Welche Verfahren bieten
unsere Produkte Ihrer Branche

Additive

Additive sind Zuschlagstoffe für die verschiedensten Produkte, in den verschiedensten Industrien. Als Beispiele seien Bindemittel, Emulgatoren, Flammschutz-, Korrosionschutz-, Schmier-, Triebmittel, und Verdicker genannt. Ihre individuellen Partikel- und Tröpfcheneigenschaften können mit den passenden LUM Messgeräten charakterisiert werden. Nach dem Zusatz von Additiven zu Produkten, werden die Produkte dann in Originalkonzentration untersucht, um die gewünschten Wirkungen der Additive und die zugrundeliegenden Partikel- und anderen Wechselwirkungen zu verstehen und für die Produktverbesserung und Weiterentwicklung oder auch Neuformulierung zu nutzen. Das schnelle Screening von Additiven, die Optimierung von Additivkonzentrationen und die schnelle Reformulierung aufgrund von Umwelt- und anderen Standards sind ausgewählte Beispiele.

Es werden stets unverdünnte Produkte in einem sehr breiten Konzentrations-und Viskositätsbereich mit dem jeweils passenden LUM Messgerät untersucht. Von niedrigkonzentrierten, wässrigen Systemen bis hin zu Bitumen, Pigment- und Baustoffpasten. Die Untersuchungsbreite reicht von der Echtzeitcharakterisierung unter Anwendungsbedingungen bis zur beschleunigten Dispersionsanalyse auf Basis der Beschleunigungskonzepte Temperatur, Verkippung (Boycott-Effekt) und höhere Schwerkraft.

Haftvermittler

Eine große Herausforderung bei der Entwicklung neuer Haftvermittler liegt darin, dass auf unterschiedlichen Substraten eine hervorragende Haftung erzielt werden soll und dies möglichst mit nur einem Produkt. Selbst ein und derselbe Werkstoff kann bei ein und demselben Primer unterschiedliche Ergebnisse zeigen, denn es kommt darauf an, wie das das Substrat verarbeitet wurde und ob es sich zum Beispiel um ein syndiotaktischen oder ataktisches Polymer handelt. Um den geeigneten Haftvermittler für Kunststoffe zu finden, wird in der Regel der Primer auf den Kunststoff aufgetragen. Darauf wird ein Lack oder eine andere Beschichtung aufgebracht und der Aufbau gewöhnlich dem Gitterschnitt-Test unterzogen. Mit einem Klebeband wird dann die Haftung überprüft. Dieser sehr schneller Test, sagt aus, ob die Haftung ausreichend ist oder nicht. Eine detaillierte Unterscheidung der jeweiligen Haftungsstärke gibt es aber nicht. Hier kommt der Adhesion Analyser LUMiFrac als Multiprobenanalysegerät ins Spiel, einfach in der Messung und Bedienung und die Haftungskraft für 8 Proben gleichzeitig in Newton ausgebend.

Asphaltene

Asphaltene sind molekulare Substanzen, die im Rohöl vorkommen. Es handelt sich um komplexe Gemische, die Hunderte oder sogar Tausende einzelner chemischer Spezies enthalten. Sie verursachen viele Probleme bei der Rohölförderung, beim Transport und bei der Destillation.

LUM-Kunden wenden die Standardtestmethode ASTM D7827 - 12 Standard Test Method for Measuring n-Heptane Induced Phase Separation of Asphaltene from Heavy Fuel Oils as Separability Number by an Optical Device (LUMiReader PSA) an. Mit weiteren LUM-Instrumenten können Sie die Stabilität von Asphalten und die Wirksamkeit von Asphalteninhibitoren untersuchen und haben direkten Zugriff auf Inhibitor- und Lösungsmitteleffekte auf den Ablagerungsmechanismus von Asphaltenen.

