppsettet:
Benk for prøveforberedelse og tidskonsolidering
Vektbase for lite og stort skjærsystem
Vekter for lite og stort skjærsystem (opp til 12 kPa i trinn på 1 kPa)
Inkludert i oppsettet:
Ubelagt målerør i glass
(Tilvalg: FTO-belagt glass- eller stålrør)
Reproduserbarhet Opptil 0,5 % med automatiserte prøveforberedelsesmodi
Kompatible instrumenter Anton Paar MCR 93 og MCR (Modular Compact Rheometer)