FI108674B - Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance - Google Patents

Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance Download PDF

Info

Publication number
FI108674B
FI108674B FI950926A FI950926A FI108674B FI 108674 B FI108674 B FI 108674B FI 950926 A FI950926 A FI 950926A FI 950926 A FI950926 A FI 950926A FI 108674 B FI108674 B FI 108674B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sample
substance
samples
carousel
atmosphere
Prior art date
Application number
FI950926A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI950926A (en
FI950926A0 (en
Inventor
Ensio Laine
Jukka Pirttimaeki
Mika Aarnio
Original Assignee
Ensio Laine
Jukka Pirttimaeki
Mika Aarnio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ensio Laine, Jukka Pirttimaeki, Mika Aarnio filed Critical Ensio Laine
Priority to FI950926A priority Critical patent/FI108674B/en
Publication of FI950926A0 publication Critical patent/FI950926A0/en
Priority to EP96903016A priority patent/EP0820582A1/en
Priority to CA 2214345 priority patent/CA2214345A1/en
Priority to PCT/FI1996/000096 priority patent/WO1996027125A1/en
Publication of FI950926A publication Critical patent/FI950926A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI108674B publication Critical patent/FI108674B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N5/00Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
    • G01N5/02Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by absorbing or adsorbing components of a material and determining change of weight of the adsorbent, e.g. determining moisture content
    • G01N5/025Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid by absorbing or adsorbing components of a material and determining change of weight of the adsorbent, e.g. determining moisture content for determining moisture content

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

108674108674

MENETELMÄ JA LAITE JAUHEMAISEN AINEEN KOSTEUSKÄYTTÄYTYMISEN TUTKIMISELLE - METOD OCH ANORDNING FÖR UNDERSÖKNING AV ETT PULVERFORMIGT ÄMNES BETEENDE I FUKTMETHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE MOISTURE BEHAVIOR OF A POWDERED SUBSTANCE - METOD OCH ANORDNING FÖR UNDERSÖKNING AV ETT POWDER FORMULA BETEENDE I FUKT

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite jauhemaisen aineen kosteuskäyttäytymisen tutkimusta varten. Käsite "kosteus-käyttäytyminen" tarkoittaa jatkossa aineen kosteusadsorp-tiota tai -desorptiota ilmakehässä, jonka suhteellinen kos-5 teus on tunnettu. Käsite kattaa myös mainitun kosteusad-sorption tai -desorption nopeuden sekä aineen tasapainokos-teuden.The invention relates to a method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance. The term "moisture behavior" hereinafter refers to the moisture adsorption or desorption of a substance in an atmosphere of known relative humidity. The term also encompasses said rate of moisture adsorption or desorption and the equilibrium concentration of the substance.

Tietyn suhteellisen kosteuden omaavan ilmakehän vallitessa aine saattaa olla kosteutta sitova eli hygroskooppinen, 10 kosteutta luovuttava eli rapautuva, tai kumpaakaan mainituista ilmiöistä ei tapahdu. Viimeksi mainitussa tilanteessa aine on tasapainotilassa ympäröivän ilmakehän kanssa, ja aineen kosteuspitoisuutta kutsutaan tällöin tasapainokos-teudeksi.Under a certain relative humidity atmosphere, the substance may be moisture-binding, i.e., hygroscopic, moisture-releasing, or weathering, or none of these phenomena will occur. In the latter situation, the substance is in equilibrium with the ambient atmosphere, and is then referred to as the equilibrium moisture content.

15 Aineen tasapainokosteus on riippuvainen, paitsi itse aineen : : : omista fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista, ympäröivän ilmakehän suhteellisesta kosteudesta ja lämpöti-lasta. Adsorptioisotermi on käyrä, joka kuvaa aineen tasa-,···. painokosteutta funktiona ilmakehän suhteellisesta kos- 20 teudesta vakiolämpötilassa (kuvio 1). Adsorptioisotermi ‘il.’ kuvaa tilannetta, jolloin aineen lähtökosteus on ollut • * alempi kuin sen tasapainokosteus siinä ilmakehässä, mihin aine on altistettu. Jos taas aine on ollut ilmastoituna : tasapainokosteuteen ilmakehässä, jossa vallitsee hyvin V : 25 korkea suhteellinen kosteus ja aine altistetaan ilmakehään, jossa vallitsee alhaisempi suhteellinen kosteus, aineen t · ,···. tasapainokosteus tulee asettumaan arvoon, joka sijaitsee adsorptioisotermin yläpuolella eli desorptioisotermillä • (kuvio 1), joka kuvaa tilannetta, jolloin aineen lähtökos-30 teus on ollut korkeampi kuin sen tasapainokosteus siinä ilmakehässä, mihin aine on altistettu. Tämän hystereesi-ilmiön takia aineen "historia", eli kosteusolosuhteet siinä 2 108674 tilassa, missä se on ollut varastoituna ennen kuin se altistetaan uuteen ilmakehään, on myös tärkeä tasapainokos-teuteen vaikuttava tekijä.15 The equilibrium humidity of a substance depends not only on the substance itself::: own physical and chemical properties, relative humidity and temperature of the surrounding atmosphere. The adsorption isotherm is a curve that describes the equation, ···. weight moisture as a function of relative atmospheric humidity at constant temperature (Figure 1). The adsorption isotherm 'il.' Describes a situation in which the initial humidity of the substance has been * * lower than its equilibrium humidity in the atmosphere to which the substance is exposed. If, on the other hand, the substance has been conditioned: to equilibrium humidity in a well V: 25 high relative humidity, and the substance is exposed to a lower relative humidity, t ·, ···. the equilibrium moisture content will be set to a value above the adsorption isotherm, i.e. the desorption isotherm (Figure 1), which illustrates a situation in which the initial moisture content of the substance is higher than its equilibrium moisture content in the atmosphere to which the substance is exposed. Because of this phenomenon of hysteresis, the "history" of the substance, i.e., the humidity conditions in the 2,108,674 states in which it was stored before being exposed to the new atmosphere, is also an important factor affecting equilibrium.

