
04.05.2022 by Aileen Sammler, Stephan Knappe
60 vuotta NETZSCH-Gerätebau: GERTEGERÄTE: Differentiaalisen pyyhkäisykalorimetrian kehitys: Differentiaalisen pyyhkäisykalorimetrian kehitys
Differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC) on yleisimmin käytetty termoanalyyttinen menetelmä. Stephan Knappe on työskennellyt Selbissä sijaitsevassa NETZSCH-Gerätebaun palveluksessa yli 31 vuotta. Stephan Knappe on "keskeisenä työntekijänä" seurannut differentiaalipyyhkäisykalorimetrian (DSC) kehitystä vuosien ajan, ja hän tekee tässä yhteenvedon virstanpylväistä.
Jatkamme NETZSCH-Gerätebau GmbH:n 60-vuotisjuhlia koko vuoden 2022 ajan. Osana juhlavuotta olemme tarkastelleet joka kuukausi eri osa-aluetta yrityksemme erikoisaloista. Kun edellisinä kuukausina on esitelty dilatometrimme, STA- ja kytkentälaitteemme sekä TGA-laitteemme, seuraavaksi vuorossa on useimmin käytetty termoanalyyttinen menetelmä: differentiaalinen pyyhkäisykalorimetria (DSC), joka nousee keskeiseen asemaan toukokuussa.

Stephan Knappe on työskennellyt Selbissä sijaitsevassa NETZSCH-Gerätebaussa yli 31 vuotta. Hän on koulutukseltaan kemiantekniikan insinööri ja opiskellut teknistä kemiaa Georg-Simon-Ohm -ammattikorkeakoulussa Nürnbergissä, minkä jälkeen hän aloitti huhtikuussa 1991 ensimmäisenä polymeerien asiantuntijana NETZSCH -sovelluslaboratoriossa. Kun laboratorio erotettiin korkean lämpötilan sovelluslaboratoriosta, hänestä tuli vastaperustetun polymeerilaboratoriomme johtaja, ja hän järjesti yhdessä vastaavan myyntihenkilöstön kanssa sovellusseminaareja ja live-työpajoja aluksi Saksassa, Itävallassa ja Sveitsissä ja myöhemmin myös muissa Euroopan maissa. Hän on vuosien varrella toiminut useissa eri tehtävissä osoitteessa NETZSCH: Hän on toiminut muun muassa DSC-, TGA- ja DMA-laitteiden 200-sarjan tuotepäällikkönä, maailmanlaajuisen myynnin ja sovellustuen päällikkönä sekä Etelä-Euroopan myyntipäällikkönä. Tällä hetkellä Länsi-Euroopan myyntipäällikkönä hän vastaa Saksan markkinoista, NETZSCH Länsi-Euroopan sivukonttoreista ja yksinmyyntitoimistoista.
Stephan Knappe on "NETZSCH keystone employee", ja hän on seurannut differentiaalisen pyyhkäisykalorimetrian (DSC ) kehitystä vuosien ajan, ja hän tekee tässä yhteenvedon virstanpylväistä.

"NETZSCH avaintekijä Stephan Knappe tiivistää DSC:n historian virstanpylväät."
Tärkeimmät DSC-asemat NETZSCH historiassa
1980-luvun loppuun asti NETZSCH-Gerätebau GmbH (NGB) keskittyi yksinomaan korkean lämpötilan alueeseen. Keramiikan, lasin, metallien, mineraalien ja rakennusmateriaalien faasimuutoksia ja ominaislämpöä tutkittiin 1500 °C:n lämpötilaan asti vuonna 1981 kehitetyllä DSC 444 -differentiaaliskannauskalorimetrillä (kuva 1). Noin 80 prosenttia NETZSCH:n asiakkaista oli yliopistoja ja tutkimuskeskuksia, pääasiassa Saksan kotimarkkinoilla.

