Mastersizer 3000+ Lab 提供了經(jīng)濟(jì)劃算的入門級粒度分析體驗(yàn)，并可根據(jù)需要進(jìn)行升級。 

• 粒度范圍：0.1 - 1000 µm

• 僅限手動(dòng)進(jìn)樣器

• 基本 Mastersizer Xplorer 軟件，僅包含更新包和漏洞修補(bǔ)包

• 可升級至 Mastersizer 3000+ Pro 或 Ultra

Mastersizer 3000+ Lab 采用激光衍射技術(shù)測量顆粒粒度。當(dāng)激光束穿過分散的顆粒樣品時(shí)，通過測量散射光的強(qiáng)度來完成粒度測量。然后，數(shù)據(jù)用于分析計(jì)算形成該散射圖譜的粒度。

典型的系統(tǒng)由三個(gè)主要元件構(gòu)成：

• 光學(xué)平臺(tái)： 分散的樣品穿過光學(xué)平臺(tái)的測量區(qū)域，激光束照射到顆粒上。然后，一系列檢測器會(huì)精確測量對樣品顆粒所產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確測量，測量角度范圍很廣。

• 樣品分散附件 ：樣品分散由一系列干濕法分散裝置控制。確保顆粒以正確的濃度及合適穩(wěn)定的分散狀態(tài)傳送至光學(xué)平臺(tái)的測量區(qū)域。

• 儀器軟件： 基本 Mastersizer Xplorer 軟件在測量過程中對系統(tǒng)進(jìn)行控制，并分析散射數(shù)據(jù)，以計(jì)算粒度分布。

• 固化特性

• 水泥 等材料的固化特性受粒度的影響。由于表面積增加，水泥的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和抗壓強(qiáng)度隨著粒徑的減小而增加。激光衍射技術(shù)可測量粒徑分布，這與平均粒徑同樣重要。如果兩個(gè)水泥樣品具有相同的平均粒徑或表面積，那么粒徑分布較窄的樣品將具有較高的抗壓強(qiáng)度。

• 消費(fèi)者的感知

• 消費(fèi)者對食品等產(chǎn)品的感知往往受到顆粒粒度的影響。例如，咖啡顆粒的大小、研磨程度會(huì)影響所釋放的風(fēng)味和沖泡所需的時(shí)間。顆粒小的巧克力口感絲滑，通常被認(rèn)為優(yōu)于顆粒大的巧克力。

• 光學(xué)特性

• 油漆、涂料和顏料制造商需要利用顆粒的光散射能力等光學(xué)特性。顆粒散射光線的方式取決于顆粒大小，因此控制表面涂層中的顆粒粒度可影響色調(diào)和著色強(qiáng)度、產(chǎn)品覆蓋率和光澤度等性能參數(shù)。

• 反應(yīng)速率

• 固體體系中的反應(yīng)速率通常與相應(yīng)顆粒的比表面積有關(guān)。顆粒越細(xì)，其表面積與體積的比值就越大，反應(yīng)速率就越高。這對于水泥等多種工業(yè)材料非常重要，因?yàn)樗囝w粒的粒度會(huì)影響水泥產(chǎn)品的固化速度，在催化劑生產(chǎn)行業(yè)，必須定制顆粒粒度來優(yōu)化反應(yīng)速率或確保有效清除污染物，而電池制造行業(yè)的顆粒粒度必須控制，以平衡功率密度、充電時(shí)間和電池耐用性。

• 易吸入性

• 易吸入性是防止人類吸入有害顆粒和優(yōu)化呼吸道中藥物沉積的一項(xiàng)重要指標(biāo)。對于所有口服和鼻腔給藥制劑 (OINDP)，粒徑是一項(xiàng)重要參數(shù)，在鼻腔中沉積和保留以及進(jìn)入肺部不同區(qū)域的制劑各有明確規(guī)定的粒度范圍。相比之下，清潔材料和噴發(fā)劑等產(chǎn)品的制造商必須控制精度以防止吸入，這使得粒度分析對于安全測試。

• 溶解速率

• 材料的溶解速率受顆粒的比表面積影響。通過減小顆粒粒度來增加顆粒的比表面積，可加快溶解過程。這種相關(guān)性在制藥產(chǎn)品中尤為重要，因?yàn)槿芙馇闆r會(huì)直接影響藥品的生物藥效率。農(nóng)用化學(xué)品和洗滌劑制造商也必須控制粒徑，從而控制配方中活性成分的溶解和釋放速率。

