KINEXUS PRODUKTLINIE RHEOMETER-FUNKTIONALITÄTEN NEU DEFINIERT

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1 KINEXUS PRODUKTLINIE RHEOMETER-FUNKTIONALITÄTEN NEU DEFINIERT

2 DIE KINEXUS SYSTEME Rheometer-Funktionalitäten neu definiert Das Malvern Kinexus ist mehr als nur die Weiterentwicklung eines Rheometers: Es definiert das Handling rheologischer Tests neu. Diese neue Generation der Rotationsrheometerplattform wurde auf der Grundlage von umfassendem Marktfeedback entwickelt. Innovatives Technologiedesign und eine revolutionäre Software verbinden sich zu einer Gesamtlösung, die Ihre Rheometrie- Erwartungen übertrifft. Das modulare Kinexus mit echter Plug-and- Play-Funktionalität, für alle Messgeometrien und Temperaturoptionen, ermöglicht zukunftsweisende rheologische Tests auf Basis von Standardarbeitsanweisungen (SOP, Standard Operating Procedures). Ausgelegt für die Charakterisierung vom wasserdünnen Fluid bis hin zum Festkörper, bietet das Kinexus Rheometer einzigartige duale Messfunktionen für Scher- und Axialtests. Entscheidende Vorteile des Kinexus Rheometers Jegliche Betriebsarten werden unterstützt: Schubspannungs (CS)- und Scherraten (CR)- gesteuerte Viskosimetrie sowie Schubspannungs (CS)- und Deformations (CD)-gesteuerte Oszillation (zum besseren Verständnis der Probenhistorie). Außergewöhnlich sensitive Messung der Normalkraft zur Einstellung des Messspalts für optimale Ergebnisse. Einzigartige rspace Software mit höchster Flexibilität bei der Einrichtung der Tests/ Parametrierung: von sequenzgesteuerten Standard-Tests (SOPs) bis hin zu komplett benutzerdefinierbaren Tests für zukunftsweisende Forschungsanwendungen. Große Auswahl an Messgeometrien zur optimalen rheologischen Charakterisierung komplexer Fluide - einschließlich Dispersionen, Emulsionen, Polymerschmelzen, Lösungen, Pasten und Gelen Intelligente Geometrieerkennung mit vollständiger Autokonfiguration und Systemfeedback für durchgehend zuverlässige Messdaten. Standardmäßige Dokumentation der gesamten Probenhistorie in Einzeldateien ab dem Aufbringen der Probe - denn die Erfassung zuverlässiger rheologischer Daten für komplexe nichtnewtonsche Materialien beginnt bereits vor der eigentlichen Messung Einzigartige Plug-and-Play-Funktion zum Einsetzen/Wechseln der Temperieroptionen: Alle Anschlüsse für Mechanik, Stromversorgung, Datenaustausch und Temperierflüssigkeiten lassen sich mit nur einem einfachen Handgriff herstellen Multifunktionales Zubehördesign wie z.b. die austauschbaren unteren Absatzplatten, die Einweg-Wechselplatten oder die große Auswahl an Geometrien, deckt kostengünstig ein breites Anwendungsspektrum ab 2

