Technische Ausstattung und Laborbedingungen

Aufgabe

• Hochgeschwindigkeitsdissolver
• Zeitsparendes Dispergieren und Mischen im Labor
• Dispergierung und Benetzung von wässrigen und lösemittelbasierten nieder- bis mittelviskosen Medien

Umsetzung (SEM-HS-3-Ex – Bühler)

• Schutzart: ATEX II 2G EEx c T3 X
• Hochleistungsmischer mit stufenlos regulierbarem elektromechanischem Antrieb
• Integrierte Vakuumpumpe zum Entgasen

Umsetzung (Dispermat LC30 – VMA)

• Mischwerkzeug: Dissolverzahnscheiben unterschiedlicher Durchmesser (Ø 25 – 50 mm)
• Dissolverscheiben rotieren mit hoher Drehzahl und Umfangsgeschwindigkeit in einer Suspension, wobei große Scherspannungen erzeugt und Agglomerate aufgebrochen werden

Parameter (SEM-HS-3-Ex – Bühler)

• Volumen: 5000 – 10000 ml
• Batchprozess (wässrig)

Parameter (Dispermat LC30 – VMA)

• Volumen: 50 – 5000 ml
• Drehzahl: 0 – 20000 min-1
• Motorleistung: 0,3 kW
• Batchprozess (wässrig und lösemittelbasiert)

Typische Anwendungsgebiete

• Farb- und Lackindustrie
• Klebstoffe
• Spachtel- und Dichtungsmassen
• Batterie: Lithium-Ionen-Batterien, Brennstoffzellenelektroden, elektrische Doppelschichtkondensatoren 

Filmix FM 56 – Bühler

Aufgabe

• Hochgeschwindigkeits-Dünnschichtmischer
• Dünnfilmprozess ermöglicht genaue Kontrolle der Scherbeanspruchung des Produktes
• Homogene Dispergierung von Partikeln in einer Paste, ohne diese zu beschädigen
• Dispergierung von nieder- bis mittelviskosen Medien

Umsetzung

• Dispergiergerät nach Rotor-Stator-Prinzip
• Batch- oder Konti-Betrieb möglich
• Bei Konti-Betrieb anschließende Online-Charakterisierung der Dispersion möglich (Partikelgrößenverteilung und Viskosität)

Parameter

• Drehzahl: 2200 – 18400 min-1
• Umfangsgeschwindigkeit: 10 – 50 m/s
• Prozessleistung:   
  • Batch: 50 – 90 ml
  • Kontinuierlich: ~ 11 l/h

Typische Anwendungsgebiete

• Batterie: Lithium-Ionen-Batterien, Brennstoffzellenelektroden, elektrische Doppelschichtkondensatoren
• Chemisch: Tinten, Toner, Harze, Beschichtungsmaterialien
• Keramische Materialien, Metallische Materialien, Displaymaterialien,  Kondensatoren, Leitpasten

T 25 digital ULTRA-TURRAX – IKA

Aufgabe

• Hochleistungs-Dispergiergerät mit digitaler Drehzahlanzeige zum Bearbeiten von fließfähigen bzw. flüssigen Medien
• Dispergierung und Homogenisierung von niederviskosen Medien
• Nasszerkleinerung

Umsetzung

• Rotor-Stator-Prinzip
• Großer Drehzahlbereich ermöglicht Arbeiten mit hohen Umfangsgeschwindig­keiten
• Batchprozess

Parameter

• Volumen: 1 – 2000 ml (H2O)
• Drehzahl: 3000 – 25000 min-1 (stufenlos einstellbar)
• Max. Viskosität: 5000 mPas

Typische Anwendungsgebiete

Herstellung von Emulsionen und Suspensionen im Chargengebiet

Aufgabe

• Dispergieren
• Emulgieren
• Homogenisieren
• Deagglomerieren
• Entgasen von Flüssigkeiten
• Zerstäuben flüssiger Medien
• Partikelgrößenreduktion

Umsetzung

• Ultraschallwandler erzeugt durch elektrische Anregung Ultraschall, der über Sonotroden direkt auf das zu beschallende Medium übertragen wird.
• Kavitationseffekte
• Beschallung von flüssigen Medien im Durchfluss oder als Batchprozess

