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研發、品控、運輸的多面手,為什么粒徑測量為眾多行業所采用?

閱讀:1522      發布時間:2019-4-9
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如今粒度測量成為很多行業*的分析方法,不僅因為顆粒特性會直接影響生產過程,也會影響產品的終性質。現階段有很多測量粒徑的方法,為用戶進一步了解樣品的性質提供幫助。

水泥的沉降性,巧克力的口感,癌細胞的有效靶向性,油漆的遮蓋能力之間有何共性?無論是水泥顆粒,可可脂液滴,脂質體藥物制劑還是色素顆粒,他們都受顆粒特性的強烈影響。

微米技術,納米技術并不是現代發明,這些技術對人類手工制品的性質有深遠的影響。過去的幾十年來,微米,納米顆粒粒徑測量的手段日漸豐富,這讓我們得以改善生產工藝,運輸條件,儲存條件,有效期等,甚至是決定產品的終性質。動態光散射技術和激光衍射技術如今被廣泛應用于納米顆粒和微米顆粒粒徑測量。粒徑測量廣泛應用于各行各業,比如:食品飲料,制藥,化工,建筑行業等。

食品行業:

許多食品在生產過程中,都會以一種形態體現,可以是懸浮液,粉末或乳劑。對于粉末樣品,顆粒大小影響體積密度,從而影響粉末流動性;同樣,在懸浮液樣品中,顆粒大小對剪切黏度有影響,這反過來又會影響原材料的泵送,混合和運輸。

咖啡粉和牛奶的顆粒可能會影響咖啡的口感,同樣顆粒大小也會影響食品的儲存和穩定性。如果顆粒大小沒有控制好,對于粉末樣品來說就可能會結塊,對于乳劑樣品來說(牛奶),就有可能變質了。

顆粒大小也會強烈影響食物的外觀,質地和口感,人類舌頭能夠分辨出幾微米的顆粒,因此食物顆粒大小的調整,會影響人們對食物的接受程度。

制藥工業:

粒度是制藥過程中的一個關鍵工藝參數,應用于粉末狀活性藥物成分(API),乳液,靶向藥物等。

輸液以及注射劑中的粒度分析是安全靜脈注射應用中的重要參數。對于粉末狀原料藥來說,藥物的溶解速度以及生物利用度主要受粒度影響。這尤其影響機體中某種藥物成分需要被控制或緩釋的情形。

給藥后藥物在機體內的分布,沉降,吸收率等也與顆粒大小有關,當針對靶向細胞用藥時(比如癌細胞,內皮細胞等),這一點尤其重要,因為不同的靶向細胞對不同粒徑顆粒吸收效果不同。脂質體是由磷脂雙分子層組成的小泡狀顆粒,被廣泛用于靶向藥物制劑,因此囊泡的大小起至關重要的作用,且具有明顯的動態光散射的樣品特性,過去幾年,許多類似的囊泡(被稱為外泌體),作為癌癥靶向治療的候選藥物,已經引起了人類極大關注。

另外,正如其他行業,顆粒大小也會影響藥物粉末,顆粒懸浮液和乳劑的流動性,影響運輸包裝,配方性能等。

油漆和涂料:

在光學性能方面,顏料粒徑影響顏料的色強,比如已知顏料與另一種顏料混合后的效果。此外他還會影響涂料散射光纖的方式,這對涂料的遮蓋力和表面光潔度(亮面,啞光等)都有影響。

由于涂料是含顆粒液體,其流變性能不僅僅取決于顆粒濃度,還取決于顆粒形狀和大小。因此,顆粒大小對于預測涂料在運輸,儲存和應用過程中的流動行為非常重要。顏料顆粒與基質的相互作用決定了顏料乳液的穩定性,這樣,顆粒大小也會影響顏料的保質期。

建筑材料

粒度測量的另外一個應用方向為建筑材料的生產過程。例如在水泥生產過程中,研磨是一個非常耗能的過程,縮小粒度分布有助于節約能源,控制成本。混凝土的粒度測量需要堅固且易于清洗的儀器,除此以外,粒度對終產品的性能也有很大的影響。粒徑分布與其化學成分和比表面積一樣,是影響水泥水化曲線和硬化強度的主要因素。具體來說,平均粒徑的減小,會導致凝結時間縮短,早期硬化強度提高,相反,隨著水泥逐漸老化,較粗顆粒逐漸發揮重要作用,粒徑分布寬度也決定了水泥等建筑材料的填料密度和吸水量。

總結:

從以上示例中可以發現,眾多行業都會涉及粒度測量,這將影響生產過程乃至終產品性質。在眾多測量技術中,應用動態光散射原理的安東帕Litesizer系列納米粒度儀,以及應用激光衍射原理的PSA系列微米粒度儀能夠有效幫助用戶了解樣品特性及其行為。

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