Jauhemaisten aineiden varastoinnin, käsittelyn ja proses-5 soinnin kannalta on tärkeää tietää, miten aine suhtautuu ympäröivän ilman kosteuteen, eli mihin kosteuspitoisuuteen aine asettuu ja miten nopeasti kosteuden adsorptio tai desorptio tapahtuu. Kuvio 2 esittää erään aineen painonmuutoksen ajan funktiona, kun kuivat näytteet on altistettu 10 eri suhteellista kosteutta omaaviin ilmakehiin. Jos kaksi tai useampi jauhe on sekoitettava ja prosessoitava lopputuotteeksi on olennaista tietää, miten nämä aineet vaikuttavat toistensa kosteuskäyttäytymiseen. Esimerkiksi lääketeollisuudessa on kiinteiden lääkemuotojen, kuten tablet-15 tien valmistuksen yhteydessä todettu, että jauhemaisten | raaka-aineiden hallitsematon kosteuskäyttäytyminen aiheut taa monenlaisia ongelmia. Huonoa tabletoitavuutta korjataan usein tablettimassan kosteutta muuttamalla. Tablettien mekaanista kestävyyttä ja jauheiden Teologisia ominaisuuk-20 siä voidaan säädellä muuttamalla tabletointimassan kosteut-ta. Liiallinen kosteus on haitallinen siinä mielessä, että se mahdollistaa mikrobiologisen kasvun. Jos tunnetaan : : jauhemassan eri komponenttien kosteuskäyttäytyminen voidaan formulaatioon valita aineita, jotka tässä mielessä sopivat I ;·; 25 mahdollisimman hyvin yhteen.For storage, handling and processing of powdered substances, it is important to know how the substance reacts to the humidity of the ambient air, i.e., to what moisture content the substance settles and how quickly moisture adsorption or desorption occurs. Figure 2 shows the weight change of one substance as a function of time when dry samples are exposed to 10 different atmospheres of relative humidity. If two or more powders need to be mixed and processed into a final product, it is essential to know how these substances affect each other's moisture behavior. For example, in the pharmaceutical industry, in the manufacture of solid dosage forms such as tablet-15, it has been found that powdered | the uncontrolled moisture behavior of raw materials causes many problems. Poor tabletability is often corrected by modifying the moisture of the tablet mass. The mechanical strength of the tablets and the theological properties of the powders can be controlled by changing the moisture content of the tabletting mass. Excessive moisture is detrimental in the sense that it enables microbiological growth. If known: the moisture behavior of the various components of the pulp can be selected in the formulation from substances which are suitable in this sense; 25 as well as possible.

Useimmissa käytössä olevissa kaupallisissa laitteissa . . mitataan pääsääntöisesti kiinteän näytteen kosteuspitoi- suutta. Kosteuspitoisuus ei kuitenkaan anna läheskään ·' riittävää tietoa aineen kosteuskäyttäytymisestä prosessi- 30 tai käyttötilanteissa. Kaupalliset laitteet eivät anna mitään tietoa aineen adsorptio- tai desorptionopeuksista.On most commercial devices in use. . as a rule, the moisture content of the solid sample is measured. However, the moisture content is far from providing sufficient information on the moisture behavior of the substance in process or use situations. Commercial devices do not provide any information on the adsorption or desorption rates of the substance.

