Voorgestelde zoekopdrachten
  • stopper set
  • weegschaal
  • ph meter
  • ind570
  • ics425
Alle categorieën
  • Alle categorieën
  • Producten
  • Koop online
  • Ondersteuning
  • Expertise
  • Evenementen & Webinars
  • Overige
Filter
Nederlands
Home Applicaties Laboratorium Weegapplicaties Zeefanalyse

Zeefanalyse

Workflows voor bepaling van korrelgrootteverdeling digitaliseren en automatiseren

Bel ons voor een offerte
Analyse van de deeltjesgrootteverdeling met een zeefanalyse

Een zeefanalyse of zeefproef is een belangrijke methode om de deeltjesgrootteverdeling van korrelig materiaal te bepalen. De deeltjesgrootte beïnvloedt materiaaleigenschappen zoals stroming en transportgedrag (voor bulkmaterialen), reactiviteit, abrasiviteit, oplosbaarheid, extractie- en reactiegedrag, smaak, samendrukbaarheid en nog veel meer. De bepaling van de deeltjesgrootte is daarom essentieel voor een groot aantal industrieën, zoals de voedingsmiddelen-, bouw-, kunststof-, cosmetica- en farmaceutische industrie, om de procestechniek te optimaliseren en de kwaliteit en veiligheid van eindproducten te garanderen.

Om de deeltjesgrootteverdeling te meten, kunnen verschillende methoden en procedures worden toegepast, afhankelijk van het monstermateriaal, de verwachte deeltjesgrootte en de omvang van het onderzoek. Deze omvatten directe beeldanalyse, statisch (SIA) of dynamisch (DIA), statische lichtverstrooiing (SLS), ook wel laserdiffractie (LD) genoemd, dynamische lichtverstrooiing (DLS) en de zeefanalyse. De laatstgenoemde is de traditionele en meest gebruikte methode om de deeltjesgrootteverdeling te meten.

Waarom een zeefanalyse belangrijk is

De voordelen van een zeefanalyse zijn onder andere het gemakkelijk gebruik, de minimale investeringskosten, nauwkeurige en reproduceerbare resultaten in een relatief korte tijd en de mogelijkheid om deeltjesgroottefracties te scheiden. De zeefanalyseprocedure door differentieel wegen is een foutgevoelig proces. Het gebruik van een nauwkeurige weegschaal met handige functies en digitaal gegevensbeheer is daarom al snel lonend.

High-Throughput Experimentation (HTE)

Uitvoering van een zeefanalyse

Bekijk deze video en ontdek waarom deeltjesgrootteanalyse zo belangrijk is en hoe u stap-voor-stap een zeefanalyse uitvoert.

De impact van de deeltjesgrootteverdeling kan enorm zijn en de analyse ervan door middel van zeefweging is een vervelend en foutgevoelig proces. Automatiseer uw workflows voor zeefanalyse: maak geleide processen en digitaal gegevensbeheer een integraal onderdeel van al uw zeefwegingen!

 

Spring naar een van de volgende secties om meer te ontdekken en te leren:

  1. Zeefanalyse, een typische workflow
  2. Gebruikelijke methoden voor het analyseren van deeltjesgroottes en -verdelingen
  3. Gratis ondersteuning voor snel en foutloos zeefwegen
  4. De uitdagingen van zeefweging bij zeefanalyse
  5. Aanbevolen weegoplossing voor zeefanalyse: Precisiebalans op topniveau aangesloten op LabX™ laboratoriumsoftware
  6. Gratis eGuide: Bepaling van de deeltjesgrootteverdeling door zeefanalyse
  7. FAQ - veelgestelde vragen over zeefanalyse

 

Workflow voor zeefanalyses

Typische workflow voor zeefanalyse

Een zeefstapel bestaat uit verschillende zeven die met toenemende maaswijdte op elkaar gestapeld zijn, waarbij het monster op de bovenste zeef geplaatst wordt. Er wordt zodanig gezeefd dat de massa van het monster op elke zeef niet verandert (= constante massa). Elke zeef wordt gewogen en het volume van elke fractie wordt berekend in gewichtspercenten, wat een verdeling op basis van massa oplevert.

Voorbereidingsstappen
1. Methodeontwikkeling: op basis van het te testen materiaal een geschikte standaardmethode kiezen, de juiste zeven in de stapel selecteren om een gelijkmatige verdeling op elke zeef te garanderen, en de vereiste hoeveelheid monster bepalen. Voorafgaande tests kunnen helpen bij het specificeren van deze parameters
2. Voorbereiding van zeven of stapels, bijv. vooraf registreren van de zeven (t.b.v. identificatie en tarragewicht)
3. Bemonstering
4. Monstervoorbereiding, bijv. voordrogen, conditioneren of monsterverdeling

Zeefweegstappen
5. Weeg zeven leeg, van onder naar boven of vanuit de pan (A), de kleinste maaswijdte (B) tot de grootste maaswijdte (E); identificeer elke zeef, trek de tarra ervan af
6. Voeg het monster toe
7. Zeven (handmatig of met de zeefschudder)
8. De fracties terugwegen in elke zeef, van boven naar beneden of van de grootste maaswijdte naar de kleinste maaswijdte
9. Resultaatanalyses, evaluatie en interpretatie

Onderhoud van de apparatuur
Net als andere precisiemeetinstrumenten in het laboratorium, hebben testzeven regelmatig onderhoud nodig om de prestatienorm te handhaven:

  • Zorgvuldige reiniging na elke run
  • Prestatiecontroles vóór gebruik en periodieke routinecontroles, bijv. testen met proficiency testmonsters
  • Kalibratie: periodieke kalibratie en hercertificatie van testzeven (ASTM E11 of ISO 3310-1).

 

Gebruikelijke methoden voor het analyseren van deeltjesgrootte en -verdeling

De methode die gekozen wordt om deeltjesgroottes en -verdelingen te bepalen, hangt af van de beoogde stof en de verwachte deeltjesgroottes.

Analysemethoden voor deeltjesgrootte:

  1. Zeefanalyse
  2. Directe beeldanalyse, statisch (SIA) of dynamisch (DIA)
  3. Statische lichtverstrooiing (SLS), ook laserdiffractie genoemd (LD)
  4. Dynamische lichtverstrooiing (DLS)
Resultaten van een zeefanalyse met een zeefkromme in de grafiek

Zeefanalyse is de traditionele methode om de deeltjesgrootteverdeling te bepalen. Vaste deeltjes met een grootte van 125 mm tot 20 μm kunnen snel en efficiënt gemeten worden door droog of nat zeven met standaard testzeven.

Zeefanalyse wordt in een aantal nationale en internationale normen gespecificeerd als een verplichte testmethode voor diverse analytische en industriële processen. Een snelle zoekopdracht naar het sleutelwoord "zeef" levert meer dan 150 individuele standaardresultaten op de ASTM-website en meer dan 130 resultaten op de ISO-website op. Deze resultaten geven informatie over welke zeefmaten vereist zijn voor een bepaald materiaal. Elke norm beschrijft in detail hoe de deeltjesgroottetest moet worden uitgevoerd, inclusief monstergrootte, testduur, verwachte resultaten en acceptatiemethode.

Voorbeelden van normen:

  • ASTM C136: Standaard testmethode voor zeefanalyse van fijne en grove aggregaten
  • ASTM D422: Standaard testmethode voor korrelgrootte-analyse van grond.

De meeste van deze normen vereisen dat de gebruikte zeven voldoen aan bepaalde technische vereisten die worden beschreven in specifieke zeefnormen zoals ISO 3310 of ASTM E11 / E 323.

Met directe beeldanalyse kunnen de fysische eigenschappen van individuele deeltjes (grootte, vorm en oppervlaktemorfologie) worden bepaald. Het cruciale verschil tussen dynamische en statische beeldanalyse is dat bij statische beeldanalyse de deeltjes zich op een drager bevinden en niet bewegen ten opzichte van de camera tijdens de acquisitie, zoals bij een microscoop, terwijl bij dynamische beeldanalyse de deeltjes langs een detector bewegen.

Static Image Analysis (SIA) wordt voornamelijk gebruikt om smalle grootteverdelingen te meten, met de nadruk op het karakteriseren van zeer fijne deeltjes. Het levert deeltjesafbeeldingen met een hoge resolutie die een uiterst nauwkeurige beschrijving van grootte en vorm mogelijk maken, maar het is tijdrovend. SIA wordt voornamelijk gebruikt in onderzoek en ontwikkeling.
Standaard: ISO 13322-1.

Dynamic Image Analysis (DIA) is een op aantallen gebaseerde methode voor de karakterisering van deeltjes, die toepasbaar is voor monsters groter dan ongeveer 1 µm. Als er ook kleinere deeltjes gemeten moeten worden, is laserdiffractie (LD) de methode bij uitstek. DIA is een moderne methode voor de karakterisering van deeltjesgrootte die ideaal geschikt is voor routinemetingen van bulkgoederen, poeders, korrels en suspensies. In veel industrieën heeft de DIA de traditionele zeefanalyse al vervangen.
Standaard: ISO 13322-2.

Static Light Scattering (SLS) of Laser Diffraction (LD) kunnen op volume gebaseerde verdelingen, farmaceutica (API) en PSD in vloeistoffen en slurries bepalen. Laser Diffractie is de meest gebruikte methode voor het bepalen van deeltjesgrootteverdelingen, anders dan de traditionele zeefanalyse. Deze methode is gebaseerd op de afbuiging van een laserstraal door een geheel van deeltjes gedispergeerd in een vloeistof- of luchtstroom.
Standaard: ISO 13320.

Dynamic Light Scattering (DLS) is gebaseerd op de Brownse beweging van gedispergeerde deeltjes in oplossing. Het is een niet-invasieve techniek voor het meten van de grootte en grootteverdeling van moleculen en deeltjes in het submicronbereik.
Standaard: ISO 22412.

 

Deskundig advies bij zeefanalyses

Hebt u advies nodig?

Wilt u weten:

  • Hoe u uw zeefanalyse gemakkelijker, sneller en minder foutgevoelig kunt maken
  • Hoe u de verwerkingscapaciteit kunt verhogen en de kosten per monster kunt verlagen?

Ons team van experts staat altijd klaar om hulp en advies te bieden, aarzel niet om contact met ons op te nemen.

 

Uitdagingen voor zeefanalyses

De uitdagingen van zeefweging bij zeefanalyse

De stappen voor zeefanalyse zijn als volgt:

  1. Weeg de lege zeven
  2. Voeg het monster toe
  3. Zeef gedurende 5-10 minuten
  4. Terugwegen
  5. De zeven schoonmaken

Een standaard zeefstapel bestaat meestal uit 5-10 zeven, waardoor het hele proces vrij tijdrovend is.

Uitdagingen van zeefanalyse zijn:

  • Hoe vermijd of voorkom je dat de zeven door elkaar gaan lopen? Is de volgorde van de zeven altijd correct gevolgd?
  • Hoe zorgt u ervoor dat er geen processtappen zijn overgeslagen of dat er niets dubbel is gemeten?
  • Is alles correct geregistreerd? Werden alle resultaten foutloos overgeschreven?
  • Hoe is ervoor gezorgd dat berekeningen correct zijn uitgevoerd?

 

Zeefanalyse versterkt met balansen en software

Aanbevolen weegoplossing voor zeefanalyse: XPR of XSR precisiebalans aangesloten op Labx™ laboratoriumsoftware

Automatiseer en digitaliseer uw zeefweegworkflow om het proces te versnellen en minder foutgevoelig te maken. Investeer in een XPR of XSR bovenweger aangesloten op LabX™ laboratoriumsoftware voor een snel rendement op uw investering door het proces te versnellen, de verwerkingscapaciteit te verhogen en de kosten per monster te verlagen.

Geleid en geautomatiseerd proces

Het proces kan worden gestart vanaf het aanraakscherm op de balans. De gebruiker wordt stap voor stap door de hele workflow geleid. Door automatische gewichtsdetectie kunnen zeven achtereenvolgens gewogen worden zonder een toets aan te raken. Alle tarragewichten worden nauwkeurig en volledig opgeslagen.
De grafische weeghulp SmartTracTM maakt het gemakkelijk om uw monster tot een specifieke doelwaarde te wegen en voorkomt dat u uw zeven overbelast.
Voor terugwegen hervat u gewoon de taak op het balansscherm en weegt u de geladen zeven in de juiste volgorde, zoals aangegeven op het scherm. De gewichtswaarden worden automatisch geregistreerd zodra een stabiele waarde is bereikt.

Efficiënt wegen

Met de AutoZero functie en automatische resultaatregistratie is wegen onovertroffen snel en veilig. Dankzij de hoge stabiliteit van de unieke SmartPan™ weegpan krijgt u uw resultaten tot twee keer zo snel in vergelijking met wegen op een standaard weegpan. Gegevens en resultaten worden automatisch geregistreerd op het ingebouwde resultatenprotocol, waardoor tijdrovende en foutgevoelige handmatige invoer/uitvoer van gegevens niet meer nodig is. Dankzij meerdere interfaces (4 USB, 1 LAN) kunnen de resultaten eenvoudig naar een PC of ander systeem geëxporteerd worden.

Foutloze documentatie

LabX™ biedt uitgebreid gegevensbeheer en volledige traceerbaarheid; het zorgt automatisch voor alle gegevens en berekeningen. Na de laatste weegstap is het eindresultaat klaar. De complete oplossing kan op maat gemaakt worden voor individuele procesvereisten en geïntegreerd worden met het bestaande ERP/LIMS-systeem van uw bedrijf, zodat taken en resultaten in twee richtingen overgedragen kunnen worden. Alle gegevens worden veilig opgeslagen in een gecentraliseerde database en aangepaste rapporten kunnen op elk moment worden gegenereerd.

Duurzame en gemakkelijk te reinigen constructie

XPR en XSR balansen zijn zo ontworpen dat ze bestand zijn tegen zware omstandigheden en gemakkelijk gedemonteerd kunnen worden zonder gereedschap. Alle onderdelen zijn vaatwasserbestendig - gladde oppervlakken en afgeronde hoeken maken het reinigen van de balans zeer eenvoudig.

 

Download de gratis eGuide voor succesvolle zeefanalyses (PDF)

Gratis eGuide: Bepaling van de korrelgrootteverdeling door zeefanalyse

Download onze gratis eGuide en leer de essentie van zeefanalyse, inclusief use cases, workflows, best practices en efficiënte oplossingen. Op een gemakkelijk te begrijpen manier presenteert de gids gebruikssituaties in verschillende industrieën en legt het belang ervan in elk segment uit. Het vergelijkt ook verschillende methoden voor deeltjesgrootteanalyse, legt de workflow voor zeefanalyse uit en deelt best practices, waaronder 7 tips & tricks voor een goede zeefanalyse.

De Lean Lab-aanpak met Continuous Improvement Processes (CIP's) helpt bij het ontdekken van verdere mogelijkheden voor zeefanalyseprocesoptimalisatie.

Deze eGuide bespreekt de volgende 6 CIP-doelstellingen:

  1. Versnellen
  2. Betrouwbare resultaten garanderen
  3. SOP's bij de hand hebben
  4. Foutloze weging garanderen
  5. Transcriptiefouten vermijden
  6. Rapporten standaardiseren

Gerelateerde inhoud

FAQ

Veelgestelde vragen over zeefanalyse

Wat is de aanbevolen monstergrootte voor zeefanalyse?

Bij zeefanalyse-experimenten bestaat vaak de neiging om te grote monsters te gebruiken, omdat men aanneemt dat dit de testresultaten nauwkeuriger zal maken. Dit gaat echter ten koste van de nauwkeurigheid van het resultaat, omdat elk afzonderlijk deeltje niet de kans krijgt om zich op het oppervlak van de testzeef te presenteren. Over het algemeen wordt een monster van 25-100 g aanbevolen. Er bestaat een procedure om de juiste monstergrootte vast te stellen, waarbij een monsterverdeler wordt gebruikt om het monster tot verschillende gewichten te reduceren (25 g, 50 g, 100 g, 200 g) en monsters in de verschillende gewichtsklassen worden getest. Als uit de test met een monster van 50 g blijkt dat ongeveer hetzelfde percentage door de fijne zeef gaat als uit een monster van 25 g, terwijl een monster van 100 g een veel lager percentage doorlaat, zou dit erop wijzen dat het monster van 50 g de juiste grootte is.

Wat is het verschil tussen zeefdiameters in ASTM-standaarden en deze volgens de ISO/BS-standaarden?

In de ASTM-normen worden zeefdiameters gemeten in inches, terwijl in de ISO/BS-normen millimeters worden gebruikt. Er is een klein verschil tussen een diameter van 8 inch en 200 mm of 12 inch en 300 mm. In werkelijkheid is 8 inch gelijk aan 203 mm en 12 inch aan 305 mm. Daarom kunnen testzeven met een diameter van 8 inch en 200 mm niet genest worden, evenmin als testzeven met een diameter van 12 inch en 300 mm.

Wat zijn de verschillen tussen maasnummers en draadafstand in ASTM-standaarden vergeleken met ISO/BS-standaarden?

Het aantal mazen staat voor het aantal draden per inch (25,4 mm). Zeven van geweven draad worden verkocht met het aantal mazen of met de afstand tussen de draden. De Amerikaanse ASTM-normen gebruiken het aantal mazen, terwijl de internationale ISO/BS- en Britse normen meestal de afstand tussen de draden gebruiken.

Hoe beïnvloedt de luchtvochtigheid in het laboratorium de zeefanalyse?

Zeer droge omstandigheden kunnen ervoor zorgen dat fijne poeders zich met sterke elektrostatische ladingen aan zowel de zeefonderdelen als aan elkaar hechten. Idealiter moet de relatieve vochtigheid (% RH) tussen 45% en 60% liggen.

Wat zijn de voordelen van zeefanalyse ten opzichte van alternatieve technieken, zoals beeldanalysemethoden?

De voordelen van zeefanalyse zijn onder andere lage investeringskosten, eenvoudige bediening, nauwkeurige en reproduceerbare resultaten in relatief korte tijd en de mogelijkheid om deeltjesgroottefracties te scheiden. Daarom wordt deze methode vaak gebruikt in plaats van methoden met laserlicht of beeldverwerking.

Wat zijn de beperkingen van een zeefanalyse?

Eén beperking is het aantal groottefracties dat verkregen kan worden, wat de resolutie beperkt. Een standaard zeefstapel bestaat uit maximaal 8 zeven, wat betekent dat de deeltjesgrootteverdeling gebaseerd is op slechts 8 datapunten. Andere beperkingen zijn dat deze techniek alleen werkt met droge deeltjes, dat de minimale meetlimiet 50 µm is, en dat de methode nogal tijdrovend kan zijn.