3 VON DER FORMULIERUNG UND VERARBEITUNG BIS ZU DEN ENDEIGENSCHAFTEN IHRES PRODUKTS Die Bedeutung der Rheologie Formulierung Die Rheologie ist eines der wichtigsten Bindeglieder zwischen der Mikrostruktur eines Produkts und dessen Endeigenschaften. Ziel ist die Entwicklung eines Produkts mit bestimmten Leistungsmerkmalen - möglich durch die Beeinflussung der Mikrostruktur und somit deren rheologischen Eigenschaften. Phasenverhalten und Mikrostruktur Rheologie Eigenschaften Produktform/-haptik, Konsistenz, Steifigkeit G G δ Verarbeitung f Anwendungsprozesse Dosieren, Gießen, Sprühen Produktverwendung Endprodukt - Dispergierfähigkeit, Stabilität Optimierung der Endeigenschaften Das Kinexus Rheometer hilft Ihnen, die Materialeigenschaften, von der Viskosität bis zur Viskoelastizität, zu verstehen und zu definieren. Darüber hinaus unterstützt es Sie beim Lösen von Materialproblematiken in allen Phasen des Produktlebenszyklus: als Teil des Fertigungsprozesses über einen bestimmten Zeit- oder Temperaturbereich bei einer bestimmten Probencharge bei einer Formulierungs-Änderung bei der Material-Verpackung beim Material-Transport bei Optimierung von Produktstabilität oder Haltbarkeit bei Optimierung der Eigenschaften des Endprodukts bei der Produkt-Optimierung für bessere Kundenakzeptanz beim Benchmarking mit anderen Produkten auf dem Markt 3

4 EINZIGARTIGE DUALE MESSFUNKTIONEN Eine Revolution bei der Steuerung von Rotations- und Axial-Tests Die einzigartige Kombination aus Kinexus Hardware-Technologie und rspace Software ermöglicht das Konfigurieren von drei wesentlichen Rheometer-Funktionen unabhängig voneinander: Rotationsmodus - Drehmoment, Drehzahl oder Winkelauslenkung Axial-Modus - Normalkraft, Axialgeschwindigkeit oder Axialposition Temperaturregelung Mit höchster Flexibilität bei rheologischen Tests für Industrie und Forschung bietet das Kinexus: Alle Grundversuche der Rotationsrheometrie Hochentwickelte vertikale (axiale) Prüfungen, einschließlich Squeeze/ Quetschströmungs- und Tack/ Klebrigkeitsprüfungen Eine Kombination aus Scher- und Axialtests für innovative, prozessrelevante Messungen Bei der Entwicklung des Kinexus wurde besonders auf die vertikalen/axialen Tests Wert gelegt, die bei anderen Rheometersystemen häufig zweitrangig behandelt werden. Das Kinexus kombiniert eine extrem hochauflösende und schnelle Messspaltsteuerung mit einem extrem sensitiven Normalkraftsystem. Dies eröffnet völlig neue Möglichkeiten bei der Probenaufbringung und bei der Messung von empfindlichen Strukturen bis hin zu schnell aushärtenden Proben. Die vollumfängliche Datenerfassung erlaubt eine vollständige Dokumentation der Probenhistorie, vom Aufbringen bis zum Entfernen der Probe. So kann jeder Aspekt der Rheologie optimiert und überprüft werden. 4

5 EINZIGARTIGE DUALE MESSFUNKTIONEN Synchronisierte Daten zu Drehmoment, Winkelauslenkung, Temperatur, Messspalt und Normalkraft bei außergewöhnlichen Datenaktualisierungsraten Messspalt-Steuerung Besonders großer vertikaler Positionsbereich über 230 mm für optimale Flexibilität bei der individuellen Testeinrichtung Einzigartiger vertikaler Geschwindigkeitsbereich von 0,1 μm/s bis 35 mm/s Regelbare Geschwindigkeits- und Normalkraft-Profile über den gesamten vertikalen Bewegungsbereich: linear, exponentiell und mit Maximal-/ Minimalgrenzwerten Spaltvorgabe auf 0.1µm genau über den gesamten Bereich Optimale Probenaufbringung aller Materialtypen, von empfindlichen, deformationskritischen Strukturen bis hin zu schnell aushärtenden Systemen Normalkraft Hohe Sensitivität und schnelle Ansprechzeiten durch neuartige Bauweise der Normalkraft-Option Optimierte Steuerung und Reaktionszeiten zur Erfassung des transienten Verhaltens einer Probe bei axialer Belastung Ultraschnelle, konstante Rohdatenrate von bis zu 5kHz für alle Gerätevariablen, einschließlich Messspalt und Normalkraft, synchronisiert mit Rotations- und Temperaturdaten Erfassung und Speicherung der Normalkraftdaten ab dem Aufbringen der Probe, da die zuverlässige rheologische Prüfung von nichtnewtonschen Materialien bereits mit einer konsistenten, steuerbaren Probenaufbringung beginnt Präzise steuerbare axiale Tests: Squeezeund Tack-Tests (Quetschströmungs- und Klebrigkeitsprüfungen) 5