Julkaisussa Pirttimäki ja Laine, European Journal of Phar-'···’ maceutical sciences 1 (1994) 203-8 kuvataan laite, jonka avulla pystytään määrittämään pienten ainemäärien adsorp-35 tio- tai desorptionopeudet ja tasapainokosteusarvot. Laite 3 108674 käsittää tietokoneeseen kytketyn xnikrovaa'an/ vaa'an varassa riippuvan näyteastian, ilmastointikammion sekä nostolaitteen, jonka avulla ilmastointikammio on laskettavissa ja nostettavissa niin, että se tulee ympäröimään tutkitta-5 van näytteen. Ilmastointikammio on astia, joka avautuu ylöspäin. Ilmastointikammion suhteellinen kosteus on säädettävissä eri kyllästettyjen suolaliuosten avulla niin, että astiaan pannaan sellainen kylläinen suolaliuos, joka antaa halutun suhteellisen kosteuden. Taulukko 1 esittää 10 eräitä sopivia suolaliuoksia ja niiden antamat suhteelliset kosteusarvot. Silikageelin avulla saadaan 0 % ja veden avulla 100 %:n suhteellinen kosteus. Ilmastointikammion ympärillä on vesihaude, joka niinikään on nostettavissa ja laskettavissa. Vesihauteen avulla voidaan säädellä ilmas-15 tointikammion lämpötilaa. Laitetta käytetään siten, että pieni näytemäärä pannaan mikrovaa'an varassa olevaan näyteastiaan ja suoritetaan alkupunnitus. Sen jälkeen nostetaan ilmastointikammio näyteastian ympärille. Seuraamalla ja ottamalla tietokoneeseen näytteen antamat vaakalukemat 20 saadaan näytteen kosteudenrauutos ajan funktiona. Kun näytteen paino ei enää muutu on tasapainokosteus ko. suh-teellisessä kosteudessa saavutettu. Tekemällä vastaavanlai-nen koe toisella näytteellä ja ilmastointikammiolla, jossa : : vallitsee toinen suhteellinen kosteus (siis jossa on toinen 25 suola) saadaan ko. aineen tasapainokosteus toisen suhteel-·/; lisen kosteuden vallitessa. Mainitut tasapainokosteusarvot muodostavat pisteitä aineen adsorptio/desorptio-isotermi-käyrällä.Pirttimäki and Laine, European Journal of Pharmaceutical Sciences 1 (1994) 203-8 describes a device capable of determining the adsorption-35 thio or desorption rates and equilibrium moisture values of small quantities. Device 3 108674 comprises a x-microbalance / scale-dependent sample container connected to a computer, an air-conditioning chamber, and a lifting device for lowering and raising the air-conditioning chamber so as to surround the test sample. The ventilation chamber is a container that opens upwards. The relative humidity of the air-conditioning chamber is adjustable by means of various saturated saline solutions by placing in the container a saturated saline solution which gives the desired relative humidity. Table 1 shows 10 suitable saline solutions and their relative humidity values. Silica gel gives 0% relative humidity and water 100% relative humidity. There is a water bath around the air-conditioning chamber, which can also be raised and lowered. The water bath can be used to regulate the temperature of the air-15 chamber. The apparatus is operated by placing a small amount of sample in a sample container on a microbalance and performing an initial weighing. The air conditioning chamber is then raised around the sample container. By monitoring and retrieving the sample readings 20 provided by the sample, the moisture erosion of the sample is obtained as a function of time. When the weight of the sample no longer changes, the equilibrium moisture content of the sample is. attained in relative humidity. By conducting a similar experiment on another sample and on an air-conditioning chamber, where:: there is another relative humidity (i.e., with another salt), it is obtained. equilibrium moisture content of the substance relative to one another; when moisture is present. Said equilibrium moisture values form points on the adsorption / desorption isotherm curve of the substance.

Kun tutkitaan aineen kosteuskäyttäytymistä ja tehdään sen ’·’ ’ 30 isotermikäyrä on syytä käyttää useita mittauksia jokaista : · : käyräpistettä kohti. Yllä kuvatulla laitteella tämä tapah- tuu siten, että tehdään useita perättäisiä kokeita samassa ’ . suhteellisessa kosteudessa. Tämä on kuitenkin hyvin aikaa vievää, koska tasapainokosteuden saavuttaminen kestää ··’ 35 useita tunteja.When studying the moisture behavior of a substance and making its' · '' 30 isotherm curve, several measurements should be used for each: ·: per point of the curve. With the device described above, this is done by performing several successive experiments in the same '. in relative humidity. However, this is very time consuming as it takes about several hours to reach the equilibrium moisture content.

5 4 108674 ί i5 4 108674 ί i

Taulukko 1 Eräät suolat ja niiden kyllästettyjen vesiliuosten antamat suhteelliset kosteudetTable 1 Certain salts and relative humidities provided by their aqueous saturated solutions

Suola Suhteellinen kosteus, %Salt Relative Humidity,%

20°C 25°C 3 0°C20 ° C 25 ° C 30 ° C

10 LiClxH20 12.4 12.0 11.8 CHjCOOK 23.3 22.7 22.010 LiClxH20 12.4 12.0 11.8 CHjCOOK 23.3 22.7 22.0

MgCl2x6H20 33.6 33.2 32.8 K2C03x2H20 44.0 43.8 43.5 KN02 49.0 48.1 47.2 15 Mg(N03)2x6H20 54.9 53.4 52.0MgCl2x6H20 33.6 33.2 32.8 K2C03x2H20 44.0 43.8 43.5 KN02 49.0 48.1 47.2 15 Mg (NO3) 2x6H20 54.9 53.4 52.0

NaN02 65.3 64.3 63.3NaN02 65.3 64.3 63.3

NaCl 75.5 75.8 75.6 (NH4)2SO, 80.6 80.3 80.0 KN03 93.2 92.0 90.7 20 K2SOi SI .2 96.9 96.6 iNaCl 75.5 75.8 75.6 (NH4) 2SO, 80.6 80.3 80.0 KN03 93.2 92.0 90.7 20 K2SOi SI .2 96.9 96.6 i

Nyt on keksitty ratkaisu, jonka mukaan useita näytteitä voidaan panna samanaikaisesti kosteuskammioon. Tällä taval-25 la voidaan suorittaa tarvittavat rinnakkaiskokeet saman koejakson aikana, joten aineen tutkiminen nopeutuu huomattavasti .A solution has now been found whereby several samples can be placed simultaneously in a humidity chamber. This procedure allows the necessary parallel tests to be carried out during the same test period, thus significantly speeding up the examination of the substance.

i Keksinnön tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksista 1 ja 30 3.The features of the invention are set forth in claims 1 and 30 3.

