Ein Handschuhkasten ist ein hermetisch abgedichteter Behälter mit kontrollierter Atmosphäre. Handschuhkästen ermöglichen es dem Benutzer, Vorgänge durchzuführen und Materialien in einer Atmosphäre zu handhaben, die sich von der Umgebungsatmosphäre unterscheidet. Handschuhe sind in die Seiten oder die Vorderseite des Handschuhkastengehäuses eingearbeitet. Handschuhe können aus einer Vielzahl von Kunststoff- oder Gummimischungen hergestellt werden, darunter Neopren, Nitril, Butyl, Butydyl, Polypropylen oder Hypalon®. Handschuhe ermöglichen es dem Benutzer, Objekte zu handhaben, ohne die Versiegelung des Gehäuses zu beschädigen, verhindern mögliche Verletzungen des Benutzers durch Kontakt mit schädlichen Substanzen und halten die Materialien im Inneren des Kastens frei von Verunreinigungen. Handschuhkästen werden normalerweise bei einem etwas niedrigeren oder etwas höheren Druck als die Umgebungsatmosphäre gehalten, abhängig von der Art der Materialien und den erforderlichen Prozessbedingungen.
Arten von Handschuhkästen
Handschuhkästen für Gefahrstoffe
Ein Handschuhkasten, in dem der Druck im Gehäuse normalerweise niedriger ist als in der umgebenden Atmosphäre, bewirkt, dass bei mikroskopischen Lecks (normalerweise durch die Handschuhe) atmosphärische Luft nach innen strömt. Mit dieser Art von Handschuhkasten kann ein Benutzer mit Substanzen arbeiten, die gesundheitsschädlich sein können (z. B. radioaktive Materialien, toxische Substanzen, Krankheitserreger oder Krankheitserreger mit hohem Biosicherheitsniveau). In einem Handschuhkasten mit Unterdruck können gefährliche Stoffe nicht aus dem Gehäuse entweichen, in den Arbeitsbereich des Benutzers gelangen und Schaden anrichten. Zur Eindämmung gefährlicher Stoffe sind HEPA-Abluftfilter für Handschuhkästen erforderlich. Beachten Sie, dass einige Handschuhkästen für gefährliche Stoffe Inertgas-Handschuhkästen verwenden, die den unten beschriebenen ähnlich sind.
Handschuhkasten mit inerter Atmosphäre - Die Trockenbox
Der zweite Handschuhkastentyp, der als Trockenbox oder manchmal als Handschuhkasten mit inerter Atmosphäre, Stickstoff-Handschuhkasten, Handschuhkasten mit niedrigem Sauerstoff- und/oder Feuchtigkeitsgehalt oder Anaerob-Box bezeichnet wird, wird normalerweise für die Arbeit mit luft- oder wasserreaktiven Materialien verwendet. Er wird im Vergleich zur Umgebungsatmosphäre typischerweise auf einem leicht erhöhten Druck gehalten.
Für Experimente und Prozesse oder Produkte, die O2- oder H2O-freie Bedingungen erfordern, wird die Atmosphäre im Handschuhkasten durch einen Verdrängungs- und Verdünnungsprozess durch ein hochreines Inertgas wie Argon, Stickstoff, Wasserstoff, Helium oder eine Kombination dieser Gase ersetzt. Argon oder Stickstoff werden in einem solchen Trockengasspülsystem am häufigsten verwendet, da sie die beiden kostengünstigsten und am häufigsten vorkommenden Inertgase sind, von Natur aus trocken sind und keine Feuchtigkeit aufnehmen. Sauerstoff- und Feuchtigkeitsgehalt können in einem Trockenkasten bei 1 % oder weniger gehalten werden. Die inerte Atmosphäre im Kasten verhindert unerwünschte chemische Reaktionen wie Oxidation und Hydrolyse, die Proben oder Produkte zersetzen. Jedes kleine Leck, das in einem Überdruck-Trockenkasten auftreten könnte, wäre eine Öffnung, durch die das Inertgas (in kleinen Mengen harmlos) aus dem Kasten gedrückt werden könnte, anstatt Luft und partikelförmige Verunreinigungen eindringen zu lassen.
Inertgas-Trockenboxen werden von Universitäten, Industrielabors und Herstellern für die Forschung und Entwicklung neuer Technologien wie Lithium-Ionen-Batterien, Atomlagenabscheidung verwendet. , 3D-Druck/additive Fertigung, Pharmazeutika, medizinische Geräte und Gewebekulturarbeit, einschließlich Stammzellenforschung, OLED/PLEDs, Photovoltaik und andere Halbleiter sowie Laserschweißen von Titan.
