用DWS对农药样品干燥度的分析报告

2021-10-29

法国formulaction公司创新和开发的Horus coating成膜分析仪运用MS-DWS原理测量。Horus coating基于通过自适应散斑分析干涉术(ASSI.)直接处理后向散射光。当激光光源被发送到平面样品时,其各种折射率不同的成分,如乳胶或颜料颗粒,开始散射激光光源发射的入射光。散射激光再通过数码相机显示,显示出背散射波起伏的建设性和破坏性干扰,具体表现为出现明暗相间的暗斑和亮斑相夹的散斑图像。而由此产生的图像称为所谓的“斑点图像"。样品中的任何运动都会引起背散射光干涉的波动。因此,散斑图像的波动频率可以跟踪散射体的运动。散斑图像上的光斑波动速度随着样品的干燥而降低,即散斑图像的变形速度随时间而降低。随着薄膜的逐步形成,由于粘度和薄膜相干性的增加,散射体的运动相应会减少。当结构不再发生变化时,即当膜形成时或者干燥完成时,散斑图案的平均变形速度保持不变,散斑图像保持不变。观察到随时间变化的流动性因子减小,因此布朗运动减小,因此粘度增大。斜率的每个变化对应于干燥机制的变化。

 

 

1.1实验方法

取确定量(200微升)的样品。 将产品涂抹在基材上,保证样品厚度的均匀性和一致性,并 将样品池在成膜分析仪(Horus)下进行测量,测量参数是:室温,确定的空气湿度,金属基材。

 1.2 仪器

成膜分析仪,法国FORMULACTION公司

 1.3 实验原理

Horus是一种成膜分析仪,采用了一项独特的专利技术,称为“自适应散斑成像干涉法": 当激光照射样品时,光子穿透样品并被粒子、液滴、纤维等物体(任何光学指数不同于体的材料,它散射激光)后向散射。当摄像机被用作后向散射波的检测器时,会显示一个称为“散斑"的干扰图像。散斑图像上的暗斑和亮斑分别是由背散射波之间的破坏性干扰和构造性干扰引起的。从而对样品内部散射体随时间变化的运动进行光学测量。

分析深度是光对样品的穿透深度,这取决于样品的性质(浓度、粒径和折射率)。注入到介质中的光子在几个l*内穿透,l*是光在介质中的传输长度。l*也被定义为光子路径,在此之后光子方向完全随机。因此,光线的穿透深度与l*成正比。Horus的敏感深度高达传输长度l*30倍。

 

1.3.1干燥过程对应的数据变化四个阶段

阶段I:此阶段称为蒸发阶段。散射体散布在主体中,并经历快速的布朗运动。溶剂从薄膜中蒸发,散射体(例如颗粒,乳剂液滴……)浓缩。第一阶段的持续时间可能与样品的开放时间有关:只要颗粒充分分散在薄膜中,它们就可以自由移动并且涂料仍可使用。

第二阶段:固体中的高浓度会导致堆积过程。该阶段在干燥动力学上表现为扰动区域,显示了当颗粒接触在一起时的加速和减速。此步骤也称为颗粒的重新排列期。第二阶段的结束对应于特征时间为颗粒的紧密堆积

第三阶段:在此阶段,观察到流动系数在干燥动力学上急剧下降,然后缓慢下降。流动性因子的急剧下降对应于大量水的消失,颗粒被很好地堆积,并且只有间隙水保留在膜中。在此阶段,粒子发生变形,密闭排列的阵列中充满水隙的粒子变形,到达不再有水的菱形十二面体。通常由触碰时间自动计算出的特征时间T3通常对应于干触时间Horusoft作为阶段III在干燥动力学上的最大曲率。

阶段IV:跨越聚合物/聚合物边界的相互扩散或液滴的聚结以形成均匀的膜。在IV阶段之后,流动性因数不再随时间变化,通常对应于称为T4的干燥困难时间

1.4实验数据

样品:吡己1200微升,16℃,湿度35%T1-1: 4900s 1.28Hz     T1-2: 6672s 0.40Hz  T1-37935s       0.00029Hz


 

T1-2

 

 

T1-1

 

 

T1-3

 





样品:吡买2200微升,17℃,湿度35%T1-1: 7168s 1.25Hz  T1-2: 9068s      0.12Hz T1-39986s  0.00037Hz


 

T2-3

 

 

T2-1

 

 

T2-2

 





 

 

 

 

 

 

 

样品:纳3200微升,17℃,湿度40%T1-1: 6803s 1.29Hz  T1-2: 11705s 0.27Hz  T1-312931s       0.00021Hz


 

T3-3

 

 

T3-2

 

 

T3-1

 





 

 

 

 

样品:乳4200微升,17℃,湿度35%T1-1: 7840s 1.29Hz  T1-2: 12160s  0.99Hz  T1-319549s 0.00031Hz


 

T4-3

 

 

T4-2

 

 

 





 

 

样品:微5200微升,18℃,湿度40%T1-1: 866s   1.30Hz  T1-2: 7924s  0.35Hz  T1-3: 12938s  9.1E-05Hz


 

T5-1

 

 

T5-2

 

 

T5-3

 





 

2. 结论

4样品到达T3的时间最长,即样品干燥时间最长,干燥时间最短的是吡己1.


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