60 años de NETZSCH-Gerätebau: El desarrollo de la calorimetría diferencial de barrido

A lo largo de 2022 seguiremos celebrando los 60 años de NETZSCH-Gerätebau GmbH. Como parte de nuestro año de aniversario, cada mes hemos estado examinando de cerca un área diferente de las especialidades de nuestra empresa. Después de presentar nuestros dilatómetros, STA e instrumentos de acoplamiento, y TGA en los meses anteriores, el siguiente es el método termoanalítico más utilizado: la calorimetría diferencial de barrido (DSC), que ocupa un lugar central en mayo.

Stephan Knappe lleva más de 31 años trabajando en NETZSCH-Gerätebau en Selb. Su licenciatura en ingeniería química procede de sus estudios de química técnica en la Universidad de Ciencias Aplicadas Georg-Simon-Ohm de Nuremberg; posteriormente, en abril de 1991, empezó a trabajar en el Laboratorio de Aplicaciones NETZSCH como nuestro primer especialista en polímeros. Tras su separación de nuestro Laboratorio de Aplicaciones de Alta Temperatura, pasó a dirigir nuestro recién fundado Laboratorio de Polímeros y -junto con el personal de ventas correspondiente- organizó seminarios de aplicaciones con talleres en directo, inicialmente en Alemania, Austria y Suiza, y más tarde también en otros países europeos. A lo largo de los años ha ocupado diversos cargos en NETZSCH: Entre otros, ha sido Jefe de Producto de la serie de instrumentos 200 para DSC, TGA y DMA; Jefe de Ventas y Soporte de Aplicaciones en todo el mundo; y Jefe de Ventas para el sur de Europa. Actualmente, como Director de Ventas para Europa Occidental, es responsable de nuestro mercado alemán, de las sucursales de NETZSCH en Europa Occidental y de nuestras agencias de ventas exclusivas.

Como "empleado clave deNETZSCH ", Stephan Knappe ha acompañado el desarrollo de la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC ) durante años y resumirá aquí los hitos para nosotros.

Las estaciones DSC más importantes de la historia NETZSCH

Hasta finales de los años ochenta, NETZSCH-Gerätebau GmbH (NGB) se centró exclusivamente en el rango de las altas temperaturas. Las transformaciones de fase y el calor específico de la cerámica, el vidrio, los metales, los minerales y los materiales de construcción se investigaban hasta 1500 °C mediante el calorímetro diferencial de barrido DSC 444 (figura 1), desarrollado en 1981. Aproximadamente el 80% de los clientes de NETZSCH eran universidades y centros de investigación, principalmente en el mercado nacional de Alemania.

DSC 200 (figura 2), adquirido a finales de los años 80, junto con el software Mitas en nivel MS-DOS, la empresa se adentró lenta pero firmemente en el rango de bajas temperaturas de -170°C a 530°C. Este desarrollo nos permitió atender por fin las consultas de clientes de determinados sectores, en particular el desarrollo y la transformación de plásticos, con el fin de obtener datos característicos del material para procesos como la fusión, la CristalizaciónLa cristalización es el proceso físico de endurecimiento durante la formación y el crecimiento de cristales. Durante este proceso se libera calor de cristalización.cristalización y la transición vítrea. El éxito previsto comenzó tras iniciar nuestra colaboración con el Departamento de Tecnología de Plásticos de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Würzburg, contratar a un experto en polímeros y organizar seminarios en toda la zona de habla alemana.

Lanzamiento de la serie 200 para el sector del plástico y el caucho

En 1994, pudimos presentar en directo en ferias, conferencias y seminarios de Europa la serie de instrumentos 200 (figura 3), de desarrollo completamente nuevo, con sus miembros DSC 200, TG 209 y DMA 242. Todos estos instrumentos funcionaban con la plataforma de software Windows 3.1, entonces revolucionaria. Todos estos instrumentos funcionaban con la entonces revolucionaria plataforma de software Windows 3.1, lo que supuso un gran avance internacional en el campo de los polímeros, como demostró el elevado número de visitantes de nuestro stand en la feria K de plásticos de Düsseldorf en 1995 y en la VDI-Automobiltagung (conferencia sobre automoción) de Mannheim al año siguiente.

Esta nueva DSC 200 fue, por supuesto, objeto de una gran publicidad. Aquí puedes echar un vistazo a la colección de varios anuncios de ferias y revistas especializadas de los años 90:

La industria automovilística representaba un grupo objetivo relativamente importante para la nueva serie de instrumentos de baja temperatura.