• · « » 1• · «» 1

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa * % % : .·. 35 Kuvio 1 esittää erään aineen adsorptio- ja desorptio- isotermitThe invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which *%. Figure 1 shows the adsorption and desorption isotherms of an agent

Kuvio 2 esittää erään aineen painonmuutoksen ajan funktio-na, kun kuivat näytteet on altistettu eri suhteel- • · ···1 40 lista kosteutta omaaviin ilmakehiin • · » » · ·Figure 2 shows the weight change of one substance as a function of time when dry samples are exposed to various atmospheres of humidity • · »» · ·

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaista laitettaFigure 3 shows a device according to the invention

Kuvio 4 esittää kuvion 3 laitteen näytekarusellia erään • > • · 108674- ] 5 suoritusmuodon mukaanFigure 4 shows a sample carousel of the device of Figure 3 according to one embodiment

Kuvio 5 esittää kuvion 3 laitteen karusellin toista suoritusmuotoaFigure 5 shows another embodiment of the carousel of the device of Figure 3

Kuvio 6 esittää sangalla varustettua näyteastiaa 5 Kuviossa 3 nähdään eräs laiteratkaisu keksinnön raukaisen menetelmän toteuttamiseksi. Laite käsittää ohjelmoituun prosessoriin 15 kytketyn vaa'an 1, josta riippuu koukulla varustettu ripustuslanka 3/ jonka varaan asetetaan näyteastia 20. Kuvio 4 osoittaa tarkemmin miten eri näyteastiat 10 20a, 20b, 20c... on sijoitettu karuselliin 4. Kuviossa 6 nähdään, että näyteastia 20 on varustettu sangalla 25 astian nostamista varten. Näyteastia on sopivasti leveäpoh-jainen, jotta näyte voidaan levittää siihen ohuena kerroksena, jolloin näytteen ilmastointi tapahtuu tehokkaasti.Fig. 6 shows a sample container with a handle 5 Fig. 3 shows an apparatus solution for carrying out the iron method of the invention. The apparatus comprises a scale 1 coupled to a programmed processor 15 on which hangs a hanging wire 3 / on which a sample vessel 20 is suspended. Figure 4 shows in more detail how the different sample vessels 10 20a, 20b, 20c ... are positioned in the carousel 4. sample container 20 is provided with a handle for lifting 25 containers. The sample container is suitably wide-bottomed so that the sample can be applied in a thin layer so that the sample is effectively ventilated.

15 Karusellin 4 ympärille on sovitettavissa ilmastointikammio 2 nostamalla nostolaitteen 9 avulla. Ilmastointikammioon 2 voidaan saada haluttu suhteellinen kosteus panemalla kairani-t on 2 pohjaan sopiva kylläinen suolaliuos 7. Moottoriin 5 ·’·' kytketyn pystyakselin 16 pyörivä liike on välitetty ka- : " 20 ruselliin 4, jota voidaan pyörittää molempiin suuntiin : ·' nuolien osoittamalla tavalla. Ilmastointikammion 2 lämpöti- : la on säädettävissä sitä ympäröivän vesihauteen 8 avulla, i Kuviossa 3 ilmastointikammio 2 ympäröivine vesihauteineen 8 on esitetty ylösnostetussa tilassaan. Kosteus- ja lämpöti-25 la-anturit on merkitty viitenumerolla 6. Viitenumero 13 : esittää prosessorin ja vaa'an väliset tietoliikenne johdot.15 The air conditioning chamber 2 can be arranged around the carousel 4 by means of a lifting device 9. The desired relative humidity in the venting chamber 2 can be obtained by placing the drill bits 2 in a suitable saturated saline solution 7. The rotating movement of the vertical axis 16 coupled to the motor 5 · '·' is conveyed to: The temperature of the air-conditioning chamber 2 is adjustable by the surrounding water bath 8, i In Figure 3, the air-conditioning chamber 2 with the surrounding water bath 8 is shown in its raised state. The humidity and temperature la-sensors are designated by reference numeral 6. Reference numeral 13 telecommunication wires.

Viitenumero 14 esittää prosessorin ja karusellia 4 käyttävän moottorin 5 ja nosturia 9 käyttävän moottorin 10 tieto-| liikennejohdot. Viitenumero 11 esittää laitteen runkoa ja : 30 12 vaakaa suojaavaa koteloa. Karuselliin 4 kytketty pysty- ’ . akseli 16 on järjestetty liikkuvaksi myös pituussuunnassaan ... nuolen osoittamalla tavalla.Reference numeral 14 denotes data for a processor and a motor 5 for a carousel 4 and a motor 10 for a crane 9 | Transport wires. Reference numeral 11 represents the body of the device and: 12 12 horizontal protective housing. Vertical connected to carousel 4. the shaft 16 is arranged to move the longitudinal direction indicated by the arrow ....