6 ṙ SPACE SOFTWARE Maximale Flexibilität beim Testablauf mit sequenzgesteuerten Messroutinen Einer der wichtigsten Aspekte bei der Entwicklung des Kinexus Rheometers war die Maximierung der Benutzerfreundlichkeit und -flexibilität. Diese ermöglicht nun einzigartige Versuchsabläufe, wie sie mit bisherigen Rotationsrheometern kaum möglich waren. Aus dem Marktfeedback ging hervor, dass sich Anwender aus der Industrie Standardarbeitsanweisungen (SOP, Standard Operating Procedure) und fest vordefinierte Versuchsabläufe wünschen, die ihre spezifischen Benutzeranweisungen und -eingaben entsprechend der jeweiligen Anforderungen inkludieren. Anwender in der Forschung hingegen fordern eine vollständig offene Software mit individuell programmierbaren Tests, wodurch bisher unrealisierbare Tests durchgeführt werden können. All diesen Anforderungen sollte die Software gerecht werden. Das Kinexus vereint in seiner einzigartigen, sequenzgesteuerten rspace Software nun all diese Aspekte. Das Kinexus wird mittels Sequenzen gesteuert, d. h. mittels einzelner grundlegenden, rheologischen Testbausteinen. Diese können mit anderen Testbedingungen wie bspw. Benutzereingaben, Auswahloptionen, bestimmten Werten, Schleifen oder Abbruchkriterien verknüpft werden, um intelligente Versuchsabläufe zu gestalten. Dabei kann jede Sequenz geschützt werden (run only) - sodass der Benutzer diese unter SOP-Bedingungen mit vorgegebenen Anweisungen und Feedback ausführt. Jede Sequenz kann jedoch auch zum Bearbeiten freigegeben werden, wobei das komplette Testdesign durch den Anwender selbst definiert werden kann. Welche rheologischen Versuchsabläufe wünschen Sie sich? Formulieren Sie Ihren Wunsch-Testablauf und das Kinexus macht es möglich Zukunftsweisende, spezifische Versuchsabläufe genau nach Ihren Anforderungen Sequenzprogrammierung des Kinexus Drag-and-Drop -Funktionen, auch zum Importieren von Untersequenzen Benutzerdefinierte Auswahloptionen, Werte-Kalkulationen, Schleifen und Abbruchkriterien Spezifische Benutzereingaben und -anweisungen nach Bedarf 6

7 ṙ SPACE SOFTWARE Standard Operating Procedure (SOP)-gesteuerte Testabläufe für zuverlässige rheologische Messungen Malverns Konzept zur Steuerung der Materialprüfung mittels Standardarbeitsanweisungen (SOP, Standard Operating Procedure) ist ein Grundbaustein aller Malvern Technologien und nun erstmals in einem Rheometersystem verfügbar. Fest definierte Testabläufe mit entsprechender Geometrie- und Parameter-Einstellung Kontinuierliche Benutzerführung und entsprechendes Feedback Ermöglicht das Erstellen von eigenen Standard-Tests Weltweite Nutzung der Software innerhalb Ihrer Organisation möglich Kontinuierlich konsistente und zuverlässige Messungen Rheologie-Software-Toolkit Viele verschiedene rheologische Grundversuche in der rspace Software mit nur einem Mausklick verfügbar Einfacher Einstieg in solide rheologische Messungen Vollständig konfigurierte SOP-gesteuerte Versuchsabläufe mit entsprechender Beschreibung Tests die Ihre Materialproblematiken lösen: Komplettes Abbild der allgemeinen Rheologie eines Materials Problemlösung bei Materialformulierung, Anwendungen oder Prozessen Zielgerichtete Optimierung einzelner wesentlicher Materialeigenschaften oder Implementierung einer kritischen diagnostischen Prüfung 7

