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インライン粒子径評価装置

インラインやIn situ粒子径計測技術はナノ粒子合成中の粒子径変化、結晶化、高分子合成、造粒等プロセスの中で粒子径計測を可能にします。

 VASCO Flex (In situ Head)

粒子径測定レンジ:数nm粒子~数μm粒子

インライン図1

従来の動的光散乱方式(DLS)の原理を使用します。In situヘッドを利用して反応容器や工程の中にガラスキャピラリー以上の透明なガラス窓があれば、その中に散乱光を照射して、170°の散乱光を拾って光子相関法によってシングルナノ~数ミクロンの粒子を計測できます。高性能リモート温度センサーを搭載することにより、プロセスの温度が計測可能で、粒子のブラウン運動速度の温度依存性、温度による粘度補正が可能で精度の高い粒子径を実現します。

インライン図2

前駆体の混合割合(F1/F2)と粒子径の関係

上記はSAXSとFlexを用いて前駆体物質の割合を変えた時のナノ粒子の粒子径変化を調べたデータです。前駆体の割合の変化が粒子径に及ぼす影響を調べることができ、SAXS(Y右軸)とFlex(Y左軸)の結果で良い相関が得られました。

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SOPAT(プローブ式画像解析粒子径・形状評価装置)

粒子径:500nm~10cm

インライン図3SOPATはプローブをプロセスの中に入れて動的で粒子の画像を撮影し、粒子径、粒子径分布そして形状が評価可能です。あらゆるプロセスに適用できるように、高温、高圧、酸・塩基、自動洗浄、防爆対応可能なオプションをご用意しています。

インライン図4

上図は測定の流れです。最初にベルトコンベヤー、パイプラインあるいは容器の中で粒子画像を撮影します。次に撮影した画像から最適な粒子解析アルゴリズムを作成します。その後、リアルタイムで粒子径や形状が評価できるようになります。また、得られた粒子径情報に基づいてプロセスを制御することも可能です。

インライン図5

                チョコレート製造工程     チョコレート(左:raw画像, 右:粒子 検出画像)

 

                                  インライン図6

 カカオマース               お砂糖

インライン図7

 粉砕プロセスの中でチョコレートの中に存在するカカオマース(黒)とお砂糖(白)それぞれの粒子径変化やアスペクト比、円形度等の変化を捉えることができ、各工程での粉砕の最適化を実現することが可能です。

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