Untersuchung des fließverhaltens von Pulvern mit dem Texture Analyser TA.Xplus

Um einfache Pulveruntersuchungen wie z.B.  den Schüttgutfestigkeitstest durchzuführen ist es nicht erforderlich, einen Powder Flow Analyser zu verwenden. Auch mit dem Standard TA.XTplus können diese Messungen durchgeführt werden.

Einfache Bestimmung des ffC-Wertes

Der ffC-Wert lässt sich mit dem Unconfined Yield Stress Rig einfach ermitteln. Bei diesem Versuch wird die Pulverprobe in einen Plexiglas-Zylinder gefüllt und mit einer definierten Kraft (Verfestigungsspannung σ1) verdichtet. Nach erfolgter Komprimierung des Pulverkuchens wird der Zylinder entfernt und der freistehende Pulverkuchen mittels Kompressionsversuch bis zum Bruch belastet (Schüttgutfestigkeit σc). Diese Versuche werden in der Regel bei unterschiedlichen Temperaturen und Lagerbedingungen der Pulver oder Granulate durchgeführt.

Die Bestimmung der Schüttgutfestigkeit ist eine sehr einfache Methode, um das Fließverhalten von Pulvern zu bestimmen. Bei diesem Test wird ein Pulver mit unterschiedlichen Kräften für definierte Zeiten belastet. Die Limitierung dieser Methode ist eine minimale Verfestigungsspannung; unterhalb einer bestimmten Spannung versagt jedes gegebene Pulver, das nicht vollständig kohäsiv ist, unter seinem eigenen Gewicht.   

Bestimmung des Fleißindex ffC

Die Schüttgutfestigkeit allein hat nur wenig Bedeutung, da sie von der Verfestigungsspannung abhängig ist. Ein stark verdichtetes Pulver wird aus diesem Grund wahrscheinlich schlechter fließen und hat eine größere Druckfestigkeit. Somit wird der Fließindex verwendet, um Pulver bei gleicher Verfestigungsspannung zu vergleichen.

Eine längere Verdichtungszeit, eine höhere Temperatur oder eine höhere Luftfeuchtigkeit führen zu einem schlechteren Fleißverhalten.

A/UYS Unconfined Yield Stress Rig

Das Unconfined Yield Stress Rig besteht aus einem Pexiglas Zylinder einem Tablet, einem Kompressionsstempel sowie einer Abstandsscheibe

A/IPC Powder Compaction Rig

Vor vielen Jahren hat Stable Micro Systems zwei Varianten des Powder Compaction Rig (hohe Toleranz und niedrige Toleranz) für Anwendungen mit hohen Kräften eingeführt. Es besteht jedoch ein Bedarf an Pulververdichtungsversuchen mit ähnlichen Probenvolumina bei geringeren Verdichtungskräften als bei den bisherigen Methoden, die einen TA.HDplus Texture Analyser erfordern.

Aus diesem Grund hat Stable Micro Systems zwei Powder Compaction Rigs für niedrigere Kräfte entwickelt, die eine indexierbare Prüfung von 10 Proben mit bis zu 50 kg Belastung ermöglichen, was ebenfalls zur Steigerung der Gebrauchstauglichkeit und Effizienz beiträgt.

Sobald die erste Probe mit der Prüfsonde zentriert ist, können die nachfolgenden Proben einfach über einen Quick-Click-Mechanismus bewegt werden, der den nächsten Test sofort einsatzbereit ausrichtet und somit den Probendurchsatz erhöht.

Die Verdichtungseigenschaften von Pulvern können mit Hilfe von Zielkraft- oder Weg beurteilt werden. Viele Pulverpresslinge werden auf eine definierte Distanz gepresst, so dass das Powder Compaction Rigs zur Ermittlung der erforderlichen Kraft eingesetzt werden können.

Neue Technologien bei Tablettiermaschinen ermöglichen die Verdichtung des Pulvers auf eine bestimmte Kraft, was zu Pulververdichtungen mit konstanter Porosität führt. Das Powder Compaction Rig kann in Verbindung mit dem -fahre auf Kraftmodus- verwendet werden, um den Einfluss von Füllhöhe/Gewicht auf die Tablettendicke zu beurteilen.

In Kraft-Zeitdiagrammen kann die Relaxation und Kompressibilität von Pulvern mittels Haltetests genau untersucht werden. Dabei wird das Verhalten des Pulvers aufgezeichnet, wenn es mit einer konstanten Kraft oder Weg über Zeit belastet wird.