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Le Mastersizer 3000+ Lab est un système d'entrée de gamme pour l'analyse granulométrique par diffraction laser. Ce système permet des mesures de taille robustes de 0,1 à 1 000 microns et bénéficie de l'expérience de base du logiciel Mastersizer Xplorer.
Télécharger la brochureLe Mastersizer 3000+ Lab fournit une granulométrie d'entrée de gamme économique qui peut être améliorée ultérieurement si besoin.
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Le Mastersizer 3000+ Lab utilise la technique de diffraction laser pour mesurer la taille des particules. Cette technique consiste à mesurer l'intensité de la lumière diffusée lors du passage d'un faisceau laser à travers un échantillon de particules dispersées. Ces données sont ensuite analysées afin de calculer les tailles des particules qui ont créé le motif de diffusion.
Un système typique est constitué de trois éléments principaux :
La coulabilité des poudres est importante pour maintenir l'efficacité de la fabrication de nombreux processus. Un écoulement de poudre irrégulier peut affecter directement les variables de qualité du produit, telles que l'uniformité de contenu des formes de dosage pharmaceutiques, ou conduire à la variabilité du processus, car les incohérences d'alimentation en poudre modifient l'efficacité des processus de réduction de la taille des particules. L'écoulement de poudre est un facteur critique dans la fabrication de produits frittés à l'aide de techniques de fabrication additive ou d'impression 3D. Ici, un faible écoulement pendant le dépôt du lit de poudre peut conduire à des variations de densité du lit de poudre, entraînant des défauts qui réduisent la résistance de la pièce finie.
L'analyse de la taille des particules et de la distribution de la taille des particules est essentielle pour comprendre les propriétés d'écoulement d'une poudre. En effet, ces caractéristiques permettent de prédire comment les particules présentes dans la poudre s'assemblent et se fixent. Les poudres qui ont une grande taille de particule avec une distribution granulométrique étroite ont tendance à présenter une bonne capacité d'écoulement. Celles qui ont une petite taille de particule, ou une large distribution granulométrique des particules, tendent vers une plus faible coulabilité en raison de la plus grande surface de contact qui existe entre les particules et la capacité des fines particules présentes à remplir les vides.
La densité de tassement des particules influence le succès de nombreux procédés, y compris le remplissage de moules dans la production de composants en céramique et en métal, le revêtement en poudre et la concentration en solides de suspensions. La façon dont les particules s'assemblent est fonction à la fois de leur taille et de leur distribution granulométrique. Les particules plus grosses s'assemblent moins efficacement que les particules plus petites, créant ainsi des vides plus importants. L'élargissement de la distribution granulométrique des particules améliore l'efficacité du tassement en permettant aux particules plus petites de tasser les espaces entre les plus grandes. La réduction des vides est essentielle pour produire des composants frittés sans défaut. Dans le revêtement en poudre, un tassement étroit permet une fusion efficace à des températures plus basses, ce qui donne plus de temps aux réactions de ramification entre les particules de polymère pour une meilleure finition.
Le tassement des particules influence également la rhéologie des suspensions, principalement leur viscosité. Un mélange de particules grosses et petites a le moins d'impact sur la viscosité du système en raison de leur plus grande efficacité de tassement, un phénomène qui peut être exploité pour augmenter la concentration en solides de suspensions telles que les peintures et les céramiques.
La stabilité des suspensions et des émulsions utilisées et produites dans des industries, comme les produits pharmaceutiques et les aliments, est importante pour assurer l'efficacité, l'acceptabilité et le succès des produits. La stabilité de la dispersion et la séparation gravitationnelle sont toutes deux des éléments clés.
Stabilité de la dispersion : pour parvenir à une dispersion stable, il faut contrôler les forces d'adhérence et de cohésion qui existent entre les particules dans un milieu. Ces forces peuvent conduire à la floculation d'émulsions ou à la création d'agglomérations dans des suspensions et des poudres. Le risque d'une mauvaise stabilité de dispersion augmente avec la diminution de la taille des particules et peut avoir un impact significatif sur le traitement. Cela peut entraîner des problèmes de transport de poudre dans les procédés de fabrication ou des problèmes de performance finale du produit, tels que la formation d'agglomérats qui donnent lieu à des imperfections dans les revêtements et les peintures. L'analyse de la taille des particules et de la distribution des tailles de particules est utilisée dans la gestion du risque de stabilité de la dispersion, et pour identifier l'impact des problèmes de stabilité sur la performance et l'acceptation des produits.
Séparation gravitationnelle : l'amélioration de la stabilité d'une suspension ou d'une émulsion à la séparation gravitationnelle repose sur l'équilibrage de la force gravitationnelle sur les particules, fonction de la taille et de la densité des particules qui, avec la poussée du fluide en suspension, dépend de la viscosité. Dans les émulsions, l'analyse de la taille des particules permet d'évaluer la probabilité d'écrémage, à laquelle les gouttelettes plus grosses sont sujettes, et de surveiller la stabilité à la floculation et à la coalescence au fil du temps. Étant donné que la taille des gouttelettes et le degré de floculation peuvent également affecter des caractéristiques telles que la sensation en bouche d'un aliment ou la viscosité d'une boisson, la taille des particules doit être mesurée régulièrement lors de l'optimisation et de la fabrication des formulations d'émulsion.
