Spraytec

Übersicht

Das Spraytec Laserbeugungssystem von Malvern Panalytical erlaubt die Messung der Partikel- und Tröpfchengrößenverteilung in einem Spray in Echtzeit zur effizienteren Produktentwicklung von Sprays und Aerosolen.

Es wurde speziell entwickelt, um die besonderen Anforderungen an die Spraycharakterisierung zu erfüllen und robuste, reproduzierbare Tröpfchengrößendaten zu liefern.

Basierend auf 35 Jahren Erfahrung auf dem Gebiet der Sprayanwendungen liefert das Malvern Panalytical Spraytec Daten, welche für das vollständige Verständnis von Spray- und Zerstäubungsprozessen erforderlich sind.

Messungen in einem weiten Größenbereich (0,1-2000 Mikrometer), ohne dass die ständige Änderung der Optiken erforderlich ist.
Erfassen schneller Änderungen der Tröpfchengröße mit der Zeit durch die Aufnahme von bis zu 10.000 Messungen pro Sekunde.
Bereitstellen genauer, konzentrationsunabhängiger Ergebnisse, durch Verwendung einer patentierten Mehrfachstreuungsanalyse.
Charakterisieren breiter Spraywolken ohne eine optische Kontamination zu riskieren.
Einfaches Aufzeigen der dynamischen Änderungen der Spray-Partikelgröße durch die einzigartige Analysesoftware für den Größenverlauf.

Funktionsweise

Spraytec nutzt die Technik der Laserbeugung für die Größenmessung von Tröpfchen und Partikeln in Sprays. Dies geschieht durch die Messung der Intensität des gestreuten Lichts während ein Laserstrahl das Spray durchdringt. Diese Daten werden anschließend analysiert, um die Größe der Tröpfchen zu berechnen, die das Beugungsmuster erzeugt haben. Spraytec besteht aus den folgenden Hauptelementen:

Sendermodul: Einem Sendermodul, das die kollimierte Laserlichtquelle enthält, mit der das Spray während einer Messung beleuchtet wird.

Empfängermodul: Einem Empfängermodul, das eine von zwei Linsen (300 mm oder 750 mm) enthalten kann, die jedes vom Spray gestreute Licht auf eine Reihe von Detektoren fokussiert. Diese Detektoren gewährleisten eine genaue Messung der Intensität des von den Spraytröpfchen gestreuten Lichts über einen großen Winkelbereich.

Optischen Bank: Einer optischen Bank, die die korrekte Ausrichtung von Sender und Empfänger gewährleistet. Die Länge kann für unterschiedliche Anwendungen angepasst werden, wobei die längste Bank 2,5 m lang ist.

Spraytec-Software: Der Spraytec-Software, die das System während des Messprozesses steuert und die Streudaten analysiert, um die Größenverteilung im Spray zu berechnen. Die Ergebnisse werden in Form einer Größenverlauf-Trendkurve angezeigt, anhand derer alle Änderungen der Tröpfchengröße mit der Zeit sofort erkannt werden können.

Schlüsselanwendungen

Die Flexibilität des Spraytec-Systems macht es ideal geeignet für Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen, von der grundlegenden Forschung und Entwicklung bis hin zur Qualitätskontrolle von Produkten und zur Prüfung der Chargenfreigabe.

Es liefert eine präzise, reproduzierbare Analyse der Sprühgrößen in einem leicht verständlichen Format und verbessert somit das Produktverständnis und die Prozesskontrolle.

Oral inhaliertes und nasales Arzneimittel

Die Partikelgröße ist ein entscheidender Parameter zur Bestimmung des Abscheidungsmusters und der Bioverfügbarkeit von Arzneistoffen, die mittels Pumpensprays und Inhalatoren auf die Nasenschleimhaut und in das Atmungssystem abgegeben werden. Das Spraytec-System kann die Größenänderungen während einzelner Gerätauslösungen erfassen, sodass die Dynamik der Partikeldispersion sowie die Reproduzierbarkeit des Geräts identifiziert werden können. Formulierungen können somit schnell auf die richtigen Sprüheigenschaften geprüft werden, was die Entwicklungszeiten verkürzt und die Effizienz der Wirkstoffabgabe verbessert.

Webinar ansehen: Nasal Spray Drug Delivery

Routinemäßige Charakterisierung von Zerstäubern

Die Messung der Tröpfchengröße, die von Zerstäubersystemen erzeugt wird, ist entscheidend für das Verständnis der Prozesse und für die Bewertung der Umweltauswirkungen des Sprühvorgangs, zum Beispiel in Beschichtungs- oder agrochemischen Anwendungen.