DSC 200 (kuva 2), joka hankittiin 80-luvun lopulla, sekä MS-DOS-tason Mitas-ohjelmiston avulla yritys siirtyi hitaasti mutta varmasti matalien lämpötilojen alueelle -170 °C:sta 530 °C:een. Tämän kehityksen ansiosta pystyimme vihdoin vastaamaan tiettyjen alojen, erityisesti muovien kehittämisen ja käsittelyn, asiakkaiden tiedusteluihin, jotka koskivat materiaalin ominaisuustietojen saamista sulamisen, kiteytymisen ja lasittumisen kaltaisista prosesseista. Tavoiteltu menestys alkoi sen jälkeen, kun aloitimme yhteistyön Würzburgin ammattikorkeakoulun muovitekniikan laitoksen kanssa, palkkasimme polymeeriasiantuntijan ja järjestimme seminaareja koko saksankielisellä alueella.

200-sarjan lanseeraus muovi- ja kumisektorille
Vuonna 1994 pystyimme esittelemään täysin uuden 200-mittarisarjan (kuva 3), johon kuuluvat DSC 200, TG 209 ja DMA 242, messuilla, konferensseissa ja seminaareissa Euroopassa. Kaikki nämä laitteet toimivat tuolloin vallankumouksellisella Windows 3.1 -ohjelmistoalustalla, mikä merkitsi kansainvälistä läpimurtoa polymeerialalla, mistä osoituksena oli suuri kävijämäärä osastollamme Düsseldorfin K-muovimessuilla vuonna 1995 ja Mannheimissa seuraavana vuonna pidetyssä VDI-Automobiltagungissa (autoteollisuuden konferenssissa).

Tätä uutta DSC 200:aa mainostettiin tietenkin voimakkaasti. Täältä voit tutustua kokoelmaan erilaisia 90-luvun messujen ja ammattilehtien mainoksia:

Autoteollisuus oli suhteellisen merkittävä kohderyhmä uudelle matalalämpötilamittarisarjalle.

Markkinoiden vaatimukset kasvoivat jatkuvasti, ja DSC 200:n rinnalle kehitettiin DSC 204 Phoenix® (kuva 5), joka kattaa laajemman lämpötila-alueen -180 °C:sta 700 °C:seen ja mahdollistaa suuremmat lämmitys- ja jäähdytysnopeudet. Tämä laite esiteltiin Frankfurtin ACHEMA-messuilla vuonna 1997. Referenssiksi saatiin tunnettuja asiakkaita autoteollisuuden alalta, kuten BMW. Yhteistyössä Saksan ilmailu- ja avaruuskeskuksen DLR:n (Deutsche Luft- und Raumfahrt) kanssa esiteltiin vuonna 2001 SuperSensor, jonka herkkyys oli 15 kertaa suurempi ja joka pystyi havaitsemaan pienimmätkin endo- ja eksotermiset vaikutukset. Vuodesta 1998 lähtien DSC 204:n korkeapaineversio on ollut käytössä Phoenix®, DSC 204 Phoenix® HP, on ollut vertaansa vailla ja sitä on voitu käyttää erilaisissa kaasuilmakehissä ja jopa 150 baarin paineessa. Vuonna 2000 NETZSCH sai tästä kehityksestä maailmanlaajuisesti arvostetun R&D100-palkinnon (kuva 6).


Korkeammalle, nopeammin, kauemmas
Vuonna 2000 lanseerattiin DSC 200:n seuraaja: DSC 200 PC Phox® (kuva 7) oli aikansa vankka ja edullinen perustason laite.

