多検体・分散性評価 粒子径分布測定装置
LUMiSizer(ルミサイザー)

分散性・分散安定性・粒子径分布を多検体同時に評価可能!!

LUMiSizer

多検体・分散性評価 粒子径分布測定装置LUMiSizer(ルミサイザー)は分散安定性・粒子径分布測定・濡れ性評価を一台で行うことができます。さらに遠心機構の採用により、最大2300G、4~60℃の幅広い温度域で最大12検体同時に評価が可能な為、様々なアプリケーションに対応出来ます。

 

分散安定性とは  

「分散性」とは微粒子化のし易さ、液中で凝集している粒子のほぐし易さを指すことが一般的です。しかし、実際には「分散性」の言葉の中に「分散安定性」も含めてしまい、とくに区別せずに使われる場合があります。ISOのTR(Technical Report)-13097では、この「分散安定性」を定義されています。分散安定性とは「分散状態が時間の経過とともに変化しないこと、あるいは変化に対する抵抗が大きい様子」と定義されています。ここで言う変化とは、凝集や合一だけでなく、沈降や浮上(クリーミング)、オストワルドライプニングなども含んでいます。 →弊社コラムコラム『分散・凝集AtoZ』より抜粋 分散性・分散安定性・凝集状態の意味するところ

 

多検体・分散性評価 粒子径分布測定装置 LUMiSizerを用いた分散安定性評価

下記はアルミナ粒子を分散させたスラリーの分散剤添加量の違いによる分散安定性の違いを同じ時間、同じ遠心力で測定を行った事例。同一条件でもサンプルAはあまり沈降しておらず、分散安定性が良好と言えます。一方、サンプルCはほとんど沈降してしまっており(透過率が全体的に高い)、分散安定性が悪い(凝集して沈降し易い)と言えます。

LS-bunsan.png

以下は、LUMiSizerの測定原理・測定事例について紹介する動画です。(この動画には音声はありません。)

 

分散性評価 粒子径分布測定装置 LUMiSizer 特長

 ▶ 同時に最大12検体の測定が可能
 ▶ ラインセンサーの採用で、サンプル全体のプロファイルをリアルタイムで取得可能
 ▶ サンプル特有のフィンガープリントの所得が可能 
 ▶ 迅速かつ直接的に分散安定性評価が可能
 ▶ 高濃度サンプルの粒子径分布測定が可能
 ▶ 粒子密度の測定が可能
 ▶ 製品の寿命予測が可能
 ▶ 様々な分散安定性に関わるメカニズムの解析が可能
 ▶ 幅広い温度域での測定が可能(4~60℃)
 ▶ 分散性の最適化に有効
 ▶ ユーザーフレンドリーな設計

 

分散性評価 粒子径分布測定装置 LUMiSizer 測定原理

LUMsizer6.jpg

近赤外(870nm)または青色(465nm)レーザーの平行光①が均ーに試料セル②を照射し、その透過光の強度を2000個以上のCCD検出器③で検知し、透過率と位薗情報のプロファイルをリアルタイムに所得します。この機構は、スラリー中のごく僅かな変化を測定することが出来、サンプルをスキャンする必要が無い為、高い精度を保つことが出来ます。透過プロファイルを専用解析ソフトウェアSEPViewで解析することで分散安定性評価や粒子径分布等、様々な評価が可能になります。

 

 

測定事例

製品寿命予測評価例

LS-jyumyo.png

 

 

 

沈降速度から製品寿命の良否判定を行えます。
遠心による加速及び、12検体同時測定が可能な為、迅速に良否判定が可能になります。
また、本装置では、沈降だけでなく浮上するサンプルも評価可能です。

 

左図は、牛乳の浮上速度と遠心力の相関性をグラフにしたものになります。

7種類混合シリカの粒子径分布測定例

LS-fp7.png                図1 プロファイル

LS-7ryushi.png

       図2 粒子径分布

 

 

 

150~1550nmの大きさの違う7種類のシリカの測定例です。


図1に示すとおり、測定で得られたプロファイルには縞があり、サンプル中に複数の粒子が混在している事が分かります。

 

 

 

図2はSEPViewの解析により得られた粒子径分布のグラフです。

非常に高い分解能での粒子径分布の算出ができます。

分散媒が異なるサンプルでの分散安定性の違い


LS-comperbunsan1.png    ↑サンプルA      ↑サンプルB

 

LS-comperbunsan2.pngプロファイルの比較

 

 

 

左図は、同じ粒子サイズ・同じ濃度で、分散媒が異なるサンプルAとBの測定を比較した図です。

サンプルAは凝集しており沈降が促進されていますが、サンプルBは分散安定性が高く、こちらの分散媒の方が適していることがわかります。

このように、プロファイルの違いから凝集を起こしているかどうか等の判断も可能です。

 

 

 

また、得られたプロファイルから、サンプル間の違いを重ねて比較することもできます。

 

 

 

 

 

 

粉砕処理による粒子径分布の比較

LS-bunpu.png

 

 

粉砕処理なし、 1時間粉砕処理、 15時間粉砕処理をそれぞれに行ったサンプルの比較です。


1時間処理(赤)のメジアン径が最も小さくなっており、最適な処理といえます。
 

175nmと220nmのシリカ粒子の粒子径分布測定例

LUMsizer5.jpg

 

 

 

非常に近接したサイズの粒子径でも、正確に粒子径分布の測定することが可能です。

単一粒子の場合の沈降プロファイル (この動画には音声はありません)

 

受託分析

当手法の受託分析も行っておりますので、お気軽にお問合せ下さい。

粒子濃厚系スラリーの分散性・凝集性分析評価サービス

 

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