MP Strumenti - MP Soluzioni

MP SOLUZIONI

La nostra divisione MP Soluzioni fornisce consulenza per la progettazione e sviluppo di processi, oltre a soluzioni innovative e mirate per ogni tipo di problematica nel settore della caratterizzazione dei materiali e del controllo qualità.

Ingegneri con esperienza ultradecennale affiancano il cliente nella scelta corretta dei materiali e lo guidano nella simulazione del processo produttivo che permetterà di non sottovalutare l’impatto che alcune variabili possono comportare nella produzione su vasta scala.

Proponiamo attività di “project development” e “project management” per poter offrire supporto nella gestione globale di progetti di ricerca e sviluppo industriale tecnico-scientifici, dal coordinamento della struttura tecnica con la struttura finanziaria fino alle fasi di avanzamento del progetto ed alla sua validazione finale.

Academy

Offriamo alle aziende corsi personalizzati in caso di: - Necessità di formazione del personale su un determinato argomento tecnico-scientifico nella fase di valutazione dell’acquisto di uno strumento - Necessità di approfondimento di tematiche specifiche successive all’acquisto di uno strumento

Per soddisfare queste necessità confezioniamo un programma di formazione su misura. Il corso potrà essere puramente teorico, strutturato in livelli di approfondimento in funzione del background dei partecipanti (base o avanzato) o teorico/applicativo prevedendo la contestualizzazione degli argomenti teorici in funzione dei materiali trattati o del settore di appartenenza dell’azienda.

Ogni anno vengono tenuti mediamente almeno 5 percorsi formativi sui seguenti argomenti:
• Analisi Termica
• Analisi delle superfici/angolo di contatto
• Analisi di dinamico-meccanica
• Reologia: corso teorico e applicativo (su specifici materiali petroli, gel, alimenti, vernici, ecc.)
• Analisi termica DSC e DT I corsi di formazione si tengono presso la nostra sede oppure, direttamente presso la struttura del cliente.

Consulta i nostri corsi

Consulenza

Processi/Produzione/Scale Up

Il ruolo cruciale assunto dall’innovazione di processo nello sviluppo delle tecnologie industriali ha conferito un’importanza sempre maggiore alle operazioni di messa a punto dei processi produttivi. Questa ottimizzazione si basa essenzialmente sulla capacità di trasferire a livello industriale i dati ottenuti in laboratorio con l’obiettivo di migliorare le performance e ridurre i costi.

MP Soluzioni affianca il cliente nella verifica della fattibilità di un processo valutandone modalità e costi attraverso un’indagine esplorativa dei meccanismi critici coinvolti.

Analisi conto Terzi

Grazie alla vasta esperienza di MP nel settore della strumentazione scientifica ed alle continue interazioni con il mondo della scienza e delle imprese a tutti i livelli, MP Soluzioni si propone come soggetto interlocutore per tradurre e trasferire problematiche e soluzioni atte a promuovere processi di innovazione sia di carattere top-down che bottom-up.

Per richiedere la documentazione contenente le analisi disponibili inviare una richiesta a soluzioni@mpstrumenti.eu oppure consultare l’elenco che segue:

Caratterizzazioni Disponibili

ANALISI CHIMICHE: COMPOSIZIONE ELEMENTARE
Gas interstiziali: N, O, C, S, H.
Fluorescenza a raggi X (XRF): per elementi >0.1%wt.
Plasma induttivamente accoppiato (ICP): per elementi fino alle ppm.
Assorbimento atomico con fornetto di grafite (AAS – GF): per elementi fino alle ppb.
ANALISI FISICHE: STRUTTURA DEL CAMPIONE
Microscopia a scansione elettronica con microsonda (FESEM – EDS): morfologia e composizione campione.
Diffrattometria a raggi X (XRD): identificazione e quantificazione fasi cristalline.
Spettroscopia Infrarossa: identificazione e quantificazione specialmente di molecole organiche.
Spettroscopia Raman: identificazione e quantificazione di molecole sia organiche che inorganiche.
Spettroscopia UV – Visibile: assorbimento e trasparenza nell’UV e nel visibile.
ANALISI FUNZIONALI: PRESTAZIONI DEL CAMPIONE
Calorimetria differenziale a scansione (DSC): fenomeni di assorbimento o emissione di calore.
Termogravimetria con DSC e spettrometria di massa (TG-DSC-MS): variazione di peso in funzione della temperatura, segnale DSC ed analisi dei gas svolti con spettrometria di massa.
Granulometria (PSA) con diverse tecniche, analisi della dimensione e della forma di particelle in polvere, sospensioni o paste.
Tensiometria: determinazione mediante tecnica ottica, di tensione interfacciale (liquido/aria, liquido/liquido), bagnabilità (angolo di contatto) ed energia superficiale di solidi.
Area superficiale (BET): misura dell’area superficiale e del volume dei pori.
Gascromatografia per analisi dei gas residui (GC-RGA): prelievo dei gas da un dispositivo e misura di N₂, O₂, CO, CO₂, H₂, piccoli idrocarburi (C1-C3).
Gascromatografia con spazio di testa e spettrometro di massa (HS-GC-MS): identificazione e quantificazione degli organici svolti dopo un trattamento in temperatura.
Camere climatiche con bilance: misura della variazione di peso in condizioni di temperatura ed umidità controllate.
Analisi di assorbimento e desorbimento di gas e vapori organici in un ampio intervallo di pressione e temperatura con Microbilance e sistemi volumetrici.
ANALISI REOLOGICHE/MECCANICHE
Analisi reologica curva di flusso e proprietà viscoelastiche.
Analisi dinamico-meccanica del comportamento viscoelastico, determinazione della temperature di transizione vetrose e coefficiente di espansione termico.
Analisi di sforzo-deformazione per materiali polimerici secondo norma ASTMD412 e test di lap-shear su vetro per adesivi secondo norma ASTMD1002 con Dinamometro (UTM).
Analisi delle superfici: determinazione rugosità superfici, profilo spessore superfici con Profilometro.

Plasma accoppiato induttivamente (ICP) e assorbimento atomico con fornetto di grafite (AAS)

PRINCIPIO	Il campione, in forma liquida, viene scaldato e atomizzato ad alta temperatura (in una fiamma, un fornetto di grafite o un plasma). In queste condizioni, il campione genera o assorbe una radiazione a lunghezze d’onda caratteristiche degli elementi presenti e ad intensità proporzionali alla loro concentrazione. Un banco ottico misura lunghezza d’onda e intensità.
MISURA	Concentrazione della maggior parte degli elementi della tavola periodica (ad esempio: Ca, Ti, Al), esclusi gli elementi leggeri (H, C, N, O) e gli alogeni. Concentrazione in % peso, parti per milione (ppm) o parti per bilione (ppb).
CAMPIONI	Soluzioni acquose o organiche, solidi. I campioni solidi devono essere sciolti per riscaldamento in una miscela di acidi per essere analizzati. Quantità: almeno 500mg.
INTERVALLO MISURA	Dal 100% (con opportuna diluizione) fino alle ppm circa (con ICP) o alle ppb (con AAS e fornetto di grafite).
APPLICAZIONI (esempi)	Misura di tracce di particolare interesse in compositi organici o polimeri (ad esempio: Na, Ca, K, Ti, Ni), componenti principali e tracce in leghe metalliche (ad esempio: Mn in acciaio inox).

Elemento	Concentrazione
Na	0.05
Ca	0.12
Ti	2.41
Identificazione e quantificazione di alcuni elementi di interesse presenti in un polimero con carica inorganica

Elemento	Concentrazione (%peso)
Fe	67.2
Cr	18.9
Ni	10.1
Mo	2.3
Identificazione e quantificazione degli elementi principali di un acciaio inox

Microscopia a scansione elettronica con microsonda (FESEM – EDS)


PRINCIPIO	Un raggio elettronico focalizzato scansiona il campione. Registrando con opportuni rivelatori gli elettroni ed i raggi X provenienti dal campione dopo l’interazione con la sorgente, si possono ricavare diverse informazioni: immagini morfologiche (le punte appaiono chiare e le valli scure), immagini composizionali (gli elementi più pesanti appaiono più chiari) e misura della microcomposizione. E’ possibile eseguire mappe della composizione del campione.
MISURA	Morfologia: le dimensioni dei particolari, ad esempio particelle possono essere misurate in μm o nm. Composizione: % in peso degli elementi presenti.
CAMPIONI	Adatto a solidi (dimensione massima 100x100x20mm), polveri e paste. Non adatto a liquidi, perché l’analisi è eseguita in vuoto.
INTERVALLO MISURA	Morfologia: dettagli fino a 10nm (ingrandimenti fino a 10⁶X). Composizione: sono rilevati elementi in concentrazioni superiori a 0.1-1% peso. Risoluzione dell’analisi di composizione: 0.5-5μm.
APPLICAZIONI (esempi)	Misura di microparticelle ed altri dettagli in polimeri ed altri materiali compositi. Mappatura delle fasi presenti in una lega metallica. Analisi di difetti morfologici o composizionali nell’industria elettronica. Campioni biologici.