8 KINEXUS ZUBEHÖR Entwickelt für die Charakterisierung rheologisch komplexer Materialien Messgeometrien QuickConnect-Geometrien mit automatischer Erkennung und intelligenter Nullpunktsetzung (AutoZero) Automatische Konfiguration von Geometriekonstanten und entsprechenden Testeinstellungen Fest definierte Tests für spezifische Geometrien zur Minimierung von Bedienungsfehlern Softwaregesteuerte, automatische Geometriearretierung für einfaches Trimmen der Probe Verschiedene Materialien und Oberflächenbeschaffenheiten für jegliche Applikationen Lösemittelfalle für flüchtige Komponenten Einwegoptionen Koaxiale Zylinder (Außen- und Innenzylinder) nach DIN Doppelspaltgeometrie und verschiedene Flügelrührer erhältlich Geometrie-Adapter ermöglicht die Verwendung von kundenspezifischen Sonder-Geometrien mit dem Kinexus Temperiereinsätze Exklusive Plug-and-Play-Funktion aller Temperiereinsätze Schnelles, einfaches und robustes Auswechseln Alle Anschlüsse für Mechanik, Stromversorgung, Datenaustausch und Temperierflüssigkeiten werden mit einem Handgriff hergestellt Automatische Erkennung und Konfiguration der Temperiereinheit Peltierbasierte Systeme mit hoher Heiz- und Kühlrate sowie exzellente Temperaturstabilität Hochpräziser Temperatursensor in unmittelbarer Probennähe Temperaturauflösung bis 0,01 C Leicht zu reinigen 8

9 KINEXUS ZUBEHÖR Entwickelt für die Charakterisierung rheologisch komplexer Materialien Platte-Peltier-Temperierung (-40 C bis 200 C) Temperiereinsatz für Kegel/Platte- und Platte/Platte- Messgeometrien Erfüllt die Temperieranforderungen für die meisten Anwendungen von Flüssigkeiten bis hin zu weichen Festkörpern, wie z. B. Cremes, Pasten und Gelen Austauschbare untere Absatzplatten für die optimale Auswahl zu einer gegebenen oberen Messgeometrie Effiziente Lösemittelfalle zur genauen Messung von Proben mit flüchtigen Komponenten sowie zur Minimierung der Probenaustrocknung Einwegplattenoption für aushärtende Materialien Platte-Peltier-Temperierung mit aktiver Haube (-40 C bis 200 C) Temperiereinsatz zur Minimierung thermischer Gradienten bei Platte/Platte- und Kegel/Platte- Messsystemen Geeignet für die Messung temperaturkritischer Proben, bei denen der Temperaturbereich erheblich über oder unter der Umgebungstemperatur liegt Eine speziell entwickelte Konstruktion kombiniert das Peltier-Element mit zusätzlichen Heizmodulen, um radiale und vertikale Wärmeverluste in der lokalen Probenumgebung aktiv zu kompensieren Hohe Heiz- und Kühlraten aufgrund Hauben-Komponenten mit niedriger thermischer Masse Einlass für Inertgas in die Probenumgebung Zylinder-Peltier-Temperierung (-30 C bis 200 C) Temperiereinsatz für konzentrische Zylinder-Messgeometrien Diverse Optionen zur Einhaltung von Temperieranforderungen für unterschiedliche Materialien, von niederviskosen Proben bis hin zu hochkonzentrierten Dispersionen mit Fließgrenze Doppel-Peltierdesign für schnelle Temperaturwechsel und eine rasche Einstellung des thermischen Gleichgewichts in der Probe sowie zur Minimierung thermischer Gradienten Unterschiedliche Außenzylinder- und Innenzylindergrößen erhältlich: C14 (DIN), C25 (DIN) sowie C34 (weiter Spalt) Doppelspaltzelle sowie Flügelrührer Außenzylinder mit abnehmbarer Bodenplatte für eine einfache Reinigung Platteneinsatz als zusätzliche universelle Peltier-Option für alle Geometrien 9