Laitteen käyttö tapahtuu seuraavasti. Nosturilla 9 laske-35 taan ilmastointikammio 2 vesihauteineen 8. Näytteet Nl, N2, ί 6 108674 Ν3... pannaan näyteastioihin 20a, 20b, 20c..., joiden taarat on ensin punnittu. Moottorilla 5 nostetaan pystyakseli niin, että levy 4 asettuu sellaiselle korkeudelle, että ripustuslangan 3 koukku menee näyteastian 20a sankaan 5 25a, kun levyä 4 pyöritetään moottorin 5 avulla myötäpäi vään. Kun näyteastia on koukun varassa pysäytetään levyn 4 pyörivä liike ja lasketaan levy 4 alas, jolloin näyteastia jää riippumaan ripustuslangan 3 varassa ja punnitus tapahtuu. Punnituslukema siirtyy prosessoriin 15. Punnituksen 10 jälkeen nostetaan levy 4 ylös niin, että näyteastia 20a jää lepäämään levyyn, pyöritetään levyä hieman vastapäivään, jolloin ripustuslangan 3 koukku vapautuu, lasketaan levy ja pyöritetään sitä myötäpäivään niin, että näyteastia 20a ohittaa koukun. Sen jälkeen nostetaan levy sopivalle kor-j 15 keudelle seuraavan näyteastian 20b kiinnittämiseksi ripus- j tuslangan 3 koukun avulla ja toistetaan jokaisen astian kohdalla edellä kuvatut toimenpiteet. Jotta eri astioiden punnitus edellä kuvatulla tavalla onnistuisi hyvin on tärkeää, että astiat sijaitsevat samalla etäisyydellä levyn 20 keskipisteestä ja levyllä 4 voi siten olla merkittyjä paikkoja näyteastioita varten. Ohjaus tapahtuu sopivasti niin, että levyn pyörivä liike pysäytetään levyn nostojen ja laskujen ajaksi. Eri näytteiden alkupunnitukset on syytä : · suorittaa mahdollisimman lyhyessä ajassa, joten levy pyöri- : 25 tetään nopeasti seuraavaan punnittavaan näytteeseen.Here's how to use the device. With the crane 9, the air-conditioning chamber 2 with the water bath 8 is lowered 8. Samples N1, N2, ß 6 108674 Ν3 ... are placed in sample containers 20a, 20b, 20c ..., the tare of which has been weighed first. The motor 5 raises the vertical axis so that the plate 4 is positioned at such a height that the hook of the hanging wire 3 goes into the lug 5 25a of the sample container 20a when the plate 4 is rotated clockwise by the motor 5. When the sample container is hooked, the rotary movement of the plate 4 is stopped and the plate 4 is lowered, leaving the sample container suspended on the hanging wire 3 and weighing takes place. The weighing reading is transferred to the processor 15. After weighing 10, the plate 4 is lifted so that the sample vessel 20a is resting on the plate, rotated the plate slightly counterclockwise to release the hook of the hanging wire 3, lowered and rotated clockwise. The plate is then raised to a suitable height 15 to secure the next sample container 20b by means of a hook for the hanging wire 3 and the procedure described above is repeated for each container. For the successful weighing of the various containers as described above, it is important that the containers are located at the same distance from the center of the plate 20, and thus the plate 4 may have marked locations for the sample containers. The control is suitably such that the rotary movement of the plate is stopped during the lifting and lowering of the plate. The initial weighing of the various samples should be: · carried out in the shortest possible time so that the plate is rotated rapidly to the next sample to be weighed.

Kun jokaisen näytteen Nl, N2, N3... alkupunnitus on suoritettu nostetaan ilmastointikammio 2 niin, että se ympäröi •t karusellin näytteineen ja punnitaan näyteastiat vuorotellen » · · yllä kuvatulla tavalla. Tietokoneohjelma noteeraa jokaisen 30 näytteen punnituslukeman ja punnitusajankohdan. Koe voidaan ; suorittaa niin, että ensimmäisen punnituskierroksen jälkeen ;tehdään heti seuraava punnituskierros jne. Tällöin karusel-‘ . li on jatkuvasti liikkeellä. Vaihtoehtoisesti voidaan eri punnituskierrosten jälkeen pitää tietty tauko. Näin voidaan 35 hyvin menetellä, jos näytteiden punnituslukemat eivät muutu kovin nopeasti ajan funktiona ilmastointikammiossa vallitsevassa ilmakehässä. Samasta tutkittavasta aineesta otettu- ! 108674 i j I 7 i j jen näytteiden Nl, N2, N3... punnituslukemien perusteella voidaan prosessorin avulla laskea ko. aineen kosteusadsorp-tio- tai kosteusdesorptiokäyrä, joka parhaiten vastaa kaikkia saatuja punnituslukemia.When the initial weighing of each sample N1, N2, N3 ... is completed, the air conditioning chamber 2 is raised so that it • surrounds the carousel with its samples and weighs the sample vessels alternately »· · as described above. The computer program records the weighing reading and the time of each 30 samples. The test can be; performs such that after the first weighing cycle, immediately following the next weighing cycle, etc. Then carousel. li is constantly on the move. Alternatively, a different break may be taken after the various weighing rounds. This can be well done if the weighing readings of the samples do not change very rapidly as a function of time in the atmosphere in the ventilation chamber. From the same test substance taken-! On the basis of the weighing readings of samples N1, N2, N3 ..., the processor can be used to calculate the respective weight. the moisture adsorption or moisture desorption curve of the substance which best corresponds to all the weights obtained.

5 Jos halutaan tutkia useamman eri aineen kosteuskäyttäyty-mistä voidaan vastaavasti ottaa näytteitä eri tutkittavista aineista ja tutkia niitä rinnan saman koejakson aikana. Eri tutkittavista aineista otettujen näytteiden Nl, N2, N3... punnituslukemien perusteella lasketaan prosessorin avulla 10 eri aineiden kosteuden adsorptio- tai desorptiokäyrät, joista jokainen käyrä parhaiten vastaa ko. aineen punnitus-lukemia .5 If it is desired to study the moisture behavior of several different substances, the same can be sampled and examined in parallel during the same test period. On the basis of the weights N1, N2, N3 ... of the samples taken from the various substances under study, the processor calculates the moisture adsorption or desorption curves of the 10 different substances, with each curve being the most appropriate. substance weighing readings.