Vuonna 2003 saavutimme suurta menestystä erityisesti Kiinassa ja Yhdysvalloissa DSC 204:llä F1 Phoenix® (kuva 8), joka on edelleen saatavilla. Osoitteessa NETZSCH, F1 tarkoittaa Formula 1 - eli korkeammalle, nopeammin, pidemmälle. Tämä laite sai asiakkaita polymeerien lisäksi myös lääkkeiden, kosmetiikan ja elintarvikkeiden tutkimus- ja kehitystoiminnassa. Vuonna 2005 lanseerasimme sen pikkusiskon, DSC 200:n F3 Maia (kuva 9). Työkoneena sitä suosittiin laadunvalvonnan ja -varmistuksen sovelluksissa. Aasian markkinoille suunnattu DSC 3500 DSC 3500 Siriussmall (kuva 10) valmisti NETZSCH Japan (NJA). Vuodesta 2019 lähtien sitä on valmistettu Selbissä osoitteessa NETZSCH maailmanmarkkinoita varten.



Tähän mennessä suurin menestys DSC-alalla saavutettiin lanseeraamalla DSC 214 Polyma (kuva 11) K 2013 -messuilla.
Se mahdollisti lämmitys- ja jäähdytysnopeudet tasoilla, joita ei aiemmin voitu saavuttaa lämpövirtaus-DSC:llä. Tämä uunin, anturin ja upokkaan yhdistelmä täysin uutena järjestelmänä on patentoitu. Tämän DSC:n koko konsepti oli vallankumouksellinen: näytteiden valmistelu laajoilla lisävarusteilla, ennalta määritellyt mittausmenetelmät, automaattinen kalibrointi ja täysin automaattiset arviointialgoritmit hiiren napsautuksella. Lisäksi ainutlaatuinen Identify ohjelmisto-ominaisuus mahdollisti tuntemattomien polymeerien tai seosten vertailun tietokantaan koko DSC-käyrän samankaltaisuusominaisuuksien avulla. Nykyään tämä Proteus® -ohjelmisto on perusta kattavammille mittausmenetelmille koko NETZSCH -laiteperheessä.

DSC 214 on saatavana myös Nevio lääketeollisuutta varten. Yhdessä siihen liittyvän Proteus®protect-ohjelmiston kanssa se täyttää 21 CFR Part 11:n (Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston sähköisiä tallenteita ja sähköisiä allekirjoituksia koskevat määräykset) vaatimukset.
Tässä on lyhyt video, jossa esitetään yhteenveto DSC 214:n tärkeimmistä ominaisuuksista.Nevio:
Kaikkiin NETZSCH DSC-laitteisiin voidaan luonnollisesti tarjota automaattiset näytteenvaihtolaitteet jopa 204 näytteelle.
erilaiset jäähdytysjärjestelmät, joissa käytetään nestemäistä typpeä, Intracooleria tai ilmakompressoria, kattavat eri lämpötila-alueet, jotka on räätälöity asiakkaan vaatiman sovellusalueen mukaan. DSC-laitteita voidaan myös laajentaa UV-valolampulla, jolloin niistä tulee Photo-DSC-laitteita esimerkiksi reaktiivisten hartsijärjestelmien UV-kovettamiseen.

Tutustu laajaan tarvikeluetteloomme.
Kattavassa DSC-tuotevalikoimassamme on nykyään enemmän laitteita kuin missään muussa lämpöanalyysin NETZSCH -laitevalikoimassa.
Tulevina viikkoina voit lukea, miten DSC tarjoaa tukea farmaseuttisten vaikuttavien aineiden karakterisoinnissa sekä tiivisteiden laadunvarmistuksessa ja kehityksessä. Ja voit odottaa innolla esitystä uusimmasta kehityksestämme lämpöanalyysin alalla!
Muuten: NETZSCH FutureDaysiin jo rekisteröitynyt?
Tämä virtuaalinen tapahtuma järjestetään 16.-19. toukokuuta 2022. Seuraavista neljästä aiheesta keskustellaan tulevaisuutta silmällä pitäen: Pharmaceuticals and Life Science, Batteries and Insulation, Smart Manufacturing and Smart Labs sekä Additive Manufacturing.