Rohöl

Rohöl wird selten allein gefördert, da es im Allgemeinen mit Wasser vermischt wird. Doch Wasser verursacht mehrere Probleme und erhöht in der Regel die Stückkosten der Ölförderung. Das entstehende Wasser muss vom Öl getrennt, aufbereitet und ordnungsgemäß entsorgt werden. Darüber hinaus muss verkaufbares Rohöl bestimmten Produktspezifikationen entsprechen, einschließlich der Menge an Grundsediment und Wasser (BS&W) sowie Salz. Um die Rohölspezifikationen zu erfüllen, muss das geförderte Wasser vom Öl getrennt werden. Produzierte Ölfeldemulsionen können in drei große Gruppen eingeteilt werden: Wasser/Öl-, Öl/Wasser-, Mehrfach- oder Komplexemulsionen. In der Ölindustrie sind W/O-Emulsionen häufiger anzutreffen. [zitiert aus https://petrowiki.org/PEH:Crude_Oil_Emulsions#Types_of_Emulsions]

Unter Demulgierung versteht man das Aufbrechen einer Rohölemulsion in Öl- und Wasserphasen. Aus prozesstechnischer Sicht sind für den Ölproduzenten drei Aspekte der Demulgierung von Interesse:

• Rate oder die Geschwindigkeit, mit der diese Trennung erfolgt.
• Wassermenge, die nach der Trennung im Rohöl verbleibt.
• Qualität des abgetrennten Wassers zur Entsorgung.

Zitiert aus https://petrowiki.org/Oil_demulsification

Unter Enhanced Oil Recovery (abgekürzt EOR), auch Tertiärgewinnung genannt, versteht man die Gewinnung von Rohöl aus einem Ölfeld, das auf andere Weise nicht gefördert werden kann. Ein EOR-Prozess ist Dampfflutung und Wasserinjektion. LUM-Analysegeräte werden genutzt z.B. für

• die Quantifizierung der abgetrennten kleinen Rohölphase über der Meerwasserphase
• die Bestimmung der Tropfengrößenverteilung
• die Bewertung der Tensidleistung
• das Sedimentations- und Flockungsverhalten nanopartikelmodifizierter Polymere für EOR
• die zentrifugale Gewinnung von mit Lösungsmittel verdünntem Bitumen aus Ölsanden.

Die gesamte Welt der Emulsionscharakterisierung, wie sie von LUM-Instrumenten bereitgestellt wird, wird auf Rohöl zur Emulsionsstabilität, Demulgierung, Tröpfchen- und Partikelcharakterisierung, Additivauswahl und -dosierung angewendet.

Unabhängig davon, ob ein Haus, ein künstlicher Knochen oder Knochenimplantate „gebaut“ werden, müssen die Partikeleigenschaften der Baumaterialien, ihre Dispergierbarkeit und ihr Quellverhalten, das Entmischungsverhalten der resultierenden Dispersionen und nicht zuletzt die endgültigen mechanischen Eigenschaften analysiert werden. Bestimmen Sie z.B. die Dispergierbarkeit von CNT-Nanofüllstoffen in wässriger Suspension und ihren Einfluss auf die frühen Alterungseigenschaften von zementären Matrizen, den Einfluss von Stabilisatoren auf die Zementtrennung, aber auch nach der Bestrahlung lagerstabile direkt injizierbare, pastöse Knochenzementvorläufersysteme. Führen Sie eine zerstörungsfreie mechanische Prüfung von Allograft-Knochenimplantaten durch analytische Zentrifugation durch.

Adhäsionsprüfungen mit Substraten aus Beton, Glas, Holz, Kunststoffen, Metall werden mit dem LUM Adhesion Analyser durchgeführt.

Das Anwendungsspektrum von LUM-Messgeräten zur Charakterisierung von Biomolekülen und Biosubstanzen sowie für den Einsatz in biotechnologischen Prozessen wächst mit dem Bereich der Biotechnologie selbst.