Das robuste Design des Spraytec, die effiziente Luftspülung und die Mehrfachstreuanalyse stellen sicher, dass Messungen bei hohen Konzentrationen direkt innerhalb der Sprühfahne durchgeführt werden können und die für die Überwachung der Änderungen der Partikelgröße während des Betriebs des Zerstäubers erforderlichen Echtzeitdaten liefern.

Anwendungsnotiz: Characterizing spray nozzles for targeted agrochemical application

Automobilanwendungen

Die Fähigkeit des Spraytec, mit 10 kHz zu messen, ermöglicht die Auflösung der Tröpfchengrößenschwankungen, die während des schnellen Auslösens von Einspritzsystemen in der Automobilindustrie auftreten. Flexible Triggeroptionen stellen sicher, dass jedes Einspritzereignis vollständig erfasst wird. Die Wiederholbarkeit der Zerstäubung kann anschließend bewertet und mit der Verbrennungseffizienz in Beziehung gesetzt werden.

Anwendungsnotiz: Characterization of fuel injectors using high speed laser diffraction droplet size measurements

After using and analyzing my spray, I found Spraytec one of the best, most effective and easiest ways to characterize my spray. The Spraytec gives accurate and perfect results for the measurement of droplet size of spray. Moreover, it is very easy and safe to use, the laser is not so strong, so it doesn't effect you at all. Thank you Malvern Panalytical for such a great product.

Rizwan Minhas — LEGI Laboratory

Spezifikation

Allgemein

Prinzip	Laserlichtstreuung.
Analyse	Mie- und Fraunhofer-Streuung einschließlich einer patentierten Mehrfachstreuungsanalyse.
Datenerfassungsrate	Schneller Modus: 10 kHz. Kontinuierlicher Modus: 1 Hz.
Maximale Messzeit	Schneller Modus: 30 Sekunden. Kontinuierlicher Modus: 60 Minuten.
Auslösen der Messung	Intern: Basierend auf Transmissions- oder Lichtstreuungswerten. Extern: Basierend auf TTL-Eingang oder einem einfachen Auslöseschalter
Externe Synchronisierung der Vorrichtung	Über zwei TTL-Triggerausgänge.

Optik

Lichtquelle	Max. 4 mW He-Ne-Laser, 632,8 nm.
Linsenanordnung	Fourier (Parallelstrahl).
Brennweite der Linse	300 mm und 750 mm.
Messbereich	150 mm bei 0,5 µm, Erweiterung auf mehr als 1 m bei über 5 µm.

Detektor

Anordnung	36 Kanäle in logarithmischem Abstand.
Winkelbereich	0,015 – 17 Grad.**
Justierung	Automatisch.

Größenbestimmung

Partikelgröße	300 mm Linse: 0,1 – 900 µm (Dv50: 0,5 – 600 µm). 750 mm Linse: 2 – 2000 µm (Dv50: 5 – 1600 µm).
Messgenauigkeit	>1%***
Wiederholbarkeit	>1%***
Reproduzierbarkeit	>1%***

Software

21 CFR Part 11	Mit Betriebsmodus zur Unterstützung bei der Erfüllung von ER/ES-Anforderungen

System-Einstufung

Lasersicherheit	Klasse 3R, IEC60825-1:2007 und CFR Kapitel 1: Unterkapitel J: Part 1040 (CDRH).
Vorgeschriebene Prüfungen	Entspricht CE/FCC. Erfüllt die Anforderungen der europäischen Niederspannungsrichtlinie.

Gewicht und Abmessungen

Laborsysteme	950 mm optische Bank: 950 mm x 550 mm x 610 mm (36 kg). 1400 mm optische Bank: 1400 x 550 x 610 (37 kg).
Systeme für Sprayeinrichtungen	950 mm optische Bank: 950 mm x 550 mm x 650 mm (36 kg). 1400 mm optische Bank: 1400 x 550 x 650 (37 kg).

System

Versorgung	100/240 v, 50/60 Hz
Lagertemperatur des Produkts	-20 °C bis +50 °C.
Arbeitstemperatur (°C)	+15 °C bis +40 °C.
Luftfeuchtigkeit	80 % max. für Temperaturen bis 31 °C, linear abnehmend auf 50 % bei 40 °C. Nicht kondensierend.
IP Überlastungsschutz (IP)	IP65 bei Normalbetrieb

Hinweise	* Definiert den maximal zulässigen Abstand zwischen der Außenkante der Spraywolke und der Empfängerlinse des Spraytec. Von der Linse abhängig. * Bezieht sich auf die Messung des Dv50 für NIST-konforme Latex-Standards. Probenabhängig.