Parameter (UIP500hd – Hielscher)

• Verarbeitungsmenge: 1000 – 5000 ml (im Durchfluss)
• elektr. Amplitudenregelung: 50 – 100 % (stufenlos)
• Wirkungsgrad: > 85 %
• Arbeitsfrequenz: 20 kHz ± 1 kHz

Parameter (Sonopuls HD 3200 – Bandelin)

• Volumen: 10 – 1000 ml (Batchprozess)
• Arbeitsfrequenz: 20 kHz ± 500 Hz
• Ultraschall-Betriebsart: pulsierend oder kontinuierlich
• Amplitudeneinstellbereich: 10 – 100 % (in 1 % Schritten)

Typische Anwendungsgebiete

• Nanodispersionen
• Farben und Lacke
• Klebstoffe

Dreiwalzwerk EXAKT 80E

Aufgabe

• Intensive Feinverreibung, Homogenisierung und Dispergierung pulverisierten Materials in Pasten sowie flüssigen oder halbflüssigen Dispersionsmitteln
• Aufbrechen von Agglomeraten und Pulvernestern
• Reproduzierbare Reduzierung der Partikelgröße durch Definition einer Kornobergrenze durch Einstellung der Spaltabstände zwischen den Walzen
• Einsetzbar im Entwicklungs-, Labor- und Produktionsbereich für kleine Mengen

Umsetzung

Durch die verschiedenen Walzenabstände wird die Verreibungsfeinheit und der Materialdurchsatz eingestellt

Parameter

• Durchsatz: 0,02 – 20 l/h
• Spaltweite: 5 – 150 µm
• Walzendurchmesser: 80 mm
• Walzenlänge: 200 mm

Typische Anwendungsgebiete

• Kompositherstellung von hochviskosen Medien
• Farben und Lacke
• Elektronikindustrie
• Keramik
• Schmierstoffe
• Klebstoffe

Intensivmischer Typ EL1 – Eirich

Aufgabe

• Verarbeitung von Mischgütern trockener bis plastischer und pastöser Konsistenz
• Mischen
• Granulieren
• Coaten
• Kneten
• Dispergieren
• Lösen
• Zerfasern

Umsetzung

• Rotierende und geneigter Mischbehälter mit exzentrisch angeordnetem Misch­werkzeug
• Feststehender wandgängiger Abstreifer übernimmt Reinigung der Mischbehälter­wand und unterstützt Mischgutbewegung

Parameter

• Maximales Mischvolumen: 1000 ml
• Drehzahl Mischwerkzeug ist in beide Drehrichtungen stufenlos regelbar von 2 – 30 m/s
• Neigungsverstellung: 0°, 10°, 20° und 30°

Typische Anwendungsgebiete

• Farben und Lacke
• Batterie: Lithium-Ionen-Batterien, Brennstoffzellenelektroden, elektrische Doppelschichtkondensatoren
• Klebstoffe

Thinky Mixer – C3 Prozess- und Analysentechnik

Aufgabe

• Hocheffizientes Mischen ohne Rührer, das System arbeitet scherkarftarm und kontaminationsfrei
• Homogene Dispergierung von Partikeln in einer Paste, ohne diese zu beschädigen
• Dispergierung und Entgasung von nieder- bis mittelviskosen Medien

Umsetzung

• Dispergiergerät nach Planetmischer-Prinzip
• Batch-Betrieb möglich
• Brutto-Mischkapazität: 310 g oder Brutto-Mischvolumen: 300 ml

Parameter

• Drehzahl: 200 – 2000 min-1
• Prozessleistung: Batch: 50 – 310 ml

Typische Anwendungsgebiete

• Batterie: Lithium-Ionen-Batterien, Brennstoffzellenelektroden, elektrische Doppelschichtkondensatoren
• Chemisch: Tinten, Toner, Harze, Beschichtungsmaterialien
• Keramische Materialien, Metallische Materialien, Displaymaterialien,  Kondensatoren, Leitpasten
• Klebstoffe
• Farben und Lacke