Schleusen, Lade- und Luftschleusen
Um die inerte Atmosphäre im Inneren der Trockenbox aufrechtzuerhalten, wird an der Seite ein kleinerer Raum angebracht, der als Vorkammer oder manchmal auch als Schleuse oder Luftschleuse bezeichnet wird. Die Vorkammer-Schleuse hat eine abdichtende Innentür, die sich in die Trockenbox öffnen lässt, und eine abdichtende Außentür, die sich zur Umgebungsatmosphäre öffnet. Die Innentür der Vorkammer bleibt geschlossen und Material wird von der Seite der Atmosphärentür aus in die Vorkammer gegeben. Die Außentür wird geschlossen und Inertgas wird eingeführt, normalerweise unter Vakuum. Mit O2 und H2O angereicherte Luft wird abgespült und durch Inertgas ersetzt. Vakuum beschleunigt das Ablassen der Luft und saugt Staubpartikel und andere unerwünschte Substanzen aus dem Raum. Sobald O2 und H2O auf das gewünschte Niveau gesenkt sind, wird die Innentür vom Inneren der Trockenbox aus geöffnet. Der Benutzer oder ein Robotermanipulator transportiert das Material in die Trockenbox mit Inertatmosphäre, wo es verarbeitet werden kann.
Der hier aufgeführte Ideal Vacuum-Würfel oder ein anderer unserer modularen Würfel in einer anderen Größe können individuell konfiguriert werden, um eine perfekte Vorkammer für jedes Trockenbox-System zu bilden. Fügen Sie eine zweite Tür, eine Trockenbox-Andockplatte und eine Seitenplatte mit Anschlüssen für Vakuum und Einleitung des Inertgases hinzu. Der Würfel kann so eingestellt werden, dass die Vorkammer automatisch gepumpt und gespült wird. Unser schnell zu öffnender und leicht zu verriegelnder Würfeltürmechanismus beschleunigt den Prozess noch mehr. Das modulare Würfelsystem von Ideal Vacuum kann für Durchflussarbeitsprozesse verwendet werden und mehrere Würfel können gestapelt und verbunden werden, um eine Vorkammer auch für lange Materialien zu schaffen.
Vakuumfachlagerung
Häufig muss ein Benutzer sein Produkt oder seine Proben in einer Inertgas-Vakuumumgebung weiterverarbeiten. Vielleicht müssen Sie das Produkt erhitzen oder kühlen, empfindliche Materialien unter kontrollierten Bedingungen aushärten oder Proben für die weitere Verarbeitung lagern oder mehrere Proben unterschiedlichen Umgebungsbedingungen aussetzen.
Unsere kundenspezifischen Vakuumspeicher-Cube-Lösungen können mit Plattenheizern konfiguriert werden, die kontrollierte und konstante Temperaturen von bis zu 140 °C sicher bereitstellen können. Diese beheizten Platten können zum Ausheizen von Proben oder für Anwendungen wie das Trocknen von Proben oder das Entfernen von Lösungsmitteln mit niedrigem Dampfdruck von der Oberfläche eines festen Produkts oder einer Probe verwendet werden.
Darüber hinaus sind verschiedene andere Thermoplattenoptionen verfügbar. Es werden vakuumisolierte thermische Testvorrichtungen für Umwälzbäder mit gekühltem oder erwärmtem Wasser von -150 °C bis 150 °C angeboten. Für die Lagerung in extrem kalten Umgebungen und zum Auffangen hoher Feuchtigkeit und Lösungsmittel, die aus verarbeiteten Materialien ausgasen, bieten wir eine Hochvakuum-Pumpfalle mit flüssigem Stickstoff (LN2) und eine kryogene Testvorrichtung an, die Temperaturen bis zu -196 °C ermöglicht.
Mit unserem skalierbaren modularen Cube-System von Ideal Vacuum können Sie eine oder mehrere individuelle Lagerkammern einrichten, die jeweils auf einen anderen Vakuumdruck sowie verschiedene thermische und kontrollierte atmosphärische Bedingungen eingestellt werden können und alle an Ihr Trockenboxsystem mit inerter Atmosphäre angeschlossen werden können. (Unten sehen Sie eine Abbildung eines unserer maßgeschneiderten Cube-Handschuhboxprodukte mit neun Fächern für die Vakuumlagerung.) Wenn Sie beispielsweise möchten, dass Ihr Produkt oder Ihre Probe in Kammerfach 4 vier Stunden lang in einer trockenen, ultrahochreinen (UHP) Atmosphäre aus Argongas bei 4 x 10-5 Torr und 90 °C bleibt und Ihre Probe in Fach 6 denselben Bedingungen ausgesetzt wird, außer dass die Spülrückfüllung Stickstoff wäre, können wir dafür ein temperaturgesteuertes, zeitgesteuertes, automatisiertes System mit Vakuumpumpe, Spülrückfüllung entwickeln.
Jede Kammer in einem System mit mehreren Cube-Vakuumkammern könnte auch einen ausgewählten Spülgastyp haben. Wenn Sie beispielsweise möchten, dass Ihr Produkt oder Ihre Probe in Kammerkammer 4 unter einer trockenen, ultrahochreinen (UHP) Argongasatmosphäre bleibt, könnte unser Vakuumwürfel-Lagerfach mit einer Vakuumpumpe ausgestattet werden, die die Spülung mit UHP-Argon wieder auffüllt. Dies könnte alles automatisiert werden.
Bitte wenden Sie sich an das Ideal Engineering-Team unter (505) 872-0037, um Hilfe bei Ihren individuellen Anforderungen an die Trockenbox-Lagerung zu erhalten.