LUM-Analysatoren bestimmen Partikeleigenschaften wie Dichte und Größenverteilung, Partikelanzahl und -konzentration, magnetophoretische Geschwindigkeit von reinen Partikeln sowie von eingekapselten Partikeln.

Bioverfügbarkeit und Biokompatibilität sind in diesem Zusammenhang Schlüsselwörter.

Separation und Aggregation werden in Echtzeit analysiert und es werden verschiedene Beschleunigungskonzepte angewendet, die auf Temperatur, Neigung und höherer Schwerkraft basieren. Zellverformung, Entwässerbarkeit und mehr können in LUM-Analysezentrifugen analysiert werden.

Biomimetische Polymere und Biopolymere, Blut und Blutbestandteile, Zellen, DNA-markiertes Siliziumdioxid, Emulsionen auf Algenbasis, fermentierte Produkte, Hydrokolloide aus Braunkohle, Lipid-Nanoträger, magnetische Partikel und Mikroalgen sind nur einige Vertreter der Substanzen, die LUM-Kunden auf der ganzen Welt untersuchen.

Analytische Zentrifugen von LUM unterstützen die Prozesse und Systeme bei der Herstellung von Fermentationsprodukten. Sie werden verwendet, um Downscaling, aber auch Upscalingprozesse vom Labor bis hin zu Prozesszentrifugen wie Tellerzentrifugen zu verstehen und zu steuern.

Kohlenstoffnanoröhren, auf Englisch Carbon Nanotubes oder CNT, sind auf Kohlenstoff basierende Röhrchen, deren Größenverteilung sich im nm-Bereich bewegt.
Wichtig sind sie als Zuschlagstoff für Lithiumakkus, in Nanofluiden für solare Energiesysteme.

Als Zusatz in faserverstärkten Kunststoffen, zum Beispiel für Rotorblätter von Windkraftanlagen, spielen sie eine entscheidende Rolle für die außergewöhnliche Stabilität und Belastbarkeit, bei einem relativ geringen Gewicht.

Auch für Festschmierstoffe und selbstschmierende Oberflächen sind sie von hoher Bedeutung.

CNT-haltige Nanocomposite finden Einsatz in hydrophoben und eletrisch leitfähigen Textilbeschichtungen ebenso wie in Membranen zur Filtration von Prozessabwässern vor.
Um die Energiedichte innerhalb von Lithiumakkus, z.B. für Elektroautos zu optimieren, wurden Kohlenstoff-Zwiebeln mit einer mehrschichtigen Mikrostruktur entwickelt.
Auch Graphen ist aus der Welt der Elektronik, Photonik im Bereich Verbundmaterialien kaum noch wegzudenken. Die zeitabhängige Bestimmung der Sedimentationsgeschwindigkeit von Graphen-Nanoplättchen in wässrigen Tensidlösungen ermöglicht neue Prozesse der direkten chemischen Exfoliation in der Flüssigphase.
LUM-Technologien ermöglichen Ihnen die Bestimmung der Partikelgrößenverteilungen, der Dispergierbarkeit in unterschiedlichen Medien, auch unter Nutzung der Hansen-Parameter, die Quantifizierung der kolloidalen und Separationsstabilität.

Im Bereich der Materialprüfung, insbesondere für die Ermittlung von Haftfestigkeiten auch von CNT-haltigen Beschichtungen und CNT-Kompositen unterstützt Sie der LUMiFrac zuverlässig in einem sehr flexiblen Messbereich.

Kleben ist eine stark wachsende Verbindungstechnologie, die im Vergleich zu anderen Verbindungstechnologien viele Möglichkeiten und Vorteile bietet. Die Kraftübertragung erfolgt über die gesamte Fügefläche, es können unterschiedliche Materialien gefügt werden, eine Kombination mit konventionellen Techniken (z. B. Widerstandspunktschweißen) ist möglich. Leichtbau ist möglich. Ob technisch erfunden, bioinspiriert oder biomimetisch, Klebstoffe bedienen dieses breite Anwendungsspektrum.