La viscosité et l'écoulement des suspensions et des boues dépendent de différentes propriétés physiques, notamment la distribution granulométrique et la taille des particules. Si la taille des particules diminue (pour une fraction volumique constante) et/ou si la distribution granulométrique augmente, la viscosité de l'échantillon augmente et l'échantillon s'écoule moins facilement. La viscosité est importante pour de nombreuses applications telles que la peinture, la cosmétique et la fabrication de batteries. Prenons les batteries, par exemple, où les électrodes de batterie sont fabriquées en appliquant une boue de particules en suspension sur une feuille métallique. Si la boue est trop visqueuse, cela peut entraîner des difficultés dans le processus de revêtement.
Les taux de dissolution des matériaux sont influencés par la surface spécifique des particules. L'augmentation de la surface spécifique des particules en réduisant leur taille accélère le processus de dissolution. Cette corrélation est particulièrement importante dans les produits pharmaceutiques, où la dissolution influe directement sur la biodisponibilité d'une substance médicamenteuse. Les fabricants de produits agrochimiques et de détergents doivent également gérer la taille des particules pour contrôler les taux de dissolution et de libération des composants actifs dans une formulation.
La facilité d'inhalation est un critère important, tant pour prévenir l'inhalation humaine de particules nocives que pour optimiser le dépôt de médicament dans les voies respiratoires. Pour tous les médicaments administrés par voie orale ou nasale, la taille des particules est un paramètre essentiel, avec des plages de tailles claires spécifiées pour le dépôt et la rétention dans la cavité nasale et pour la pénétration dans différentes zones des poumons. En revanche, les fabricants de produits tels que les produits de nettoyage et les sprays capillaires doivent contrôler les particules fines pour éviter l'inhalation, rendant l'analyse de la taille des particules essentielle pour les tests de sécurité.
Les taux de réaction dans les systèmes solides sont souvent fonction de la surface spécifique des particules concernées. Plus les particules sont fines, plus leur rapport surface/volume est grand, ce qui favorise des taux de réaction plus élevés. Ceci est important dans des industries aussi diverses que le ciment, où la taille des particules a un impact sur la vitesse de durcissement des produits du ciment, la production de catalyseur, où la taille des particules doit être adaptée pour optimiser les taux de réaction ou assurer l'évacuation efficace des polluants et la fabrication de batteries, où la taille des particules doit être contrôlée pour assurer un équilibre entre densité de puissance, temps de charge et durabilité des batteries.
Les propriétés optiques telles que la capacité de diffusion de la lumière des particules sont exploitées par les fabricants de peintures, de revêtements et de pigments. La façon dont une particule diffuse la lumière dépend de sa taille, donc la manipulation de la taille des particules dans un revêtement de surface influence les paramètres de performance tels que la nuance et l'intensité de la teinte, la couverture du produit et le brillant.
La perception des consommateurs de produits tels que les denrées alimentaires est souvent influencée par la taille des particules. Par exemple, la taille des particules de café, en fonction de la façon dont il est moulu, influe à la fois sur la saveur libérée et sur le temps nécessaire à la préparation. Une taille de particule fine dans le chocolat donne une sensation en bouche lisse, souvent perçue comme supérieure à une texture granuleuse.
Les propriétés de durcissement de matériaux tels que le ciment sont affectées par la taille des particules. Les qualités de durcissement, et la résistance à la compression du ciment qui en résulte sont améliorées à mesure que la taille des particules diminue en raison de l'augmentation de la surface. La diffraction laser mesure la distribution granulométrique, qui est tout aussi importante que la taille moyenne. Si deux échantillons de ciment ont la même taille moyenne ou la même surface, l'échantillon ayant la distribution granulométrique la plus fine aura une résistance à la compression plus élevée.