Jos määritetään eri kokeen avulla tutkittavan aineen kosteuspitoisuus ja syötetään arvo prosessoriin ja jos suori-15 tetaan punnitukset ilmastointikammiossa niin kauan, että eri näytteiden paino ei enää muutu ajan funktiona, voidaan j prosessorin avulla laskea ko. aineen tasapainokosteus I vallitsevan ilmakehän lämpötilassa ja suhteellisessa kos teudessa.If the moisture content of the test substance is determined by a different test and the value is fed to the processor and if the weighing in the air-conditioning chamber is carried out until the weight of the different samples no longer changes over time, the processor can be calculated. equilibrium moisture content I of the substance at ambient temperature and relative humidity.

* · ” 20 Karuselli 4 voi vaihtoehtoisesti olla pystytasossa pyörivä, '· ' ympyränmuotoinen levy kuvion 5 osoittamalla tavalla. Levyn : keskipisteen kautta kulkee akseli (ei näytetty kuviossa), joka on suorassa kulmassa pystyakseliin 16 ja välittää sen ;'j‘; pyörivän liikkeen levyyn 4. Tässä ratkaisussa on edullises- 25 ti olemassa alustoja näyteastioita varten (alustat eivät ; näy kuviossa). Alustat on sopivasti laakeroitu levyyn 4 i « · I!.’ siten, että niiden asento pysyy vakiona levyn pyörimisliik- *. keestä huolimatta. Tämä on yksinkertaisesti järjestettävis- sä esimerkisi siten, että ripustetaan alustoihin punnuksia, ! 30 jotka estävät niitä kääntymästä ylösalaisin.* · ”20 Alternatively, the carousel 4 may be a vertically-rotating, '·' circular plate as shown in Figure 5. The axis of the plate: through the center, passes through an axis (not shown in the figure) at right angles to the vertical axis 16 and transmits it; 'j'; rotary movement plate 4. In this solution, there are preferably trays for sample containers (trays not; shown in the figure). Suitably, the supports are mounted on the plate 4 i «· I !. 'so that their position remains constant in the rotational movement of the plate. despite who. This is simply an example of arranging weights,! 30 that prevent them from turning upside down.

'!»·· ... Keksinnön mukainen menetelmä on tietenkin suoritettavissa “· muillakin laiteratkaisuilla kuin yllä kuvatulla. On esimer kisi hyvin mahdollista että levy, jonka varassa näyteastiat 35 lepäävät, tekee edestakaista liikettä yllä kuvatun pyörivän 8 108674 liikkeen sijasta. On myös ajateltavissa, että vaakaan kytketty ripustuslanka on liikkuva ja levy näyteastioineen paikallaan pysyvä.'! »·· ... The method of the invention is, of course, practicable with hardware solutions other than those described above. For example, it is very possible that the plate on which the sample containers 35 rest is making a reciprocating motion instead of the rotating motion 8 108674 described above. It is also conceivable that the hanging wire connected horizontally is movable and the plate and the sample containers are stationary.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset 5 sovellutusmuodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that various embodiments of the invention may vary within the scope of the following claims.

* i « * » ♦ ♦ * I * t * * I ' t t I » » I ♦ » 1 · · • * * l I I ** i «*» ♦ ♦ * I * t * * I 't t I »» I ♦ »1 · · • * * l I I *

Claims (9)