OPUS-FT25 – Sympatec

Aufgabe

• Ultraschallextinktion zur Partikel- und Tropfengrößenanalyse
• Analyse der Partikelgröße, Partikelgrößenverteilung und Konzentration in Suspensionen oder Emulsionen
• Online-Messung von Partikeln in hochkonzentrierten Flüssigkeiten
• Kontinuierliche Echtzeitanalysen im Prozess
• Nass- und Mikrofeinvermahlung mittel- bis hochviskoser Medien
• Messung im Urzustand (unverdünnt) und unter Prozessbedingungen, keine Produktentnahme oder Probenvorbereitung

Umsetzung

• Ultraschallextinktion widersteht aggressiven Medien sowie abrasiven Produkt­strömen
• Durch die Verwendung von Schall- anstelle von Lichtwellen, können Analysen unabhängig von der Transparenz einer Suspension oder Emulsion durchgeführt werden (bspw. völlig opake Stoffsysteme oder intransparente Suspensionen infolge hoher Feststoffkonzentrationen)
• Stickstoffinertisierung möglich

Parameter

• Gesamtmessbereich: < 0,1 – 3000 µm
• Konzentration: < 1 – 70 Vol.-%
• pH-Bereich: 1 – 14
• Temperaturbereich: -20 – 120 °C
• Druckstufe PN40
• Max. Durchflussmenge: 2000 l/h
• Wiederholgenauigkeit von < 1 % Standardabweichung

Typische Anwendungsgebiete

• Breites Anwendungsfeld bei der Analyse von Suspensionen wie z. B. Batterie-Slurries
• Kontinuierliche Messwerterfassung ermöglicht eine optimierte Prozessführung und Qualitätskontrolle in Misch- und Emulgier­prozessen

Inline-Viskosimeter L-Vis 510 – Anton Paar

Aufgabe

• Inline-Viskosimeter, das direkt in den Produktionsprozess integriert werden kann
• Kontinuierliche Anzeige der Viskosität bei Prozess- und Referenztemperatur
• Inlineanalyse von scherabhängigen Proben

Umsetzung

• Messprinzip: Dynamischer Flüssigkeitsdruck
• Prozessflüssigkeit strömt durch den Sensor, wobei Viskosität und Temperatur gleichzeitig gemessen und separat angezeigt werden
• Keine Beeinflussung von Druck- oder Fließratenschwankungen

Parameter

• Viskositätsmessbereich: 1 – 50000 mPas
• Prozesstemperaturbereich: - 5 – 200 °C
• Prozessdruck: 0 – 25 bar absolut
• Typische Genauigkeit: 1 %
• Typische Wiederholbarkeit: 0,5 %

Typische Anwendungsgebiete

• Messung der sich durch Reaktion verändernden Viskosität bei gleichbleibender Scherrate
• Permanente Überwachung der Viskosität
• Produkterkennung mittels unterschiedlicher Viskositäten

HAAKE MARS Rheometer - ThermoFisher

Aufgabe

• Untersuchung von Fließverhalten und viskoelastischen Eigenschaften
• Messtechnische Flexibilität und schnelle Bewältigung neuer Aufgabenstellungen

Umsetzung

• Rheometer übt eine Kraft auf die Probe aus und die daraus resultierende Spannung oder Deformation wird mit einem Sensor gemessen
• Rheometer-Plattform als Zweisäulen-Stativ

Parameter

• Messmodi: Controlled Rate (CR), Controlled Stress (CS), Controlled Deformation (CD)
• Temperaturbereich: - 150 – 600 °C
• Max. Drehmoment: 200 mNm
• Normalkraftbereich: 0,01 – 50 N
• Messspaltgenauigkeit: 0,5 µm
• Messsystem: Platte-Platte

Typische Anwendungsgebiete

• Farben und Lacke
• Tinten
• Dispersionen
• Polymere

Temperatur- und Klimaprüfschrank VCV 4060-5 – Vötsch

Aufgabe

Simulation verschiedener Klimabedingungen zur Untersuchung des Einflusses von Temperatur und Feuchte auf die Eigenschaften, Funktion und Lebensdauer von Produkten

Umsetzung

Einstellung einer definierten Temperatur und Feuchte zur Simulation von Umwelteinflüssen auf ein Testobjekt

Parameter

• Prüfrauminhalt: 600 l
• Kennwerte Temperaturprüfung:  
  • Temperaturbereich: - 40 – 180 °C
  • Temperaturschwankungen: ±0,1 – ± 0,8 K
  • Temperaturänderungsgeschwindigkeit Heizen: 5,0 K/mi
  • Temperaturänderungsgeschwindigkeit Kühlen: 5,5 K/min
• Kennwerte Klimaprüfung:   
  • Temperaturbereich: 10 – 95 °C
  • Feuchtebereich: 10 – 95 %r.F.
  • Temperaturschwankungen: ±0,1 – ± 0,3 K
  • Feuchteschwankungen: ±1 – ± 3 %r.F.

