60 let NETZSCH-Gerätebau: Vývoj diferenciální skenovací kalorimetrie

V oslavách 60 let společnosti NETZSCH-Gerätebau GmbH budeme pokračovat i v roce 2022. V rámci jubilejního roku se každý měsíc blíže věnujeme jiné oblasti specializace naší společnosti. Po představení našich dilatometrů, STA a spojovacích přístrojů a TGA v předchozích měsících je na řadě nejčastěji používaná termoanalytická metoda: diferenční skenovací kalorimetrie (DSC), která se v květnu dostává do centra pozornosti.

Stephan Knappe pracuje na NETZSCH-Gerätebau v Selbu již více než 31 let. Jeho titul chemického inženýra vychází ze studia technické chemie na Vysoké škole aplikovaných věd Georga Simona Ohma v Norimberku; poté v dubnu 1991 nastoupil do aplikační laboratoře NETZSCH jako náš první specialista na polymery. Po jejím oddělení od naší Laboratoře vysokoteplotních aplikací se stal vedoucím naší nově založené Laboratoře polymerů a - spolu s příslušnými obchodními pracovníky - pořádal aplikační semináře s živými workshopy nejprve v Německu, Rakousku a Švýcarsku a později i v dalších evropských zemích. V průběhu let zastával několik pozic na NETZSCH: Mimo jiné byl produktovým manažerem přístrojů řady 200 pro DSC, TGA a DMA, vedoucím prodeje a aplikační podpory po celém světě a vedoucím prodeje pro jižní Evropu. V současné době je jako manažer prodeje pro západní Evropu zodpovědný za náš německý trh, pobočky NETZSCH v západní Evropě a naše výhradní prodejní zastoupení.

Jako "NETZSCH klíčový zaměstnanec" provází Stephan Knappe vývoj diferenční skenovací kalorimetrie (DSC ) již řadu let a zde pro nás shrne milníky.

Nejdůležitější stanice DSC v historii NETZSCH

Až do konce 80. let se společnost NETZSCH-Gerätebau GmbH (NGB) zaměřovala výhradně na vysokoteplotní sortiment. Fázové přeměny a měrné teplo keramiky, skla, kovů, minerálů a stavebních materiálů byly zkoumány až do teploty 1500 °C pomocí diferenčního skenovacího kalorimetru DSC 444 (obr. 1), vyvinutého v roce 1981. Přibližně 80 % zákazníků NETZSCH tvořily univerzity a výzkumná centra, především na domácím trhu v Německu.

DSC 200 (obr. 2), pořízeného koncem 80. let, spolu se softwarem Mitas na úrovni MS-DOS, se společnost pomalu, ale jistě přesunula do nízkoteplotního rozsahu od -170 °C do 530 °C. Tento vývoj umožnil konečně reagovat na dotazy zákazníků z určitých odvětví, zejména z oblasti vývoje a zpracování plastů, s cílem získat charakteristické materiálové údaje pro takové procesy, jako je tavení, KrystalizaceKrystalizace je fyzikální proces tuhnutí při vzniku a růstu krystalů. Při tomto procesu se uvolňuje krystalizační teplo.krystalizace a skelný přechod. Cílený úspěch začal poté, co jsme zahájili spolupráci s katedrou technologie plastů na Univerzitě aplikovaných věd ve Würzburgu, zaměstnali odborníka na polymery a pořádali semináře v celé německy mluvící oblasti.

Uvedení řady 200 pro odvětví plastů a pryže na trh

V roce 1994 jsme mohli na veletrzích, konferencích a seminářích v Evropě živě představit zcela nově vyvinutou řadu přístrojů 200 (obr. 3) - s jejími členy DSC 200, TG 209 a DMA 242. Všechny tyto přístroje pracovaly na tehdy revoluční softwarové platformě Windows 3.1, což znamenalo mezinárodní průlom v oblasti polymerů, o čemž svědčila vysoká návštěvnost našeho stánku na veletrhu plastů K v Düsseldorfu v roce 1995 a na konferenci VDI-Automobiltagung (automobilový průmysl) v Mannheimu v následujícím roce.

Tento nový model DSC 200 byl samozřejmě silně propagován. Zde si můžete prohlédnout sbírku různých reklam na veletrzích a v odborných časopisech z 90. let:

Poměrně významnou cílovou skupinou pro novou řadu nízkoteplotních přístrojů byl automobilový průmysl.

