Stabilität und Haltbarkeit sind die Schlüsselparameter in Formulierungsstudien von Dispersionen. Die TURBISCAN-Technologie ist die erste patentierte Methode zur Untersuchung von Phänomenen wie Sedimentation, Aufrahmung, Agglomeration, Aggregation, Flokkulation oder Koaleszenz. Sie garantiert eine frühzeitige Erkennung dieser Phänomene ohne Verdünnung der Probe oder externen Kräfte. Sie liefert sowohl Stabilitätskinetiken und Indizes für eine effiziente Analyse Ihrer Proben.
Alle TURBISCAN-Modelle arbeiten nach dem Messprinzip der Mehrfachlichtstreuung (MLS) in TRANSMISSION (T) und RÜCKSTREUUNG (BS): eine Photonenquelle (Laser) bringt Licht in die Probe ein. Diese Photonen werden in der zu untersuchenden Dispersion einige Male an Partikeln (Tröpfchen, feste Teilchen, Gasblasen, …) gestreut und schließlich beim Austritt aus der Probe entweder in Transmission (geringe Konzentration) oder Rückstreuung (hohe Konzentration) detektiert.
Eine bewegliche optische Bank, bestehend aus einer NIR-Laserquelle und zwei Detektoren (Transmission (T) und Rückstreuung (BS) – siehe Abbildung) scannt die in einer Glasstandzelle befindliche Probe vertikal ab. Man erhält jeweils Transmissions- und Rückstreuscans mit einer Auflösung von 20 µm. Die Messung der Scans wird während der Probenalterung wiederholt, um Änderungen des Signals, verursacht durch Destabilisierung der Probe, zu detektieren. Die TURBISCAN-Software ermöglicht eine Quantifizierung verschiedenster Parameter, da BS und T direkt vom mittleren Partikeldurchmesser (d) und der Partikelkonzentration (j) abhängen.
Daten und Parameter
Partikelmigration
Lokale Veränderungen der Rückstreuintensität deuten auf die Bildung von Phasen hin.
Kinetik der Schichtdicke der Phasen
Sedimentationsrate
Aufrahmrate
Partikelwanderungsgeschwindigkeit
Hydrodynamischer Partikeldurchmesser
Partikelvergrößerung
Globale Veränderungen der Rückstreuintensität deuten auf die Vergrößerung der Partikel hin.
Kinetik der Partikelgröße
Mittlerer Partikeldurchmesser (MIE Theorie)
Agglomerationsrate
Koaleszenzrate
Turbiscan Stability Index (TSI)
Basierend auf den Rohdaten betrachtet der TSI alle Destabilisierungseffekte und bietet somit ein hervorragendes Werkzeug zur Bewertung und dem Vergleichen von Proben mit nur einem Mausklick. Er ist somit der Schlüsselparameter zur einfachen und schnellen Klassifizierung unterschiedlicher Proben hinsichtlich ihrer (globalen) Stabilität. Die Bestimmung und der Vergleich von Haltbarkeiten waren noch nie einfacher!
Keine externe, mechanische Beanspruchung der Proben
Für Haltbarkeitsstudien und „Real-Life” – Entwicklungen von Endprodukten macht es keinen Sinn, Proben mit mechanischen Kräften zu beanspruchen. Unsere Messungen werden immer im Ruhezustand durchgeführt, ganz ohne externe Beanspruchung. Deswegen kann man sicher sein, dass die erhaltenen Ergebnisse die wahre Entwicklung der Proben repräsentieren. Mit dem Unterschied, dass diese Veränderungen in den Proben um einiges früher detektiert werden!
Vorzüge der Messmethode
Keine Probenpräparation nötig
200x schneller als konventionelle Tests
Quantifizierung der Stabilität möglich
Keine Verdünnung der Probe erforderlich
Großer Konzentrationsbereich (10-4 – 95%)
Weiter Partikelgrößenbereich (10 nm – 1,000 µm)
Literatur und Normen
/1/ DIN ISO 18748 /2/ Partikelwelt 18; p. 16-19; „Vorhersage der Langzeitstabilität von polymerstabilisierten O/W-Emulsionen mittels statischer Mehrfachlichtstreuung“ /3/ Partikelwelt 20; p. 16-17; „Schnelle Bestimmung von Stabilität und Packing in Inkjet-Tinten – Untersuchung von unterschiedlichen Pigmenten“
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