Immagine morfologica: superficie di frattura di resina polimerica composita

Mappatura della composizione di Al (verde), Cr (azzurro) e Ni (rosa) in una polvere di ossidi misti

Immagine composizionale: miscela di Cu (chiaro) ed ossidi misti (scuri)

Spettroscopia infrarossa


PRINCIPIO	Una radiazione IR è parzialmente assorbita dal campione a lunghezze d’onda specifiche delle molecole presenti e ad assorbanze legate alla concentrazione di queste. Il microscopio focalizza il raggio IR in un’area di 10-400μm di diametro. Con questa risoluzione è possibile mappare il campione ed acquisire dati in punti di particolare interesse. Le mappe IR possono essere confrontate con le foto al microscopio ottico, integrato nello stesso strumento.
MISURA	Riconoscimento e quantificazione (% peso) di molecole e gruppi funzionali. Tipico per molecole organiche, polimeri, alcuni composti inorganici (carbonati, idrossidi, fosfati…). Mappatura: con colori in funzione della concentrazione di una determinata molecola.
CAMPIONI	Adatto per polveri, liquidi, paste e solidi. Quantità: almeno 200mg.
INTERVALLO MISURA	Per essere misurata, una molecola deve essere presente in concentrazioni di almeno 0.01-1% peso (a seconda del gruppo funzionale). Risoluzione spaziale nella mappatura: da 10 a 400μm.
APPLICAZIONI (esempi)	Polimeri: identificazione di polimero/copolimero, cariche e additivi, grado di curing, di decomposizione e di cristallinità. Identificazione di zone difettose o contaminate. Migrazione di gas e vapori (es. H₂ O, CO₂) in molti tipi di campioni. Quantificazione di solventi ed altri composti organici.

Riconoscimento di talco e gomma SBR in campione polimerico incognito

Mappatura di H2O in campione polimerico (area 1cm2,10000 spettri IR)

Spettroscopia Raman

PRINCIPIO	Una luce laser è dispersa dal campione (secondo il fenomeno dello scattering anelastico) a lunghezze d’onda specifiche delle molecole presenti e ad intensità legate alla concentrazione di queste. Il microscopio focalizza il raggio laser in un’area di 1-10μm di diametro. Con questa risoluzione è possibile mappare il campione ed acquisire dati in punti di particolare interesse. Le mappe Raman possono essere confrontate con le foto al microscopio ottico, integrato nello stesso strumento. A differenza del microscopio IR, il laser può essere focalizzato a profondità ben definite, ottenendo mappature dello spessore di multistrati.
MISURA	Riconoscimento e quantificazione (% peso) di molecole e gruppi funzionali. Come l’IR, è sensibile a molte molecole organiche. A differenza dell’IR è quasi insensibile ad H₂O, idrossidi, vetro, mentre è in grado di rilevare composti inorganici invisibili all’IR. Mappatura: immagine con colori in funzione della concentrazione di una determinata molecola.
CAMPIONI	Adatto per polveri, liquidi, paste e solidi. Quantità: almeno 200mg.
INTERVALLO MISURA	Per essere misurata, una molecola deve essere presente in concentrazioni di circa 1% peso (a seconda del gruppo funzionale). Risoluzione spaziale nella mappatura: da 1 a 10μm.
APPLICAZIONI (esempi)	Industria dei polimeri e del packaging, specie nei multistrati, per molecole sia organiche che inorganiche. Industria farmaceutica e medicina.

Multistrato 25μm polipropilene adesivo a diverse profondità –identificazione dei componenti.

Calorimetria differenziale a scansione (DSC)

PRINCIPIO	Il campione è sottoposto ad una rampa di temperatura, durante la quale, mediante confronto con un riferimento, si misura l’assorbimento o la cessione di calore dovuto a fenomeni come fusione e decomposizione. Anche la transizione vetrosa dei polimeri può essere evidenziata.
MISURA	Temperatura (°C) e intensità (entalpia: J/g) dell’assorbimento o la cessione di calore. Determinazione entalpia di reticolazione per materiali fotosensibili (radioazione UV).
CAMPIONI	Adatto per solidi, liquidi o polveri. Quantità: almeno 100mg.
INTERVALLO MISURA	Riscaldamenti o raffreddamenti da -170°C a 600°C con velocità tra 0.1 e 50°C/min. Possibili test in diversi gas: ad esempio N₂, Ar, aria, CO₂, N₂ +H₂.
APPLICAZIONI (esempi)	Misura della temperatura di transizione vetrosa di polimeri. Misura della temperatura di fusione,cristallizzazione e decomposizione di polimeri, composti organici e inorganici. Dall’intensità del fenomeno si può dedurre, ad esempio, la porzione di campione fuso o cristallizzato.

