Granulometria e Analisi Dinamica d’Immagine su PET e PTFE
Le fibre di PET possono essere ricavate con sezioni di forma e aspetti diversi, rispetto a quella circolare. I fili continui vengono facilmente testurizzati, rendendone così possibile l’uso in mescola con lana o cotone e/o in applicazioni tessili per le quali il fiocco è indispensabile.
Una caratteristica molto importante del PET sono che i moduli elastici sono molto elevati: la struttura cristallina impedisce lo scorrimento viscoso sotto sforzo, motivo per cui il creep è molto ridotto e le fibre sono indeformabili. Utilizzate da sole o in mescola con lana o cotone, è sempre fondamentale conoscere la lunghezza del filato per poter stabilirne da subito l’utilizzo.
Differenza tra diffrazione laser e analisi d’immagine
A differenza dell’analisi a diffrazione laser, l’analisi dinamica delle immagini offre informazioni specifiche sulla lunghezza del filato in modo semplice e veloce. Nel caso della diffrazione laser, infatti, il dato grezzo è un angolo di diffrazione e le dimensioni delle particelle vengono approssimate a sfera, situazione che difficilmente si verifica in una fibra. L’analisi dinamica di immagine fornisce invece un’immagine bidimensionale della particella, permettendo di ottenere informazioni precise sia sulla dimensione che sulla forma delle particelle. Inoltre, grazie al dato grezzo acquisito come immagine, non è più necessaria l’approssimazione a sfera per calcolare la distribuzione dimensionale del prodotto.
Analisi di Immagine del Polietilene Tereftalato (PET)
L’analizzatore granulometrico a scansione d’immagine QICPIC di Sympatec permette di identificare e misurare le fibre del PET, sia come acquisite durante l’analisi che in modo “disteso”: nel caso le fibre si presentino avvolte o attorcigliate, è possibile valutarne il grado di allungamento. Inoltre, diversamente dai sistemi tradizionali per analisi d’immagine, QICPIC permette di effettuare l’analisi dinamica delle particelle d’interesse, garantendo un elevato numero di misure nell’unità di tempo con una conseguente notevole rappresentatività statistica.
Per questo tipo di applicazione, la configurazione prevede l’utilizzo del sistema di dispersione ad umido MIXCEL, dotato di agitazione meccanica con controllo della temperatura ed ultrasuoni. Il range analitico viene definito dall’ottica telecentrica M7 che va da 4,2µm a 8.665mm.
Per effettuare una determinazione è necessario infatti disperdere il campione in isopropanolo, inserire qualche goccia di campione nella MIXCEL e agitarlo per ottenere la migliore distribuzione possibile delle fibre; è così possibile determinare la lunghezza e forma di fibre attorcigliate fino a 5mm.
I risultati così ottenuti sono estremamente riproducibili e permettono di avere informazioni complete in modo semplice e veloce.
Granulometria del PTFE
Il PTFE si ottiene da un’emulsione di polimerizzazione di TFE: l’emulsione di PTFE è costituita da particelle primarie fini (~200nm) interconnesse a particelle con dimensioni da 400µm fino a 600µm. Il polimero viene poi sottoposto a macinazione per raggiungere una granulometria di circa 10µm.
Per garantire un prodotto sempre adeguato alle esigenze produttive è necessario effettuare l’analisi granulometrica. Viste le caratteristiche del prodotto e la sua tendenza ad agglomerarsi, il metodo migliore è un sistema a secco che non preveda alcuna fase preparativa, semplice da pulire e con tempi analitici molto bassi.
L’analizzatore granulometrico HELOS di Sympatec, equipaggiato con il sistema di dispersione RODOS ed il dosatore vibrante di precisione VIBRI, è il sistema che combina in modo ottimale tutti questi aspetti,Questa configurazione permette di analizzare in modo semplice, affidabile e veloce il PTFE senza alcuna preparazione del campione, andando a dosare direttamente nell’imbuto del VIBRI circa 5-10g di prodotto.
La linea di dispersione diretta di RODOS garantisce un flusso perfetto ed indisturbato del prodotto, senza alcun fenomeno di ri-agglomerazione. Inoltre, l’elevata quantità di gas compresso (tipicamente aria, fino a 200 l/min) unita all’elevata pressione applicabile (fino a 6.0 bar) e all’adeguata lunghezza della linea di dispersione, permette di avere un’ottima dispersione del prodotto nelle sue particelle primarie, requisito fondamentale per un’analisi granulometrica affidabile.
Sympatec utilizza lenti dedicate per i diversi range di misura, con la possibilità di scegliere fino a 8 ottiche specifiche per un determinato range dimensionale.
In questo modo è possibile costruire una configurazione strumentale totalmente dedicata all’applicazione di interesse, per sfruttare il 100% del potenziale del granulometro e ottenere sempre risultati precisi e accurati
Nel caso specifico la configurazione del sistema prevede la lente R5 (0,5-875µm), il sistema di dispersione a gas compresso RODOS, e il dosatore vibrante di precisione VIBRI. Utilizzando invece la focale R1 (0,1-35 µm ) è invece possibile misurare polveri micronizzate.