Typische Anwendungsgebiete

• Kontrollierte Materialprüfung
• Funktionstests
• Alterungsprüfung
• Klimaprüfung von Verbundwerkstoffen, Farben und Lacken, Kunststoffen oder elektronischen Bauteilen

Digitales kompaktes Dichtemessgerät DMA 1001 – Anton Paar

Aufgabe

• Bestimmung der Dichte von pastösen, inhomogenen, sedimentierenden und partikehaltigen Proben sowie Aerosolsprays
• Digitale Dichtemessung
• Ergebnisse aus ca. 1 mL Proben
• FillingCheck -100 % korrekt eingefüllte Proben (blasenfrei) durch eine integrierte Kamera

Umsetzung

• Pulsed Excitation Method (PEM)
• Nach Erreichung einer stabilen Schwingung wird die Anregung abgeschaltet und die Schwingung klingt frei aus
• Abfolge von Anregung und Ausklingen wird kontinuierlich wiederholt, wodurch ein pulsierendes Schwingungsmuster entsteht
• Durch die Zulassung der Eigenschwingung des U-Rohrs und die Auswertung dieses Schwingungsmusters gewinnt das Instrument dreimal mehr Informationen als bei der herkömmlichen Methode der erzwungenen Schwingung

Parameter

• Messbereich:  
  • Dichte: 0 – 3 g/cm³
  • Druck: 0 – 10 bar
  • Temperatur: 15 – 60 °C
• Wiederholbarkeit:  
  • Dichte: 0,00005 g/cm3
  • Temperatur: 0,02 °C
• Reproduzierbarkeit:
  • Dichte: 0,00007 g/cm³
• Genauigkeit: 
  • Dichte: 0,0001 g/cm³
  • Temperatur: 0,05 °C
• Minimales Probenvolumen: ca. 1 mL
• Probenberührende Teile: Borosilikat-Glas, PTFE

Typische Anwendungsgebiete

• Dichtebestimmung aller Probenarten, auch sonst schwer messbare partikelhaltige, inhomogene, sedimentierende und pastöse Proben
• Konzentrationsmessungen (bspw. zur Überprüfung der Rohstoff-Qualität)
• Chemische, pharmazeutische und kosmetische Industrie

Leitfähigkeitsmessgerät Loresta-GX – Nittoseiko Analytech

Aufgabe

• Messung von Leitern und Halbleitern im unteren Widerstandsbereich
• Messung des spezifischen Flächenwiderstandes [Ω/□], des spezifischen Volumen-widerstandes [Ω∙cm] und der spezifischen Leitfähigkeit [S/cm] im niederohmigen Bereich

Umsetzung

• 4-Punkt-Messmethode (4-Pin Messköpfe in äquidistantem Abstand)
• Methode basiert auf dem Vierleiterverfahren, um den Einfluss von Kontaktwider-ständen zu eliminieren

Parameter

• Messmethode: 4-Punkt-Messmethode, Konstantstrom-Messmethode
• Messbereich: 10-4 – 107 Ω∙cm  
• Messköpfe:
  • ASP Messkopf RMH110: Pinabstand: 5,0 mm, Durchmesser Pinspitze: 0,37 mm, Federdruck 210 g/pin
  • PSP Messkopf RMH112: für kleine und dünne Proben, Durchmesser Pinspitze: 0,26 mm, Pinabstand:   1,5 mm, Federdruck: 70 g/pin

Typische Anwendungsgebiete

• Forschung & Entwicklung, Produktionstechnik, Qualitätkontrolle
• Leitfähige Pasten
• Beschichtungen
• Farben, Pasten, Lacke, Druckfarben
• Graphite
• Beschichtetes Blech, Stahl, Aluminium