Laborisõtkuja: vertikaalne vs horisontaalne - peamised erinevused

Laboratoorsete vertikaalsete ja horisontaalsete sõtkumismasinate põhilised erinevused langevad kokku tööstusseadmete omadega. Teadus- ja arendustegevuse (R&A) ning katseprojektide puhul on aga mitu spetsiifilist eristust, mis väärivad tähelepanu.

Siin on kahe detailne võrdlus laboritasemel:

1. Segamismehhanism ja surnud kohad

• Laboratoorne horisontaalne sõtkuja:

  • Struktuur: Tavaliselt väike W-kujuline renn, mis on varustatud Sigma või Z-tüüpi labadega.

  • Omadused: Nihkejõu tekitamiseks tugineb kahe laba kiiruse erinevusele. Horisontaalse konstruktsiooni tõttu võivad renni mõlemas otsas asuvate laagrite lähedal või labade servadel mõnikord tekkida väikesed segamissurnud kohad.

  • Laboratoorsed probleemid: kui kallid mikroelemendid (näiteks värvipõhised lisandid või katalüsaatorid) on surnud kohtade tõttu ebaühtlaselt jaotunud, võib see viia kogu koostise kohta valede hinnanguteni.

• Laboratoorne vertikaalne sõtkumismasin (tavaliselt planetaarne tüüp):

  • Struktuur: Tavaliselt on sellel eemaldatav/tõstetav segamiskann, mis on varustatud seina kraapivate labade ja dispersioonilabadega.

  • Omadused: Terad pöörlevad ja pöörlevad samaaegselt. Koos kaabitsaga segatakse materjalid mikrotasandil ühtlasemalt.

  • Labori eelis: surnud laike pole. Isegi kui partii suurus on vaid paarsada grammi, tagab kraapimislaba, et servadel olev materjal osaleb ringluses, mille tulemuseks on parem retsepti reprodutseeritavus.

2. Partii suurus ja vaatluse mugavus

• Horisontaalne:

  • Minimaalne partii suurus: Tavaliselt on vaja suhteliselt suuremat mahtu, sageli peab see ulatuma 30–50%ni kambri mahutavusest, et labad materjali tõhusalt haaraksid. Väikesemahuliste, vaid kümnete grammide katsete tegemisel ei pruugi horisontaalne sõtkumismasin tõhusalt sõtkuda.

  • Vaatlus: Renni ülaosa on avatud või sellel on kaas, mis võimaldab terade vahelt kukkuvat materjali otse jälgida, mis on üsna intuitiivne.

• Vertikaalne:

  • Minimaalne partii suurus: Pakub suuremat kohanemisvõimet. Kuna labad sisestatakse ülevalt, saab töödelda väga väikeseid proove (nt 500 ml või isegi vähem), kui alumised labad on kaetud.

  • Vaatlus: Kuna tegemist on silindrilise purgiga, mille sees on labad, nõuab vaatlemine tavaliselt purgi tõstmist või läbipaistvate akende kaudu vaatamist; see pole nii kohe nähtav kui horisontaalne tüüp.

3. Puhastamine ja proovide vahetamine (laborites kõige olulisem tegur)

• Horisontaalne:

  • Kuigi väikeseid laboriseadmeid on lihtsam puhastada kui tööstuslikke masinaid, on konstruktsioonil labade ja rennide vahel loomupäraselt tühimikke (pragusid). Kui töödeldakse suure viskoossusega epoksüvaigu või silikoonkummi partiid, võib puhastamine olla üsna aeganõudev ja potentsiaalselt järgmist katset edasi lükata.

• Vertikaalne:

  • Core Laboratory eelis: Sageli on sellel jagatud tüüpi/eemaldatav segamispurgi disain .

  • Saate ette valmistada mitu identset segamispurki. Pärast ühe partii valmistamist eemaldage lihtsalt kasutatud purk ja asendage see järgmisega, mis võimaldab masinal kohe järgmise formulatsiooniga tööle hakata. Puhastamine piirdub üksikute purkidega ja ühekordseid plasttopse saab kasutada isegi vooderdistena äärmiselt kulumiskindlate katsete jaoks, mis suurendab oluliselt labori efektiivsust.

4. Vaakumi ja temperatuuri reguleerimise täpsus

• Horisontaalne: Lab horisontaalsetel sõtkumismasinatel on tavaliselt ka mantliga küte/jahutus. Võlliotsa tihendite tõttu on aga pikaajalisel kõrgel temperatuuril ja kõrge vaakumiga töötamisel jälgede lekke oht veidi suurem kui vertikaalsetel mudelitel.

• Vertikaalne: kuna ajam asub ülaosas, on dünaamiline tihendusvõime suurepärane . Laboris kõrgvaakumõhu eemaldamisel (nt liitiumakude suspensioonide, termiliselt juhtivate liimide puhul) on vertikaalsete sõtkumismasinatega lihtsam saavutada vaakum alla -0,098 MPa, eemaldades mullid põhjalikumalt.

5. Tühjendusmeetod

• Horisontaalne: Väikesed laboris kasutatavad horisontaalsed sõtkumismasinad on tavaliselt konstrueeritud kallutamiseks , kus materjali väljavalamiseks keeratakse renni käsitsi.

• Vertikaalne: Tavaliselt mõeldud segamispurgi tõstmiseks ja kallutamiseks või lihtsalt ratastega äravedamiseks. Äärmiselt viskoossete materjalide puhul hõlbustavad vertikaalsed sõtkumismasinad koos hüdraulilise tõstmisega proovi kättesaamist materjali struktuuri kahjustamata.

Kokkuvõtlik soovitus: kuidas laborisse valida?

• Valige laboratoorne horisontaalne sõtkumismasin, kui:

  • Peate simuleerima olemasolevat horisontaalset tootmisliini (suurendamise valideerimine).

  • Materjali viskoossus on äärmiselt kõrge (nt kummisegud, tugevalt täidetud plastid).

  • Peate jälgima materjali dünaamilist aglomeratsiooni olekut labade vahel.

• Valige laboris vertikaalne sõtkumismasin, kui:

  • Sa vahetad sageli koostisosi või värve (puhastamise mugavus on ülimalt oluline).

  • Materjalid on kallid või partiide suurused on väikesed (mõnest grammist kuni mõnesaja grammini).

  • Teil on kõrged nõuded õhutustamisele ja kõrgvaakumile (nt liimid, farmaatsiasalvid).

  • Teil on vaja metalli saastumisevaba töötlemist (täppiskeraamika, elektroonikamaterjalid).