Las exigencias del mercado aumentaban constantemente y, paralelamente al DSC 200, se desarrolló el DSC 204 Phoenix^® (figura 5) para cubrir el rango de temperaturas más amplio de -180°C a 700°C y permitir velocidades de calentamiento y enfriamiento más elevadas. Este instrumento se presentó en la feria ACHEMA de Francfort en 1997. Se tomaron como referencia clientes muy conocidos del sector de la automoción, como BMW. En colaboración con el Centro Aeroespacial Alemán, "DLR" (Deutsche Luft- und Raumfahrt), en 2001 se presentó el SuperSensor; con una sensibilidad 15 veces superior, era capaz de detectar los efectos endo y exotérmicos más pequeños. Desde 1998, la versión de alta presión del DSC 204 Phoenix^®, el DSC 204 Phoenix^® HP, ha sido inigualable para su uso en diversas atmósferas gaseosas y a presiones de hasta 150 bares. En 2000, NETZSCH recibió el codiciado premio mundial I+D100 (figura 6) por este desarrollo.

Más alto, más rápido, más lejos

En 2000 se lanzó el sucesor del DSC 200: El DSC 200 PC Phox® (figura 7) fue el instrumento básico robusto y de bajo precio de su época.

En 2003 obtuvimos un gran éxito, sobre todo en China y EE.UU., con el DSC 204 F1 Phoenix^® (figura 8), que sigue disponible en la actualidad. En NETZSCH, F1 significa Fórmula 1, es decir, más alto, más rápido, más lejos. Este instrumento conquistó a clientes de la investigación y el desarrollo no sólo de polímeros, sino también de productos farmacéuticos, cosméticos y alimentos. En 2005, lanzamos su hermana pequeña, la DSC 200 F3 Maia (figura 9). Como caballo de batalla, era el preferido para aplicaciones de control y aseguramiento de la calidad. Para el mercado asiático, el DSC 3500 Sirius con su huella small (figura 10) fue construido por NETZSCH Japan (NJA). Desde 2019, se fabrica en NETZSCH en Selb para el mercado mundial.

El mayor éxito en el sector DSC hasta la fecha se logró con el lanzamiento del DSC 214 Polyma (Figura 11) en la feria K 2013.

Permitía velocidades de calentamiento y enfriamiento a niveles hasta entonces inalcanzables para los DSC de flujo térmico. Esta combinación de horno, sensor y crisol como sistema de desarrollo completamente nuevo fue patentada. Todo el concepto de este DSC era revolucionario: preparación de muestras con amplios accesorios, métodos de medición predefinidos, calibración automática y algoritmos de evaluación totalmente automáticos con un solo clic del ratón. Además, la exclusiva función de software Identify permitía comparar polímeros o mezclas desconocidos con una base de datos mediante características de similitud en toda la curva DSC. En la actualidad, este softwareProteus^® es la base de métodos de medición más completos en toda la familia de instrumentos NETZSCH.

El DSC 214 también está disponible como Nevio para la industria farmacéutica. Junto con el software Proteus^®protect, cumple los requisitos de la norma 21 CFR Parte 11 (normativa de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. para registros electrónicos y firmas electrónicas).

He aquí un breve vídeo que resume los aspectos más destacados del DSC 214Nevio:

Por supuesto, todos los instrumentos DSC de NETZSCH pueden ofrecerse hasta la fecha con cambiadores automáticos de muestras para un máximo de 204 muestras.

una variedad de sistemas de refrigeración con nitrógeno líquido, Intracooler o compresor de aire cubren diferentes rangos de temperatura, adaptados al rango de aplicación requerido por el cliente. Los DSC también pueden ampliarse con una lámpara de luz UV para convertirse en un Photo-DSC, para aplicaciones como el Curado (reacciones de reticulación)Traducido literalmente, el término "reticulación" significa "creación de redes cruzadas". En el contexto químico, se utiliza para designar reacciones en las que las moléculas se unen introduciendo enlaces covalentes y formando redes tridimensionales.curado UV de sistemas de resinas reactivas.

Eche un vistazo a nuestro amplio catálogo de accesorios.

Hoy en día, en nuestra completa gama de productos DSC con un amplio software, hay más instrumentos que en cualquier otra línea de instrumentos NETZSCH para el análisis térmico.

En las próximas semanas, podrá leer cómo el DSC proporciona apoyo en la caracterización de principios activos farmacéuticos, así como en la garantía de calidad y el desarrollo de sellos. Y puede esperar una presentación sobre nuestro último desarrollo en análisis térmico