Požadavky trhu se neustále zvyšovaly a souběžně s modelem DSC 200 byl vyvinut model DSC 204 Phoenix^® (obr. 5), který pokrývá širší teplotní rozsah od -180 °C do 700 °C a umožňuje vyšší rychlost ohřevu a chlazení. Tento přístroj byl představen na veletrhu ACHEMA ve Frankfurtu v roce 1997. Jako reference byli získáni známí zákazníci z automobilového průmyslu, například BMW. Ve spolupráci s Německým střediskem pro letectví a kosmonautiku "DLR" (Deutsche Luft- und Raumfahrt) byl v roce 2001 představen přístroj SuperSensor, který byl se svou patnáctkrát vyšší citlivostí schopen detekovat i ty nejmenší endo- a exotermické efekty. Od roku 1998 byla v provozu vysokotlaká verze DSC 204 Phoenix^®, DSC 204 Phoenix^® HP, je bezkonkurenčně použitelný v různých plynných atmosférách a při tlaku až 150 barů. V roce 2000 získala společnost NETZSCH za tento vývoj celosvětově prestižní ocenění R&D100 Award (obr. 6).

Výš, rychleji, dál

V roce 2000 byl uveden na trh nástupce modelu DSC 200: DSC 200 PC Phox® (obr. 7) byl ve své době robustním a levným základním přístrojem.

V roce 2003 jsme dosáhli velkého úspěchu zejména v Číně a USA s DSC 204 F1 Phoenix^® (Obrázek 8), který je k dispozici dodnes. Na adrese NETZSCH, F1 znamená Formule 1 - tj. výše, rychleji, dále. Tento přístroj si získal zákazníky v oblasti výzkumu a vývoje nejen polymerů, ale také léčiv, kosmetiky a potravin. V roce 2005 jsme uvedli na trh jeho mladší sestru, přístroj DSC 200 F3 Maia (obrázek 9). Jako pracovní kůň byl upřednostňován pro aplikace v oblasti kontroly a zajištění kvality. Pro asijský trh je určen přístroj DSC 3500 Sirius se stopou small (obrázek 10) vyrobila společnost NETZSCH Japan (NJA). Od roku 2019 se pro světový trh vyrábí ve společnosti NETZSCH v Selbu.

Dosud největšího úspěchu v oblasti DSC bylo dosaženo uvedením modelu DSC 214 Polyma (obrázek 11) na veletrhu K 2013.

Umožňovala rychlost ohřevu a chlazení na úrovních, které byly dříve pro DSC s tepelným tokem nedosažitelné. Tato kombinace pece, senzoru a kelímku jako zcela nově vyvinutý systém byla patentována. Celá koncepce tohoto DSC byla revoluční: příprava vzorků s rozsáhlým příslušenstvím, předdefinované metody měření, automatická kalibrace a plně automatické vyhodnocovací algoritmy na jedno kliknutí myší. Kromě toho je k dispozici jedinečný Identify softwarová funkce umožňovala porovnávat neznámé polymery nebo směsi s databází prostřednictvím znaků podobnosti v celé křivce DSC. Dnes je tento softwareProteus^® základem pro komplexnější metody měření v celé řadě přístrojů NETZSCH.

DSC 214 je k dispozici také jako Nevio pro farmaceutický průmysl. Ve spojení s přidruženým Proteus^®softwarem Protect splňuje požadavky 21 CFR Part 11 (předpisy amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv pro elektronické záznamy a elektronické podpisy).

Zde je krátké video, které shrnuje nejdůležitější vlastnosti zařízení DSC 214.Nevio:

Všechny přístroje NETZSCH DSC mohou být samozřejmě dodnes nabízeny s automatickým podavačem vzorků až pro 204 vzorků.

různé chladicí systémy s kapalným dusíkem, Intracooler nebo vzduchovým kompresorem pokrývají různé teplotní rozsahy, přizpůsobené rozsahu aplikací požadovaných zákazníkem. DSC lze také rozšířit o UV lampu a vytvořit z nich Photo-DSC pro takové aplikace, jako je UV vytvrzování reaktivních pryskyřičných systémů.

Prohlédněte si náš rozsáhlý katalog příslušenství.

V naší komplexní nabídce produktů DSC s rozsáhlým softwarem je dnes více přístrojů pro termickou analýzu než v jakékoli jiné řadě přístrojů NETZSCH.

V následujících týdnech si budete moci přečíst, jak DSC poskytuje podporu při charakterizaci farmaceutických účinných látek i při zajišťování kvality a vývoji těsnění. A těšit se můžete i na prezentaci o našem nejnovějším vývoji v oblasti termické analýzy!