Mit LUM-Instrumenten werden Polymere und andere Rohstoffe für Klebstoffe hinsichtlich ihrer Partikeleigenschaften, wie beispielsweise der Partikelgrößenverteilung, und ihrer Dispergierbarkeit charakterisiert. Formulierungen werden in originalkonzentration hinsichtlich ihrer physikalischen Separationsstabilität, dem Einfluss von Additiven, dem Sedimentationsverhalten qualitativ und quantitativ untersucht. Es kommen Echtzeit- und beschleunigte Testkonzepte zur Anwendung.

Die Haftungs- und Oberflächeneigenschaften von Polymermischungen, die Haftfestigkeit von mit Muschelklebstoffproteinen dispergierten TiO2-Nanopartikel-beschichteten Filmen auf Substraten, sowie ganz allgemein, die Haftfestigkeiten von Klebstoffen in Kombination mit einer Vielzahl von Substraten wie Glas, Metallen, Nichtmetallen, Polymeren und Holz werden mit dem LUMiFrac gemessen.

Von der Dispergierbarkeit über die Stabilität bis hin zu den Geheimnissen der Sedimente

So vielfältig die Kosmetik- und HPC-Formulierungen und -Produkte auch sind, so vielfältig sind auch die LUM-Instrumente, die es Ihnen ermöglichen, Ihre Top-Seller zu pflegen, bestehende zu verbessern und neue Produkte zu formulieren.

Bei Rohstoffen spielt die Charakterisierung von Partikeleigenschaften wie Größenverteilung und Partikeldichte eine wichtige Rolle. Das Verständnis der Löslichkeits-/Dispergierbarkeitsparameter von Partikeln nach Hansen wird für eine bessere Formulierung immer wichtiger.

Die mit zwei komplementären physikalischen Ansätzen realisierte STEP-Technologie® ergibt die ideale Kombination für die Analyse in der Produktformulierung und Prüfung von Kosmetika, Haushalts- und Körperpflegeprodukten auf Basis von Emulsionen und Suspensionen.

Aufgrund der Marktanforderungen werden Kosmetika und HPC-Produkte wie flüssiges Make-up, Cremes, Shampoos oder flüssige Weichspüler in der Regel so formuliert, dass sie stabil und sehr stabil gegen Entmischung sind. Daher kommen hier die Methoden zur beschleunigten Bewertung der Langzeitstabilität zur Anwendung. Beschleunigte Stabilitätstests mit LUM-Messgeräten wenden entweder eine physikalische Beschleunigung durch höhere Schwerkraft an und/oder ermöglichen Tests bei erhöhter konstanter und zyklischer Temperatur an.

LUM-Analysatoren arbeiten gemäß den relevanten ISO-Normen und Richtlinien zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung und zur Prüfung der Dispersionsstabilität.

Haftfestigkeit für Beschichtungen und Verbundwerkstoffe

Bestimmen Sie die Haftung von Nagellack auf Untergründen (z. B. Fingernägeln, Zehennägeln), Pflastern und medizinischem Klebeband auf künstlicher Haut oder die Verbundfestigkeit wertvoller kosmetischer Verpackungsmaterialien mit derselben LUM-Zentrifugal-Zugprüfmaschine. Es gelten entsprechende Standards und Normen.

Farben und Lacke, Tinten können anspruchsvolle Formulierungen sein, da von ihnen oft eine besonders lange Lagerstabilität gefordert wird. Hohe Partikelkonzentrationen können für optische Technologien eine Herausforderung darstellen – nicht jedoch für LUM-Instrumente. Stabilitätstests in Echtzeit und unter beschleunigten Bedingungen werden immer für das Produkt in seiner ursprünglichen Konzentration durchgeführt. Messparameter und eine große Auswahl an Zubehör in Kombination mit der komplementären optischen und Röntgen- STEP-Technologie ermöglichen dem Anwender die nötige hohe Flexibilität, um Proben niedrigerer (z. B. wasserbasierter Tinten) und höherer Viskosität (z. B. Pigmentpasten) unverdünnt zu messen. Aus optischer Sicht werden transparente bis völlig trübe Proben vermessen.