• 粘度與流動(dòng)性

• 懸浮液和漿料的粘度和流動(dòng)取決于不同的物理性質(zhì)，包括粒徑和粒徑分布。如果粒徑減?。▽τ诤愣w積分?jǐn)?shù)）和/或粒徑分布增加，則樣品粘度將增加，樣品將不易流動(dòng)。粘度對于涂料、化妝品和電池制造等許多應(yīng)用都很重要。以電池為例，電池電極是由懸浮在金屬箔上的顆粒漿液制成的。如果漿料太粘稠，可能會(huì)導(dǎo)致涂覆過程難以實(shí)施。

• 穩(wěn)定性

• 在制藥和食品等行業(yè)中使用和生產(chǎn)的懸浮劑和乳劑的穩(wěn)定性對于確保產(chǎn)品功效、可接受性和成功至關(guān)重要。分散穩(wěn)定性和重力分離都是關(guān)鍵要素。

  分散穩(wěn)定性：要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的分散，需要控制介質(zhì)內(nèi)顆粒之間存在的粘附力和內(nèi)聚力。這些作用力可能導(dǎo)致乳劑的絮凝或在懸浮劑和粉末中形成結(jié)塊。分散穩(wěn)定性差的風(fēng)險(xiǎn)隨著粒度的減小而增加，進(jìn)而顯著影響加工。它可能導(dǎo)致制造過程中出現(xiàn)粉末輸送問題，或最終產(chǎn)品性能問題，例如因形成結(jié)塊而造成涂層和油漆中的缺陷。粒度和粒度分布分析可用于分散穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)管理，及用于確定穩(wěn)定性問題對產(chǎn)品性能和驗(yàn)收的影響。

  重力分離：要改善懸浮劑或乳劑重力分離的穩(wěn)定性，需要平衡顆粒的重力作用（與顆粒大小和密度有關(guān)）以及懸浮劑的浮力（與粘度有關(guān)）。在乳劑中，粒徑分析用于評估乳化的可能性（更大的液滴容易發(fā)生乳化），以及監(jiān)測隨時(shí)間變化產(chǎn)生絮凝和聚結(jié)的穩(wěn)定性。因?yàn)榈我捍笮『托跄潭纫部赡苡绊懯澄锏目诟谢蝻嬃系恼扯鹊忍匦?，所以在?yōu)化和制造乳劑配方時(shí)，應(yīng)定期測量粒徑。

• 堆積密度

• 顆粒的堆積密度會(huì)影響許多工藝的成功，包括陶瓷和金屬部件生產(chǎn)中的模具填充、粉末涂層以及懸浮液含固量。顆粒的堆積方式與顆粒粒度和粒度分布有關(guān)。大顆粒的堆積效率低于小顆粒，因此會(huì)產(chǎn)生較大的空隙。通過讓小顆粒填充大顆粒之間的空間來擴(kuò)大顆粒的粒度分布，可以提高堆積效率?？障堵首钚』瘜ι蔁o裂縫燒結(jié)組件至關(guān)重要。在粉末涂層中，緊密堆積可在較低溫度下實(shí)現(xiàn)高效熔融，從而為聚合物顆粒之間的交聯(lián)反應(yīng)提供更多時(shí)間，實(shí)現(xiàn)更好的光潔度。

  顆粒堆積還會(huì)影響懸浮劑的流變性，尤其是粘度。大顆粒和小顆粒的混合對系統(tǒng)粘度的影響最小，因?yàn)樗鼈兊亩逊e效率更高，我們可以利用這種現(xiàn)象增加懸浮劑（如油漆和陶瓷）的含固量。

• 粉末流動(dòng)性

• 粉末流動(dòng)性在許多流程中對于保持制造效率非常重要。不一致的粉末流動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量變化（如藥物劑型的含量均勻性），或者可能導(dǎo)致工藝變異，因?yàn)榉勰┻M(jìn)料不一致會(huì)影響粒度還原工藝的有效性。粉末流動(dòng)性是使用增材制造或 3D 打印技術(shù)制造燒結(jié)制品的關(guān)鍵考慮因素。在這些過程中，粉末層沉積過程中流動(dòng)性差可能導(dǎo)致粉末層密度的變化，從而產(chǎn)生降低成品強(qiáng)度的缺陷。

  顆粒粒度 和顆粒分布的分析對于了解粉末的流動(dòng)特性至關(guān)重要，因?yàn)檫@些特性有助于預(yù)測粉末內(nèi)的顆粒如何堆積和鎖定在一起。粒徑大、粒徑分布窄的粉末往往表現(xiàn)出良好的流動(dòng)性。粒徑較小或粒徑分布較寬的粉末往往流動(dòng)性較差，因?yàn)轭w粒之間存在較大的接觸表面積，且細(xì)顆粒存在填補(bǔ)空隙的能力。

常規(guī)

光學(xué)部件

檢測器

粒徑