1. Metod för undersökning av ett pulverformigt ämnes fuktadsorption eller -desorption, varvid ett prov av 5 ämnet som skall undersökas vägs i försökets början med en väg som är ansluten tili en programmerad processor; provet utsättes för en atmosfär av känd relativ fuktighet; provet vägs i denna atmosfär under pä varandra följande tidpunkter och vägningsresultaten inmatas i 10 processorn, och de successiva vägningarna utförs under en önskad tid, varvid - i början av försöket utförs vägningar av flera prov Nl, N2, N3...vilka representerar samma eller olika ämnen som skall undersökas, 15. proven utsättes samtidigt för en atmosfär av känd relativ fuktighet, ; - de skilda proven vägs upprepade gänger i denna atmosfär och provens uppmätta vikter och den ifrägavarande provens vägningstidpunkt registreras medelst processorn, 20 kännetecknad därav, att - det pulverformiga provet breds ut som ett tunt lager för effektiv luftkonditionering av provet, den fuktadsorptions- eller fuktdesorptionskurva av ämnet beräknas medelst processorn pä basen av de .·. 25 successiva vägningarna, som bäst motsvarar alla uppmätta vikter för det nämnda ämnet, och • · · • I I - i försökets början inmatas provens fukthalter i proces-sorn och vägningarna utförs ända tills de olika provernas ’···' vikt inte längre förändras som en funktion av tid, och : 30 nämnda ämnets jämviktsfukthalt beräknas i den rädande ; atmosfärens temperatur och relativa fuktighet.A method for examining the moisture adsorption or desorption of a powdered substance, wherein a sample of the substance to be tested is weighed at the beginning of the experiment by a path connected to a programmed processor; the sample is subjected to an atmosphere of known relative humidity; the sample is weighed in this atmosphere for consecutive times and the weighing results are input to the processor, and the successive weights are performed for a desired time, whereby - at the beginning of the test, weights are performed by multiple samples N1, N2, N3 ... representing the same or various substances to be examined; 15. The samples are simultaneously exposed to an atmosphere of known relative humidity; - the repeated samples are weighed repeatedly in this atmosphere and the measured weights of the samples and the weighing time of the sample are recorded by the processor, characterized in that - the powdered sample is spread as a thin layer for effective air conditioning of the sample, the substance is calculated by the processor on the basis of the. The successive weights, which best correspond to all measured weights for the said substance, and • · · • II - at the beginning of the experiment, the moisture content of the samples is fed into the process and the weights are carried out until the weight of the different samples no longer changes as a function of time, and: the equilibrium moisture content of said substance is calculated in the rescuer; atmospheric temperature and relative humidity. ·;··· 2. Metod enligt patent krav 1, kännetecknad därav, att atmosfärens temperatur regleras under försökstiden tili 35 en önskad nivä.Method according to claim 1, characterized in that the temperature of the atmosphere is controlled during the test time to a desired level. 3. Anordning för undersökning av ett pulverformigt ämnes f ukt adsorption eller -desorption medelst en metod enligt 13 108674 patentkrav 1, varvid anordningen omfattar ett provkärl (20), en väg (1), en programmerad processor (15) , en luftkonditioneringskammare (2), en lyftanordning (9) för anordning av luftkonditioneringskammaren runt 5 provet sora skall undersökas, en provkärlskarusell (4) , och karusellens driv- och styranordningar (5, 16), kännetecknad därav, att - pä karusellen (4) anordnats flera provkärl (20a, 20b, 20c...) och att 10. provkärlen (20a, 20b, 20c...) är bredbottnade för utbredning av de pulverformiga proven.Apparatus for examining a powdered substance for adsorption or desorption by a method according to claim 1, wherein the apparatus comprises a sample vessel (20), a path (1), a programmed processor (15), an air conditioning chamber (2). ), a lifting device (9) for arranging the air conditioning chamber around the sample to be examined, a test vessel carousel (4), and the carousel's driving and control devices (5, 16), characterized in that - several test vessels (4) are arranged on the carousel (4) 20a, 20b, 20c ...) and that the 10. test vessels (20a, 20b, 20c ...) are broad-bottomed for propagating the powdered samples. 4. Anordning enligt patentkrav 3, kännetecknad därav, att karusellen är en i ett horisontellt pian roterande, 15 cirkelformig skiva, runt vars medelpunkt löper en vertikal axel (16), varvid axelns (16) rotationsrörelse förmedlats tili skivan (4).4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the carousel is a circular disk rotating in a horizontal plane, around whose center a vertical axis (16) runs, the rotational movement of the shaft (16) being mediated to the disk (4). 5. Anordning enligt patentkrav 3, kännetecknad därav, att 2. karusellen är en i ett vertikalt pian roterande, cirkelformig skiva (4) , runt vars medelpunkt löper en axel, som är i en rät vinkel tili den vertikala axeln (16) och förmedlar dennas rotationsrörelse tili skivan (4), och att underlag för provkärl lagrats tili skivan . 25 (4) sä, att deras ställning är konstant oberoende av : skivans rotationsrörelse.5. Device according to claim 3, characterized in that the 2. carousel is a circular disc (4) rotating in a vertical pane, around which its center point runs an axis which is at a right angle to the vertical axis (16) and communicates. its rotational movement to the disk (4), and that sample vessel support is stored on the disk. (4) say that their position is constant independent of: the rotational movement of the disc. 6. Anordning enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknad därav, att skivan (4) uppvisar platser reserverade för 30 provkärl, vilka alla anordnats pä sarama avständ frän ski- * * · vans medelpunkt.6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the disk (4) has locations reserved for test vessels, all of which are arranged at separate distances from the center of the disk. 7. Anordning enligt patentkrav 4, 5 eller 6, kännetecknad därav, att den vertikala axeln (16) anordnats rörlig även 35. sin längdriktning. » i t * · * »Device according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the vertical shaft (16) is arranged to be movable also 35 its longitudinal direction. »I t * · * 8. Anordning enligt nägot av patentkraven 3 - 7, : kännetecknad därav, att varje provkärl (20) försetts med » · 14 108674 ett handtag (25) och att vägen (1) forenats med en upphängningsträd (3) som försetts med en krok.Apparatus according to any of claims 3 to 7, characterized in that each test vessel (20) is provided with a handle (25) and that the road (1) is joined with a suspension tree (3) provided with a hook. . 9. Anordning enligt nägot av patentkraven 3 - 8, 5 kännetecknad därav, att luftkonditioneringskammarens (2) temperatur är reglerbar, tili exempel medelst ett vattenbad (8) som omger den. · • · · * a * · · • a * a * a * » * 1 a * · a * 1 1 · 1 1 · • « · 1 1 » a • 1 k ·Device according to any of claims 3 to 8, characterized in that the temperature of the air-conditioning chamber (2) is adjustable, for example by means of a water bath (8) surrounding it. · • · · * a * · · • a * a * a * »* 1 a * · a * 1 1 · 1 1 · •« · 1 1 »a • 1 k ·
FI950926A 1995-03-01 1995-03-01 Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance FI108674B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI950926A FI108674B (en) 1995-03-01 1995-03-01 Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance
EP96903016A EP0820582A1 (en) 1995-03-01 1996-02-19 Method and device for the investigation of the humidity-related behaviour of powders
CA 2214345 CA2214345A1 (en) 1995-03-01 1996-02-19 Method and device for the investigation of the humidity-related behaviour of powders
PCT/FI1996/000096 WO1996027125A1 (en) 1995-03-01 1996-02-19 Method and device for the investigation of the humidity-related behaviour of powders

