Zeefanalyse of de zeefproef is een belangrijke methode voor het beoordelen van de deeltjesgrootteverdeling van korrelig materiaal. De deeltjesgrootte beïnvloedt materiaaleigenschappen, zoals stroom- en transportgedrag (voor bulkmaterialen), reactiviteit, ruwheid, oplosbaarheid, extractie- en reactiegedrag, smaak en samendrukbaarheid. Bepaling van de deeltjesgrootte is daarom essentieel voor een breed scala aan industrieën, zoals voor voedingsmiddelen, kunststoffen, cosmetica, farmaceutica en in de bouw, om de procestechniek te optimaliseren en de kwaliteit en veiligheid van eindproducten te waarborgen.
Om de deeltjesgrootteverdeling te meten, kunnen verschillende methoden en procedures worden toegepast, afhankelijk van het monstermateriaal, de verwachte deeltjesgroottes en de reikwijdte van het onderzoek. Deze omvatten directe beeldanalyse, zowel statisch (SIA) als dynamisch (DIA), statische lichtverstrooiing (SLS), ook wel laserdiffractie (LD) genoemd, dynamische lichtverstrooiing (DLS) en zeefanalyse. Zeefanalyse is de traditionele en meest gebruikte methode om de deeltjesgrootteverdeling te meten.
Waarom zeefanalyse belangrijk is
De voordelen van zeefanalyse zijn onder meer dat het gemakkelijk uit te voeren is, er minimale investeringskosten vereist zijn, het nauwkeurige en reproduceerbare resultaten geeft in een relatief korte tijd en het de mogelijkheid geeft om deeltjesgroottefracties te scheiden. De procedure door middel van differentiële zeefanalyse is een moeizaam en foutgevoelig proces. Het gebruik van een nauwkeurige balans met handige functies en digitaal gegevensbeheer kan snel zijn vruchten afwerpen.
Bekijk deze video en ontdek waarom deeltjesgrootteanalyse zo belangrijk is en hoe u stap voor stap een zeefanalyse kunt uitvoeren.
De impact van de deeltjesgrootteverdeling kan enorm zijn en zeefanalyse is een moeizaam en foutgevoelig proces. Automatiseer uw workflows: maak begeleide processen en digitaal gegevensbeheer een integraal onderdeel van al uw zeefproeven!
Voor een zeefanalyse worden verschillende zeven gekozen en op elkaar gestapeld, waarbij de kleinste zeefopening onder wordt geplaatst. Het monster wordt op de bovenste zeef geplaatst. Het zeven wordt uitgevoerd tot het punt waarop de monstermassa op elke zeef niet verandert (= constante massa). Elke zeef wordt gewogen en het volume van elke fractie wordt berekend in gewichtspercentages, wat een op massa gebaseerde verdeling oplevert.
Voorbereidende stappen
Stappen zeefanalyse
Onderhoud van apparatuur
Net als andere precisiemeetinstrumenten in het laboratorium, hebben zeven regelmatig zorg nodig om het prestatieniveau te handhaven, dit omvat:
De voorkeursmethode voor het bepalen van deeltjesgroottes en -verdelingen hangt af van de doelstof en de verwachte deeltjesgroottes.
Analysemethoden voor deeltjesgrootte:
| Methoden voor de analyse van de deeltjesgrootte | Beschrijving en gebruiksscenario's | Typische deeltjesgroottebereiken | Verwante standaard |
Zeefanalyse:
| Dit is de traditionele methode voor het bepalen van de deeltjesgrootteverdeling. Vaste deeltjes met een grootte van 125 mm tot 20 μm kunnen snel en efficiënt worden gemeten door droog of nat te zeven met behulp van standaard zeven. | 40 μm - 125 mm 20 μm—20 mm 10 μm - 0,2 mm | Diverse, incl. ISO 3310 ASTM C136 ASTM D422 |
| Statische beeldanalyse (SIA) | Dit wordt voornamelijk gebruikt om smalle grootteverdelingen te meten, met de nadruk op het karakteriseren van zeer fijne deeltjes. Het biedt deeltjesafbeeldingen met een hoge resolutie die een uiterst nauwkeurige beschrijving van grootte en vorm mogelijk maken, maar het is tijdrovend. SIA wordt voornamelijk gebruikt in onderzoek en ontwikkeling. | 0,5 μm - 1,5 mm | ISO 13322-1 |
| Dynamische beeldanalyse (DIA) | Dit is een op nummer gebaseerde deeltjeskarakteriseringsmethode, toepasbaar op monsters groter dan ongeveer 1 μm. Als er ook kleinere deeltjes moeten worden gemeten, is laserdiffractie (LD) de voorkeursmethode. DIA is een moderne methode voor het karakteriseren van de deeltjesgrootte die bij uitstek geschikt is voor routinemetingen van bulkgoederen, poeders, korrels en suspensies. In veel industrieën heeft DIA de traditionele zeefanalyse al vervangen. | 1 μm - 30 mm | ISO 13322-2 |
| Statische lichtverstrooiing (SLS) of laserdiffractie (LD) | Dit kan op volume gebaseerde distributies, farmaceutica (API) en PSD in vloeistoffen en slurries bepalen. LD is de meest gebruikelijke methode voor het bepalen van deeltjesgrootteverdelingen, anders dan traditionele zeefanalyse. Het is gebaseerd op de afbuiging van een laserstraal door een ensemble van deeltjes die zich verspreiden in een vloeistof- of een luchtstroom. | 10 nm - 4 mm | ISO 13320 |
Dynamische lichtverstrooiing (DLS) | Dit is gebaseerd op de Brownse beweging van verspreide deeltjes in oplossing. Het is een niet-invasieve techniek voor het meten van de grootte en grootteverdeling van moleculen en deeltjes, meestal in het submicronbereik. | 1 nm - 10 μm | ISO 22412 |
Zeefanalyse is de traditionele methode voor het bepalen van de deeltjesgrootteverdeling. Vaste deeltjes met een grootte van 125 mm tot 20 μm kunnen snel en efficiënt worden gemeten door droog of nat te zeven met behulp van standaard testzeven.