Misura della temperatura di transizione vetrosa (Tg), della temperatura di cristallizzazione (Tc) e della temperatura di fusione (Tm) di un polimero.

Termogravimetria accoppiata con DSC e spettrometria di massa (TG-DSC-MS)

PRINCIPIO	Il campione è sottoposto ad una rampa di temperatura, durante la quale si misura la variazione di peso dovuta a fenomeni come rilascio di H₂O fisisorbita o decomposizione del campione. Contemporaneamente, informazioni addizionali sono fornite dal segnale DSC e dall’analisi mediante spettrometria di massa, dei gas svolti dal campione.
MISURA	Variazione di peso (mg o % peso) in funzione della temperatura. Segnale DSC: temperatura (°C) e intensità (entalpia: J/g) dell’assorbimento o la cessione di calore. Intensità delle masse (A) dei gas svolti dal campione.
CAMPIONI	Adatto per solidi, liquidi o polveri. Quantità: almeno 100mg.
INTERVALLO MISURA	Riscaldamenti o raffreddamenti da 35°C a 1500°C con velocità tra 0.1 e 50°C/min. Possibili test in diversi gas: ad esempio N₂, Ar, aria, CO₂, N₂ +H₂.
APPLICAZIONI (esempi)	Oltre a tutte le applicazioni DSC, misura della temperatura di decomposizione o di desorbimento di gas e vapori (ad esempio: H₂O) da campioni organici o inorganici. Misura della carica inorganica di un polimero dopo incenerimento. Mediante spettrometria di massa, si può verificare se il campione perde peso, ad esempio, per rilascio di H₂O o per decomposizione (masse tipiche di composti organici).

Misura della temperatura di decomposizione e della carica inorganica di polietilene caricato con gesso (CaCO3).

Gascromatografia con spazio di testa accoppiato con spettrometria di massa (HS-GC-MS)

PRINCIPIO	Nello spazio di testa il campione viene riscaldato in un recipiente chiuso ed i vapori organici svolti dal campione prelevati ed iniettati nel gascromatografo, in grado di separare miscele anche complesse mediante interazione con una specifica colonna. I vapori così separati vengono poi identificati e quantificati uno alla volta dallo spettrometro di massa.
MISURA	Identificazione e quantificazione (% peso, ppm peso) di vapori organici svolti da campioni solidi o liquidi dopo uno specifico trattamento termico.
CAMPIONI	Adatto per solidi, liquidi o polveri. Quantità: almeno 500mg.
INTERVALLO MISURA	Trattamenti termici nello spazio di testa da 50 a 200°C circa. Approssimativamente, sono quantificabili vapori organici in concentrazioni tra le 0.01ppm e le 1000ppm peso nel campione.
APPLICAZIONI (esempi)	Identificazione e quantificazione di: solventi e altri composti organici volatili residui in polimeri ed imballaggi, metanolo in biodiesel, alcool nel sangue, aromi negli alimenti.

Granulometria (PSA)

PRINCIPIO	Il campione (una polvere, una sospensione liquida o una pasta polimerica) interagisce con un laser. Sfruttando due fenomeni (diffrazione o tempo di oscuramento della luce laser) è possibile ricavare la distribuzione delle dimensioni delle particelle nel campione. Un microscopio ottico automatizzato acquisisce immagini delle particelle e, rielaborandole, fornisce statistiche sulla loro forma (quanto è sferica o allungata…).
MISURA	Distribuzione del diametro medio delle particelle (μm) ed informazioni addizionali sulla forma (ad esempio diametro minimo e massimo, circolarità…).
CAMPIONI	Adatto per polveri, sospensioni liquide, paste (ad esempio: cosmetici) caricate con particelle ed alcuni solidi (se è possibile scioglierli o deformarli ad ottenere un film). Quantità: almeno 200mg.
INTERVALLO MISURA	I campioni possono essere analizzati tal quali o diluiti in H₂O o solventi organici. Intervallo di misura: 0.5 – 3500μm.
APPLICAZIONI (esempi)	La dimensione delle particelle è un parametro fondamentale per molti materiali: influisce sulle proprietà termomeccaniche di polimeri e compositi, sull’assorbimento di gas e vapori dall’atmosfera. Cariche inorganiche nell’industria di polimeri ed imballaggi, industria mineraria, aerospaziale, alimentare, delle vernici, farmaceutica. Caratterizzazione delle sospensioni, come l’acqua nei carburanti.