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI950926A FI108674B (en) 1995-03-01 1995-03-01 Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance
FI950926 1995-03-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI950926A0 FI950926A0 (en) 1995-03-01
FI950926A FI950926A (en) 1996-09-02
FI108674B true FI108674B (en) 2002-02-28

Family

ID=8542946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI950926A FI108674B (en) 1995-03-01 1995-03-01 Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0820582A1 (en)
CA (1) CA2214345A1 (en)
FI (1) FI108674B (en)
WO (1) WO1996027125A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2123413B1 (en) * 1996-02-09 1999-09-16 Univ Cadiz A PROCEDURE FOR THE STUDY OF SORPTION PROCESSES IN SOLID MATERIALS OF POROUS NATURE AND AN APPARATUS FOR THEIR PERFORMANCE.
ES2129374B1 (en) * 1997-11-10 2000-01-01 Univ Cadiz AUTOMATED PROCEDURE FOR THE STUDY OF SOLID-WATER INTERACTION PROCESSES AND A DEVICE FOR THEIR PERFORMANCE.
US6928877B2 (en) * 2002-05-24 2005-08-16 Symyx Technologies, Inc. High throughput microbalance and methods of using same
ES2259898B1 (en) * 2004-12-22 2007-06-01 Universidad De Cadiz AUTOMATED SYSTEM AND PROCEDURE FOR THE STUDY OF FLUID TRANSPORTATION PROPERTIES IN POROUS MATERIALS.
CN102914482B (en) * 2012-08-30 2015-10-07 山东淄博新达制药有限公司 Cefaclor particle manufacture control method
CN105547902A (en) * 2015-12-14 2016-05-04 贵州中烟工业有限责任公司 Method for determination of moisture-proof curve of tobacco capsules
CN113567292B (en) * 2021-09-01 2022-12-06 上海烟草集团有限责任公司 Method for evaluating moisture barrier property of three-dimensional cigarette case package

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2575169A (en) * 1948-09-17 1951-11-13 Stromberg Carlson Co Method of determining the rate of moisture absorption
CH627845A5 (en) * 1977-12-27 1982-01-29 Groeninger Kurd DEVICE FOR TIME-SHORTING A WATER VAPOR SORPTION PROCESS.
DD275736A1 (en) * 1988-09-27 1990-01-31 Karl Marx Stadt Tech Hochschul APPARATUS FOR GRAVIMETRICALLY DETERMINING SORPTION BALANCE HUMIDITY IN A STEAM BRAVE
GB2234597B (en) * 1989-08-03 1993-04-07 Sartorius Gmbh Drying and measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996027125A1 (en) 1996-09-06
CA2214345A1 (en) 1996-09-06
FI950926A (en) 1996-09-02
EP0820582A1 (en) 1998-01-28
FI950926A0 (en) 1995-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gal Recent advances in techniques for the determination of sorption isotherms
Spiess et al. Critical evaluation of methods to determine moisture sorption isotherms
FI108674B (en) Method and apparatus for studying the moisture behavior of a powdered substance
CN109870395A (en) Uncertainty analysis method based on the automatic weighing measurement particulate in air concentration of filter membrane
CN108645741A (en) Oscillating balance and atmosphere particle concentration monitoring method
US5606126A (en) Apparatus and a method for automatically measuring the density of an object
CN108240947A (en) A kind of building porous material capillary water absorption self-operated measuring unit and method
US694781A (en) Test-scale for maltsters.
US20120060592A1 (en) Automatic analysis of finely divided solids
Fresenius A System of Instruction in Quantitative Chemical Analysis
US6455787B1 (en) Method for determining the weights of liquid units, weighing insert and weighing arrangement
JP2003509679A (en) How to correct weighing errors during microwave heating
Li et al. A novel and accurate method for moisture adsorption isotherm determination of sultana raisins
US4720453A (en) Detecting environmental pollutants with protoplasts in alginate matrix
Beruto et al. Role of the water matric potential (ΨM) and of equilibrium water content (EWC) on the water self-diffusion coefficient and on the oxygen permeability in hydrogel contact lenses
Wadsö Measurements of water vapour sorption in Wood Part 1. Instrumentation
Swartz et al. Studies on syneresis and imbibition in reversible hydrocolloid
CN100422696C (en) Method for contrasting and correcting accuracy of liquid transfering device volume with europium atom labeling method
US5479814A (en) Method and apparatus for detecting mercury vapor content of unconsolidated porous materials
Chan et al. Effect of storage conditions on calcium sulphate hemihydrate-containing products
de Burgh et al. Experimental study of temperature effects on water vapour sorption and moisture transport phenomena
SU104105A1 (en) Method for determining moisture absorption by materials
US694782A (en) Method of testing barley and malt.
RU2650625C1 (en) Method for determination of equilibrium humidity of liquid dry vaccine containing residual humidity
RU2158917C2 (en) Ore-controlling plant

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired