激光法测试卡波姆(粉体)中粒度的参数优化
王叶婷
(万华化学(宁波)有限公司,浙江,宁波,315812)
摘 要:我司生产的卡波姆终端产品状态为白色松散粉末,具有良好的增稠性能,高透明度、高粘稠度,主要特性体现为溶胀性。应用于护肤乳液、膏霜、透明凝胶类产品中。其中粒度是作为衡量产品质量的重要指标,也是合格证项目。本文采用《WHSMT011-008-2021卡波姆产品粒径测试方法》中相关参数并进行优化。该法采用国产设备丹东百特激光粒度分布仪。通过实验研究激光法对于最终结果的影响参数,找出适用于本公司卡波姆粉体产品的最优测试条件。
关键词:国产设备 激光法 粒度
1.背景介绍
1.1选题意义
1.2分析现状
1.2.1激光法分析原理
当光束遇到颗粒阻挡时,一部分光将发生散射现象。散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。散射理论和实验结果都告诉我们,散射角θ的大小与颗粒的大小有关,颗粒越大,产生的散射光的θ角就越小;颗粒越小,产生的散射光的θ角就越大。散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。这样,在不同的角度上测量散射光的强度,就可以得到样品的粒度分布了。
1.2.2 Betterize 2600工作原理
图1 Betterize 2600结构图
图2 光路处于最佳状态
2优化思路
2.1方法优化思路
D50 | ≤2μm | 2-30μm | ≥30μm | 特殊样品 |
遮光率 | 5-10 | 10-15 | 15-20 | 特殊值 |
特别说明 | 该设备允许的遮光率范围为5-20之间 |
图3 背景不正常图示
图4 样品池可能污染图示
3具体工作开展
3.1参数实验
3.1.1 料斗高度
表1进料速度相同、料斗高度不同实验数据表
测试日期 | 样品名称 | 进料速度 (随机高度) | 料斗高度(mm) | D50值 |
2023-01-26 | kbm+20230126 | 16 | 0.7 | 1.89 |
1.5 | 1.96 | |||
1.7 | 2.12 | |||
2.1 | 2.53 | |||
2.1 | 2.63 | |||
2.3 | 2.62 | |||
2.5 | 2.68 | |||
2.5 | 2.65 | |||
2.9 | 2.63 |
3.1.2 进料速度
图5 遮光率(26.20%)超出范围测试过程图
3.1.3 参数比对
表2 参数优化比对
《WHSMT011-008-2021 卡波姆产品粒径测试方法》 | 优化后参数 | |
采样次数 | 100 | 27200 |
连续次数 | 3 | 3 |
进料速度 | 4 | 13 |
漏斗高度 | — | 2.5 |
进样量 | 3g | 3g |
图6 遮光率处于0.5%-20%
3.2 数据验证
3.2.1 标准验证
表3 刚玉标准验证记录
测试日期 | 样品名称 | 判定标准 | D50值 | 结论 |
2023-08-31 | 刚玉标准1 | 110.5±3.32μm | 107.8 | 满足要求 |
2023-08-31 | 刚玉标准2 | 110.5±3.32μm | 108.9 | 满足要求 |
3.2.2样品验证
表4 样品数据验证记录
测试日期 | 卡波姆产品名称 | 料斗高度 | D50值 | 极差 |
2023-08-31 | 1-1 | 2.5mm | 1.821 | (0.003) |
2023-08-31 | 1-2 | 2.5mm | 1.824 | |
2023-08-31 | 2-1 | 2.5mm | 1.929 | 0.000 |
2023-08-31 | 2-2 | 2.5mm | 1.929 | |
2023-08-31 | 3-1 | 2.5mm | 1.635 | 0.007 |
2023-08-31 | 3-2 | 2.5mm | 1.628 | |
2023-08-31 | 4-1 | 2.5mm | 2.235 | (0.014) |
2023-08-31 | 4-2 | 2.5mm | 2.249 |
4结论
通过对《WHSMT011-008-2021卡波姆产品粒径测试方法》的参数优化,调整漏斗高度以及进料速度,固化该两项参数,使整个样品分析过程进样流畅,遮光率均可达到0.5%-20%之间,且标准以及样品的比对数据均能满足要求,说明表2优化后的参数有效可行。