HTE bij Nuplex: van monomeer naar hars en juiste verf formulering
Peter van den Berg
0
Agenda 1. Introductie Nuplex (Resins) 2. Onze definitie van HTE 3. HTE hars synthese, mogelijkheden, nadelen en tegenslagen
4. HTE verf formuleren, mogelijkheden, nadelen en tegenslagen 5. Toekomstige uitbreidingen/investeringen 6. Aanbevelingen 7. Conclusies/vragen 1
A global, independent, resin producer: EUROPE
ASIA
Coating resins
Coating resins
Composites
AMERICAS
AUSTRALASIA
Coating resins
Coating and other resins
Construction products
Paper
Composites
2
Nuplex Resins, een fabrikant van high performance resins
coatings
textile
construction & adhesives
printing inks 3
4
HTE bij Nuplex Resins:
5
6
HTE bij R&D Nuplex • • • • • • • •
50-250 experimenten 5-25 variabelen < 25 ml (verf) & < 75 ml (synthese) Klassiek appliceren en testen Realistische paneel afmetingen 2-6 parameters per onderzoek Directe resultaten 1-25 harsen per verf onderzoek (complexe statistiek)
7
HTE Resin Synthesis (Chemspeed A100): 8 miniplants: 16 reactoren en 8 doseervaatjes (100 resp 50 ml) Drukreactoren tot 200 bar met automatische sluiting 4-NH voor vloeistof verpompen, manifold voor meest gebruikte grondstoffen Syringe pompen en HPLC pompen Drie cryostaten voor temperatuurregeling cq koeling Pitch blade roerders of anker roerders Stikstof voor inertisering of aanleggen van voordruk, individuele temperatuur, toerental en doseer regeling per reactor Ideaal voor statistisch proefopzetten (design of Experiments)
8
HTE synthese robot, mogelijkheden: • • • • • • • •
Atmosferische acrylaat solvent polymeren Acrylaat solvent polymeren onder druk Acrylaat emulsie polymerisatie Secundaire emulsificatie van polymeren Serie grootte van 4 tot 16 experimenten in één run Uitbreidbaar tot 40 reactoren Volledig ge-automatiseerd Mogelijkheid om ‘s nachts zonder toezicht te draaien
9
Nadelen/tegenslagen HTE Synthese robot: • • • • • • •
Eerste commerciële verkoop (Murphy) Reactor ontwerp initiëel niet geschikt voor druk Syringe pumps niet geschikt voor druk Pressure pumps kunnen geen emulsies verpompen Pressures pumps gevoelig voor verstopping (Nog) niet geschikt voor polycondensatie Wattse wall effect
10
HTE verf bereiding, Synchron Xperimate • 3 meter platform met 1 liquid handler en 1 gripper systeem • Dosering via DiTi (disposible tips), geleidend • Speciale rekken voor opslag materiaal • Balans (d=0.0001 g) • Roer eenheid (zeldzame aarde magneet roerders) • Rekken voor gereed product • pH-eenheid • Afval, pipet afwerp en schoonmaak station • Reserve deel platform voor toekomstige uitbreiding • Geventileerde kast • Ultrosonisch schudder • Geschikt voor ‘s nachts draaien zonder toezicht 11
HTE verf robot, mogelijkheden: • Series tot 36 formuleringen (toekomst 108) • Gravimetrisch en volumetrisch doseren tot max. 10 Pa.s (100 Poise) van 15 mg tot 20g • Liquid Level Detection mbv geleidende tips • Bar code reader • pH meten en instellen • Methode ontwikkeld voor snel viscositeit meten • Mengen offline met Hauschield planetaire mixer
12
Nadelen/tegenslagen HTE verf robot: • • • •
Nauwkeurig doseren hoog viskeus materiaal kost veel tijd Roeren tijdens gravimetrisch inwegen kan niet Bij volumetrisch doseren eerst calibreren Volumetrisch doseren afhankelijk van temperatuurschommelingen • Géén inmalen van pigmenten mogelijk (wel pigmentpasta’s) • Software niet flexibel genoeg voor onze work-flows
13
Toekomstige uitbreidingen/investeringen : • Destillatie tbv polycondensatie • Directe emulsificatie van hoog visceuze polymeren • Data-management (ELN-project)
• Maken van films door mini-spuiten en draw down • Snel, nauwkeurig, inwegen van hoog viskeuze polymeren • Automatisch testen van filmeigenschappen zoals hardheid, kleur, glans etc. • Data-management (ELN-project)
14
Aanbevelingen: • • • •
Complexe apparatuur dedicated mensen Acceptatie in organisatie Zoek de juiste leveranciers Focus op doel en maak gebruik van discriminators
15
Simple sedimentation test Horizontal storage
Vertical judgment (1 to 5 scale)
16
Conclusies: • Met HTE gaat onze ontwikelling 5-10x sneller (efficiëntie) • Onverwachte oplossingen (effectiviteit) • Productontwikkeling, productverbetering, upscaling en downscaling
17
Bedankt voor uw aandacht!
18