10 KINEXUS SPEZIFIKATIONEN Für die Auswahl des richtigen Rheometersystems ist es entscheidend, die Applikation, den Einsatzbereich und die damit verbundenen rheologischen Prüfanforderungen zu verstehen. Bei der Auswahl des optimalen Rheometersystems beraten wir Sie gerne anhand von Testmessungen und Evaluierungsberichten. ultra+ pro+ lab+ Rheometer-Plattform Forschungsrheometer für zukunftsweisende Tests mit größtem Messbereich Rheometer für die gängigsten Tests nd Anforderungen in der Forschung und Entwicklung Rheologische Standardtests (SOPs)für die Qualitätskontrolle Standardbetriebsarten Drehmomentbereich - Viskometrie (Scherraten- und Schubspannungssteuerung) Drehmomentbereich - Oszillation (Deformations- und Schubspannungssteuerung) Direkte Deformationssteuerung, Scherratensteuerung, Schubspannungssteuerung 1 nnm mnm 5 nnm mnm 10 nnm mnm 0,5 nnm mnm 1 nnm mnm 5 nnm mnm Drehmomentauflösung 0,05 nnm 0,1 nnm 0,1 nnm Winkelauflösung < 10 nrad < 10 nrad < 10 nrad Winkelgeschwindigkeitsbereich 1 nrads -1 bis 500 rads -1 1 nrads -1 bis 500 rads nrads -1 bis 325 rads -1 Deformationssprung < 10 ms < 10 ms < 10 ms Frequenzbereich 6,28 µrads -1 bis 942 rads -1 (1 µhz bis 150 Hz) 6,28 µrads -1 bis 942 rads -1 (1 µhz bis 150 Hz) 6,28 µrads -1 bis 628 rads -1 (1 µhz bis 100 Hz) Trägheitsmoment der Antriebseinheit 12 µn.m.s 2 12 µn.m.s 2 12 µn.m.s 2 Normalkraftbereich 0,001 N - 50 N 0,001 N - 50 N 0,001 N - 50 N Normalkraft-Auflösung 0,5 mn 0,5 mn 0,5 mn Normalkraft-Ansprechzeit < 10 ms < 10 ms < 10 ms Vertikale Liftgeschwindigkeit des rforce Liftsystems 0,1 µms -1 bis 35 mms -1 0,1 µms -1 bis 35 mms -1 0,1 µms -1 bis 35 mms -1 Vertikaler Positionierungsbereich des rforce Liftsystems (messbar) Genauigkeit der Messspalteinstellung (über gesamten vertikalen Positionierungsbereich) Vollständig konfigurierbare vertikale Profile Rohdatenerfassung Dokumentation der kompletten Probenhistorie Geräteschnittstelle rspace Software 230 mm 230 mm 230 mm 0,1 µm 0,1 µm 0,1 µm Nach Geschwindigkeit und nach Normalkraft Konstante Datenflussrate bis zu 5 khz Datenerfassung standardmäßig vom Aufbringen bis zum Entfernen der Probe USB Plug-and-Play Sequenzgesteuerte Schnittstelle für Standardtests mit den Standard Operating Procedures (SOP) oder auch vollständig benutzerdefinierbare Tests / Prüfdesigns für individuelle Anforderungen Software gemäß 21 CFR Part 11 Optional Optional Optional Abmessungen T x B x H (Gewicht) 485 mm x 490 mm x 680 mm (47 kg) 10 HINWEIS: Die Ermittlung der Spezifikationen erfolgte anhand der Installations- und Aufstell-Bedingungen des Kinexus Rheometers.