Einzelheiten zur Partikelgrößenverteilung und zur weiteren Charakterisierung der Pigmentpartikel finden Sie unter Pigmente. Informationen zu beschichteten Pigmentpartikeln und Beschichtungen auf Oberflächen, wie z. B. ausgehärteten Farben auf Oberflächen, finden Sie unter Beschichtungen und Oberflächen. Die zusätzliche CAT-Technologie wird zur Bestimmung der Schichthaftung eingesetzt und spart Zeit und Geld.

Im großen Lebensmittel- und Getränkesektor werden LUM-Messgeräte in der wissenschaftlichen Forschung und in der Industrie zur Bestimmung von Partikel- und Tröpfcheneigenschaften eingesetzt, wie Größenverteilung, Dichte von Tröpfchen und festen Partikeln, die in einer flüssigen kontinuierlichen Phase dispergiert sind, von Partikeloberflächeneigenschaften (basierend auf Hansen-Parametern), vom Quellverhalten. Es werden freie und verkapselte Partikel charakterisiert, von Farbstoffen, Aromen, Hydrokolloiden, Ölen, Proteinen, Stabilisatoren bis hin zu Verdickungsmitteln.

Bei der Entwicklung eines neuen Produkts, der Verbesserung eines bestehenden Produkts und der Sicherstellung der Produktqualität sind nicht nur Rohstoffe von Interesse, sondern auch die Dispergierbarkeit und Separationsstabilität müssen verstanden werden. Destabilisierungsphänomene in flüssigen und halbfesten Lebensmitteln sollen qualitativ und quantitativ beschrieben werden. Verschiedene LUM-Partikel- und Dispersionsanalysatoren auf Basis der STEP-Technologie (optisch und Röntgen-, je nach Inhaltsstoffen) ermöglichen Ihnen Echtzeit- und beschleunigte Tests unter Anwendung von Beschleunigungskonzepten basierend auf Temperatur, Verkippung und höherer Schwerkraft. Stabilitäts- und Separationsmessungen werden immer in Originalkonzentration durchgeführt. Die Lagerstabilitätsbestimmung für flüssige und halbfeste Lebensmittel wird in der Literatur der LUM Community beschrieben.

Transparente und trübe, niedrig- und hochviskose Proben werden mit entsprechendem Zubehör im passenden Gerät gemessen. Feste Lebensmittel wie Schokolade, Instant-Mehlschwitze, Instantkaffee werden ebenso erfasst wie alle Arten von Getränken, tierische Milchprodukte und deren pflanzliche Alternativen, Eiskrem, Lebensmittelgele, Ketchup, Mayonnaise, Pesto, Saucen, Stärke usw.

Die kürzlich eingeführte MRS-Technologie ermöglicht Ihnen die Inline-Bestimmung von Produkt- und Prozessparametern. Bestimmen Sie beispielsweise Fett, Protein und Trockenmasse in Milchprodukten inline und steuern Sie damit Prozesse in der Milchverarbeitungsanlage.

Analytische Zentrifugen von LUM unterstützen die Prozesse und Systeme bei der Herstellung von Fermentationsprodukten. Sie werden verwendet, um Downscaling, aber auch Upscalingprozesse vom Labor bis hin zu Prozesszentrifugen wie Tellerzentrifugen zu verstehen und zu steuern.

Moderne Technologien ermöglichen und bedingen den Einsatz von Nanomaterialien in vielen Bereichen wie Medizin, Pharma, Biotech, Kosmetik aber auch Konstruktion, Mikroelektronik, uvm.

Für die Herstellung, Modifizierung und Anwendung von Nanopartikeln unterschiedlichster Gestalt, wie z.B. sphärische Partikel, Nanoröhrchen, Nanofasern, sind Kenntnisse über ihre Anzahl und Konzentration, ihre Partikelgrößenverteilung und Dichte nötig. Werden Nanopartikel dispergiert, gilt es die Dispergierbarkeit (z.B. anhand der Hansen-Parameter), die effektive hydrodynamische Patikeldichte, ihre Elastiziztät, und andere Wechselwirkungen zu verstehen und im Anwendungssinn zu beeinfussen. Auf längere Sicht spielen dann die Separationsstabilität, die kolloidale Stabilität und Partikelwechselwirkungen eine Rolle, um z.B. Aggregation und Flockung zu unterbinden. Nanopartikel können auch magnetische Eigenschaften haben, so daß weitere Einflüsse wie von äußeren Magnetfeldern zu untersuchen sind. Für alle vorgenannten Applikationen bietet LUM eine Vielzahl von Prtikel- und Dipsersionsanalysatoren.

Beschichtungen können (modifizierte) Nanopartikel enthalten, Plasmabeschichtungen können nanostrukturiert sein. Haftvermittler können Nanopartikel enthalten. Die Quantifizierung von Haftfestigkeiten unterschiedlichster Beschichtungen auf einer Vielfalt an Substraten ist ein Anwendungsgebiet des Multiproben-Adäsionsanalysators von LUM.

Pigmente kommen in fast allen Industriezweigen vor und sind daher direkt und indirekt Gegenstand zahlreicher Forschungsgebiete. Farben, Kosmetika, Keramik, Papier, Lebensmittel, Batterien und Energiespeichermaterialien, um nur einige zu nennen.

Bestimmen Sie die Partikelanzahl und -konzentration sowie die Partikelgrößenverteilung von Pigmenten mithilfe der SPLS-Technologie. Nutzen Sie die Vorteile der optischen und komplementären Röntgen-STEP-Technologie zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung bei höheren Konzentrationen, der Partikeldichte und der Partikeloberflächeneigenschaften auf der Grundlage der Hansen-Löslichkeits-/Dispergierbarkeitsparameter. Verstehen Sie die Partikeldispergierbarkeit sowie die Separationsstabilität von Suspensionen und Emulsionen mit Pigmenten. Echtzeit- und beschleunigte Stabilitätstests sowie die Vorhersage des Shelf-Life sind möglich. Dabei kommen mehrere ISO-Richtlinien und Normen/Standards zur Anwendung.

Informationen zu beschichteten Pigmentpartikeln und Beschichtungen finden Sie unter Beschichtungen und Oberflächen.

Cellulose-Nanokristalle, Nanofibrillen, Nanopartikel und Mikropartikel finden in vielen Branchen zahlreiche Anwendungen. Von Hochleistungsmaterialien über die Papierherstellung, in der Pharmazie bis hin zur Schlammentwässerung, um nur einige zu nennen.

Charakterisieren Sie Kohlenstoffnanoröhren, Zellulose, Füllstoffe, Tinten und Polyelektrolyte im Papierherstellungsprozess.

Bestimmen Sie die Partikelgrößenverteilung, verstehen Sie die kolloidale Stabilität, das Flockungs- und Separationsverhalten. Wenden Sie die analytische Zentrifugation zur Untersuchung der Zellstoffentwässerung und der Faserwechselwirkungen an. Verstehen Sie den Einfluss der Porenstruktur von Rohpapier auf das Beschichtungsergebnis von LWC-Papieren.

Holzschutzmittel, Flammschutzmittel, Paraffin- und Wachsemulsionen, z. B. für mitteldichte Faserplatten (MDF), werden mittels optischer und Röntgen-STEP-Technologie zur Partikel- und Dispersionscharakterisierung untersucht.

Die Abreißfestigkeit von Beschichtungen auf Holz, die Prüfung von Verklebungen von hochgefüllten holzfaserverstärkten Kunststoffen für Außenanwendungen gehören zu den LUMiFrac-Anwendungen.