| Taille des particules | Suspensions, émulsions et poudres sèches |
|---|---|
| Principe | Diffraction de la lumière laser |
| Analyse | Diffraction selon Mie et Fraunhofer |
| Taux d'acquisition de données | 10 kHz |
| Temps de mesure typique | <10 sec |
| Dimensions (l, P, H) | 690 mm × 300 mm × 450 mm |
| Poids | 30 kg |
| Source de lumière rouge | 4 mW He-Ne max., 632,8 nm |
|---|---|
| Source de lumière bleue | Aucune |
| Montage des lentilles | Fourier inverse (faisceau convergent) |
| Longueur de focale effective | 300 mm |
| Montage | Réseau de détecteurs espacés logarithmiquement |
|---|---|
| Plage angulaire | 0,032 à 60 degrés |
| Alignement | Automatique |
| Taille des particules | 0,1 à 1000 µm * |
|---|---|
| Nombre de classes granulométriques | 100 (réglables par l'utilisateur) |
| Précision | Meilleures que 0,6% ** |
| Précision / Répétabilité | Supérieure à 0,5% de variation * |
| Reproductibilité | Supérieure à 1% de variation * |
| Sécurité laser | Classe 1, CEI60825-1:2007 et CFR Chapitre I : sous-chapitre J : partie 1040 (CDRH) |
|---|---|
| Tests réglementaires | Conforme aux normes RoHS et DEEE, CE / FCC. Répond aux exigences de la directive européenne sur les basses tensions |
| Alimentation | 100/240 V, 50/60 Hz, 50 W (aucun module de dispersion connecté) 200 W au maximum (2 modules de dispersion connectés) |
|---|---|
| Humidité | 80 % maximum pour les températures allant jusqu'à 31 °C, diminuant de façon linéaire jusqu'à 50 % à 40 °C. Sans condensation. |
| Operating temperature (°C) | +5°C à +40°C |
| Température de stockage du produit | -20°C à +50°C |
| Brevets | Le banc optique Mastersizer est protégé par des brevets basés sur des applications WO2013038161, WO2013038160 et WO2013038159. |
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Configurez le Mastersizer 3000+ Lab en fonction de votre application et de vos exigences grâce à notre gamme d'options de configuration ci-dessous :
Le système d'imagerie dynamique Hydro Insight est associé au Mastersizer 3000+ afin de fournir des informations allant au-delà de la distribution granulométrique, des images de particules et des données quantitatives sur la forme des particules.
Il permet ainsi aux scientifiques, chercheurs et responsables du contrôle qualité de mieux comprendre leurs matériaux, de développer des méthodes plus rapidement et de simplifier la résolution de problèmes.
L’Hydro SV est une unité de dispersion en voie liquide, à la fois simple et économique, conçue pour permettre l'analyse granulométrique de petits volumes d'échantillon et de dispersant.
L'Hydro est un accessoire économique de dispersion d'échantillons en voie liquide, conçu pour mesurer des échantillons dans des dispersants non aqueux où l'utilisation de solvants doit être réduite au minimum.
C'est un système à tête plongeante pour dispersion en voie liquide unique qui peut être utilisé avec des béchers de laboratoire. Adapté à une large variété de volumes de dispersants et de plages de tailles de particules
Dans le cadre de la production de chocolat, l'objectif est d'obtenir un produit au goût et à la sensation en bouche homogènes de façon économique et efficace. Le contrôle de la taille et de la distribution de taille des particules solides de cacao et de lait est essentiel pour atteindre ce but. Le Mastersizer 3000+ Chocosizer est conçu pour faciliter la production de chocolat et le contrôle qualité en fournissant une méthode simple pour l'analyse granulométrique rapide et fiable des échantillons de chocolat.
Le disperseur en voie sèche Aero M permet de réaliser des mesures sur des échantillons de poudre sèche. Sa conception simple permet de garantir une utilisation et un entretien faciles tout en offrant des mesures granulométriques fiables et reproductibles dans le cadre de la production de routine ou des opérations de contrôle qualité.
L'entonnoir de chargement d'échantillons Aero est conçu pour permettre aux utilisateurs de réaliser des mesures rapides et reproductibles des tailles de particules de poudre sèche en alimentant des échantillons directement dans les unités de dispersion de poudre Aero S et Aero M sans ouvrir le couvercle de l'unité de dispersion. Ainsi, le processus d'introduction d'échantillons pour analyse est accéléré et simplifié, ce qui permet d'obtenir plus rapidement des résultats.
Libérez le potentiel de vos données
Jusqu'à présent, les données des instruments se trouvaient trop souvent empêtrées dans des enregistrements manuels, des feuilles de calcul ou des serveurs spécifiques au site. En connectant votre Mastersizer 3000+ à notre Smart Manager et en analysant en permanence les données des instruments dans le cloud, vous pouvez libérer tout son potentiel. Il ne s'agit que de l'une de nos solutions numériques faisant partie du Smart Manager de Malvern Panalytical.
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Pour les laboratoires qui cherchent à optimiser les performances de leur instrument, un entretien préventif régulier est essentiel.
| Contrat Platine | Contrat Gold | Visite préventive Bronze | |
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| Test annuel de maintenance préventive et vérification de performances |
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| Téléphone / Email du Service |
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| Réponse prioritaire |
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| Visites d'urgence en cas de panne* |
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| Support Technique & Logiciel |
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| QI/QO (Pharma)*** |
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* Frais de main-d'œuvre et déplacement inclus *** Disponible moyennant des coûts additionnels
Granulométrie d'entrée de gamme économique. Évolutif grâce aux mises à niveau. Options de configuration étendues pour répondre à toutes les exigences.