11 KINEXUS SPEZIFIKATIONEN ultra+ pro+ lab+ Zubehör Entwickelt für die rheologische Charakterisierung disperser Systeme, einschließlich Polymerschmelzen, Lösungen, Emulsionen, Suspensionen, Pasten und Gele Messgeometrien Obere Messgeometrien Material Platten- und Kegeldurchmesser Kegelwinkel Austauschbare untere Platten Konzentrische Zylinder Austauschbare Außenzylinder Oberflächenbeschaffenheiten Flügelrührer Einwegoption Plug-and-Play; automatische Erkennung und Konfiguration durch die Software Standard: Edelstahl 316 (British Steel, BS) Andere Materialien (z. B. Titan für chemische Verträglichkeit) erhältlich. Standardgrößen: 20 mm bis 60 mm. Andere Größen auf Anfrage. Spezielle Platten für das Prüfen von Asphalt mit 4 mm, 8 mm und 25 mm Durchmesser. 0,5, 1, 2 und 4. Weitere Winkel auf Anfrage. Verschiedene Durchmesser und Oberflächenbeschaffenheiten (zum Abstimmen auf die oberen Geometrien mit Schnellverschluss-Mechanismus) Standard: C14 (DIN), C25 (DIN), C34 (weiter Spalt) Schnellverschluss-Mechanismus, optional: abnehmbare Bodenplatte Sandgestrahlt, profiliert, gekerbt oder gerillt Flügelrührer C14 und C25, Spezial-Flügelrührer für weiche Gele Untere und obere Platte als Einwegoption für die Prüfung aushärtender Materialien Temperiereinsätze QuickConnect-Einsatzsystem Platte-Peltier-Temperierung Platte-Peltier-Temperierung mit aktiver Haube Zylinder-Peltier-Temperierung Plug-and-Play; automatische Erkennung und Konfiguration durch die Software Temperaturbereich: -40 C bis +200 C Maximale Heizrate*: 30 C/Minute Maximale Kühlrate*: 30 C/Minute Temperaturbereich: -40 C bis +200 C Maximale Heizrate*: 30 C/Minute Maximale Kühlrate*: 20 C/Minute Temperaturbereich: -30 C bis +200 C Maximale Heizrate*: 15 C/Minute Maximale Kühlrate*: 15 C/Minute Temperaturauflösung 0,01 C Temperaturstabilität ±0,1 C oder besser * Abhängig vom Temperaturbereich. HINWEIS: Die Ermittlung der Spezifikationen erfolgte anhand der Installations- und Aufstell-Bedingungen des Kinexus Rheometers. 11

12 Malvern Instruments GmbH Marie-Curie-Str. 4/ Herrenberg Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Malvern Instruments ist ein Unternehmen der Spectris plc, dem Spezialisten für Präzisionsmesstechnik und elektronische Steuerungen. Spectris und das Spectris-Logo sind Marken der Spectris plc. Malvern Solutions: Advanced technology made simple - Händleradresse Irrtum und Änderungen vorbehalten. Malvern Instruments strebt nach kontinuierlicher Verbesserung durch technische Weiterentwicklung. Wir behalten uns daher das Recht vor, von den Informationen, Beschreibungen und Spezifikationen in dieser Veröffentlichung ohne Ankündigung abzuweichen. Malvern Instruments ist nicht haftbar für in dieser Veröffentlichung enthaltene Fehler oder für zufällig entstandene Schäden bzw. Folgeschäden im Zusammenhang mit der Bereitstellung, Leistung oder Verwendung dieses Materials. Das Kinexus Rheometer und die zugehörigen Systemkomponenten sind durch die folgenden Patente geschützt: US B2 und die zugehörige Anmeldungen EP A2; US B2; US A1 sowie die zugehörigen Anmeldungen EP A2, CN A, JP A; EP A1 und die zugehörigen Anmeldungen CN A, JP A. Malvern und das Hügel -Logo, Kinexus, r und sind internationale Marken von Malvern Instruments Ltd MRK DE-01