Misura della distribuzione delle dimensioni di particelle di grafite

Immagine al microscopio ottico di particelle sferiche in pasta polimerica

Reometria a sforzo controllato

PRINCIPIO	Il campione viene sottoposto ad uno sforzo di taglio controllato e viene misurata la deformazione o variazione di velocità angolare. Il regime di sollecitazione può essere: stazionario, dinamico (o in oscillazione) e quasi statico.
MISURA	E’ possibile determinare la viscosità di un materiale in funzione delle specifiche condizioni di processo (temperatura, gradiente di velocità) e le proprietà visco-elastiche (moduli dinamici G’, G’’). Altre caratterizzazioni, comprendono lo studio del comportamento di creep, determinazione dello yield stress o comportamento tissotropico.
CAMPIONI	Liquidi, paste, gel.
INTERVALLO MISURA	Viscosità: 1-108 mPa*s (cP) Temperatura: da -20°C a + 200°C (precisione ± 0.1°C) Frequenza: da 10-4 a 100 Hz
APPLICAZIONI (esempi)	Lo studio delle proprietà reologiche di un materiale permette di ottimizzare la formulazione di un nuovo prodotto e ottimizzare il processo di lavorazione, oltre ad essere un valido strumento per il controllo di qualità. Si applica a prodotti alimentari (maionese, creme spalmabili, bevande), fusi polimerici, creme cosmetiche, cere, prodotti bituminosi, emulsioni.

Analisi dinamico-meccanico (DMA)

PRINCIPIO	Il campione viene sottoposto ad uno sforzo controllato (o deformazione) e il risultato è la misura della deformazione (o sforzo). Il regime di sollecitazione può essere: dinamico (o in oscillazione) o quasi statico. Le modalità di sollecitazione disponibili sono le seguenti: trazione, compressione, taglio e flessione a 3 punti.
MISURA	E’ possibile determinare la temperatura di transizione vetrosa di materiali polimerici, moduli viscoelastici in funzione di frequenza, temperatura e ampiezza di deformazione. Altre caratterizzazioni comprendono il test di creep/recovery (deformazione a sforzo costante) e la determinazione del coefficiente di espansione termico lineare (CTE).
CAMPIONI	Solidi polimerici: elastomeri, compositi polimerici, resine termoindurenti.
INTERVALLO MISURA	Temperatura: da -190°C a + 450°C Frequenza: 10-⁴ – 200 Hz Forza: ± 25 N
APPLICAZIONI (esempi)	La determinazione della temperatura (o intervallo di temperatura) di transizione vetrosa (T_g) di materiali polimerici, consente di definire il campo di applicazioni di un determinato materiale ad esempio, un materiale amorfo sotto la T_g si presenta allo stato vetroso è quindi molto rigido e può rompersi a piccole deformazioni, mentre sopra la temperatura di transizione vetrosa è allo stato gommoso, quindi in grado di sopportare carichi elevati. Nel caso di adesivi, oltre alle caratteristiche chimiche e di bagnabilità sul substrato, è fondamentale conoscere il rapporto tra il modulo elastico e il CTE tra adesivo e substrato.

Dinamometria (UTM)

PRINCIPIO	Il campione viene sottoposto ad un carico (o allungamento) controllato e si ottiene la misura di allungamento (o carico). La modalità di sollecitazione disponibile è la trazione.
MISURA	Determinazione curva sforzo-deformazione per materiali e compositi polimerici secondo norma ASTMD412 (determinazione modulo elastico, allungamento a rottura, carico a rottura) e test di adesione su vetro mediante single lap-shear test secondo norma ASTMD1002.
CAMPIONI	Elastomeri, compositi polimerici, film polimerici.
INTERVALLO MISURA	Forza max: 5 kN Velocità di deformazione max: 500 mm/min
APPLICAZIONI (esempi)	Caratterizzazione provini polimerici secondo norme di riferimento (ASTM D1002, ASTMD412).

Profilometria

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