Zeefanalyse is gespecificeerd in een aantal nationale en internationale normen als een verplichte testmethode voor een verscheidenheid aan analytische en industriële processen. Een snelle zoekopdracht op het trefwoord "zeef" levert meer dan 150 individuele standaardresultaten op de ASTM-website en meer dan 130 resultaten op de ISO-website. Deze resultaten geven informatie over welke zeefmaten nodig zijn voor een bepaald materiaal. Elke norm beschrijft in detail hoe de deeltjesgroottetest moet worden uitgevoerd, inclusief steekproefomvang, testduur, verwachte resultaten en acceptatiemethode.
Voorbeelden van normen:
De meeste van deze normen vereisen dat de gebruikte zeven moeten voldoen aan bepaalde technische vereisten die worden beschreven in specifieke zeefnormen, zoals ISO 3310 of ASTM E11 / E 323.
Directe beeldanalyse maakt het mogelijk om de fysische eigenschappen van individuele deeltjes (grootte, vorm en oppervlaktemorfologie) te bepalen. Het cruciale verschil tussen dynamische en statische beeldanalyse is dat bij statische beeldanalyse deeltjes zich op een drager bevinden en tijdens de acquisitie niet ten opzichte van de camera bewegen, zoals bij een microscoop, terwijl bij dynamische beeldanalyse deeltjes langs een detector bewegen.
Wilt u weten:
Ons team van experts staat altijd voor u klaar om hulp en advies te bieden, aarzel niet om contact met ons op te nemen.
De stappen bij zeefanalyse:
Een standaard stapel bestaat meestal uit 5-10 zeven, wat het hele proces behoorlijk tijdrovend maakt.
De uitdagingen van zeefanalyse zijn:
Automatiseer en digitaliseer uw workflow voor zeefanalyse om het proces te versnellen en het minder foutgevoelig te maken. Investeer in een XPR-bovenweger die is aangesloten op de LabX™ laboratoriumsoftware voor een snel rendement op uw investering door het proces te versnellen, de doorvoer te verhogen en de kosten per monster te verlagen.
Begeleid en geautomatiseerd proces
Het proces kan worden gestart vanaf het touchscreen op de balans. De gebruiker krijgt een veilige stapsgewijze begeleiding door de gehele workflow. Met behulp van automatische gewichtsdetectie kunnen zeven achter elkaar worden gewogen zonder een toets aan te raken. Alle tarragewichten worden nauwkeurig en volledig opgeslagen.
De SmartTracTM grafische weeghulp maakt het eenvoudig om uw monster tot een specifieke doelwaarde te wegen en voorkomt dat u uw zeven overbelast.
Voor het terugwegen hervat u de taak op het scherm en weegt u de geladen zeven in de juiste volgorde, zoals aangegeven op het scherm. De gewichtswaarden worden automatisch geregistreerd zodra een stabiele waarde is bereikt.
Efficiënt wegen
Met de AutoZero-functie en automatische resultaatregistratie is wegen onovertroffen snel en veilig. De hoge stabiliteit van het unieke SmartPan™ weegplateau betekent dat u tot twee keer zo snel resultaten krijgt in vergelijking met wegen met een standaard weegpan. Gegevens en resultaten worden automatisch geregistreerd op het ingebouwde resultatenprotocol, waardoor tijdrovende en foutgevoelige handmatige invoer/uitvoer van gegevens wordt geëlimineerd. Meerdere interfaces (4 USB, 1 LAN) maken het mogelijk om de resultaten eenvoudig naar een pc of ander systeem te exporteren.
Foutloze documentatie
LabX™ biedt uitgebreid databeheer en volledige traceerbaarheid. Het zorgt automatisch voor alle gegevens en berekeningen. Nadat de laatste weegstap is voltooid, is het eindresultaat klaar. De complete oplossing kan worden afgestemd op individuele procesvereisten en worden geïntegreerd met het bestaande ERP/LIMS-systeem van uw bedrijf, waardoor bidirectionele overdracht van taken en resultaten mogelijk is. Alle gegevens worden veilig opgeslagen in een gecentraliseerde database en op elk moment kunnen aangepaste rapporten worden gegenereerd.
Duurzame en eenvoudig te reinigen constructie
XPR-balansen zijn ontworpen om uitdagende omstandigheden te weerstaan en gemakkelijk te kunnen worden gedemonteerd zonder het gebruik van gereedschap. Alle onderdelen zijn vaatwasmachinebestendig: gladde oppervlakken en afgeronde randen maken het schoonmaken van de balans zeer eenvoudig.
Download onze gratis eGuide en leer de basisprincipes van zeefanalyse, inclusief gebruikssituaties, workflows, best practices en efficiënte oplossingen. Op een gemakkelijk te begrijpen manier presenteert het gebruikssituaties in verschillende industrieën en legt het het belang ervan in elk segment uit. Het vergelijkt ook verschillende methoden voor deeltjesgrootte-analyse, legt de workflow voor zeefanalyse uit en deelt best practices, waaronder 7 tips en trucs voor een goede zeefanalyse.
De Lean Lab-aanpak met Continuous Improvement Processes (CIP's) helpt bij het blootleggen van verdere mogelijkheden voor het optimaliseren van zeefanalyseprocessen.
In deze eGuide worden de volgende 6 doelstellingen van het CIP besproken:
