在工业应用中广泛使用细粉末和颗粒材料。欧洲杯足球竞彩为了管理和增强处理技术,必须精确地表征这些材料。欧洲杯足球竞彩表征技术连接到晶粒(粒管测量,化学成分,形态等)的性质,并对散装粉末的行为(密度,流动性,静电性,混合稳定性等)。
然而,关于散装粉末的物理行为,质量控制或研发实验室中使用的大部分方法都是基于传统的测量方法。在过去的10年中,Granutools更新了这些方法,以满足生产部门和研发实验室的当前要求。具体地,测量过程已经自动化,并且已经配制了初始化技术以获得可重复和可解释的结果。此外,使用图像分析方法提高了测量的精度。
一系列的测量技术已经发展,以满足工业加工颗粒材料和粉末的所有要求。欧洲杯足球竞彩但是,在本文中,重点将放在GranuPack工具上。
格兰克
截止密度,堆积密度和Hausner比率(通常称为“Tapp Test”)对于粉末表征非常常见,因为它们简单并提供测量速度。此外,粉末膨胀其密度的密度和能力是运输,储存,结块等的关键参数。
建议的程序在药典中定义。这个基本测试有三个大缺点。首先,测量结果依赖于用户。实际上,填充技术会影响初级粉末体积。其次,使用肉眼的体积测量诱导结果中的强缺陷。最后,通过这种简单的技术,在第一和最终测量之间完全错过了压实动态。
的GranuPack仪器是一种基于最新基础研究成果的自动化增强抽头密度测量技术。用自动化装置检测连续送入水龙头的粉末的行为。精确测量了豪斯纳比Hr、初始密度ρ(0)和n次抽头ρ(n)后的最终密度。点击次数通常固定在n = 500。此外,一个动态参数n1/2并从压实曲线中提出了最大密度ρ(∞)的外推。可以使用额外的索引,但本文不讨论这些索引。
通过严格的自动化初始化过程,粉末被放入金属管中。随后,在粉末床的顶部放置一个轻质空心圆柱体,以在压实过程中保持粉末/空气界面平整。装有粉末样品的试管上升到ΔZ的固定高度,进行自由下落。自由落体高度通常固定在ΔZ = 1毫米或ΔZ = 3毫米。粉床的高度h在每次点击后自动测量。由高度h计算出桩体V。
当粉末质量m被确定时,密度ρ被评估并在每次抽头后绘制。密度是质量m和粉床体积v之间的比率。使用GranuPack技术,使用少量粉末(通常是35 mL),结果是可重复的。豪斯纳比Hr与压实比有关,计算公式为Hr = ρ(500)/ρ(0),其中ρ(0)是初级体积密度,ρ(500)是500次压实后计算得到的抽头密度。
粉末的描述
选择了三种食品粉末来比较GranuPack和Densi-Tap仪器。它们被称为A粉、B粉和C粉。A粉和B粉是植物粉,C粉是一种蛋白质。每个样品在相同的温度/湿度条件下检测(1%和±1°C)。所有的测量都是由LRGP (Laboratoire Réactions et Génie des Procédés -洛林大学,南茜,法国)由Assia Saker在Philippe Marchal Pr的监督下完成的。
表1。食品粉末的SEM照片。每种粉末的放大倍数分别为20µm、50µm、100µm(从左到右)。
表2。食品粉末的粒径、形态和密度
样本名称 |
粒径分布±1 μm |
形态 |
真密度±0.01 (g/mL) |
d (4.3) |
d (3.2) |
d10 |
D50 |
D90. |
跨度 |
粉末A. |
8 |
15. |
6 |
14. |
38. |
3. |
集块岩 |
1.46 |
粉末B. |
24. |
82 |
14. |
74 |
155. |
2 |
不规则的 |
1.47 |
粉末C. |
184 |
282 |
123. |
267. |
472. |
1 |
等距的 |
1.23 |
图1.食品粉末的粒度分布
Densi-Tap分析
Densi-Tap设计用于测量两种粉末和形成的颗粒(最大尺寸约5毫米)的体积密度。欧洲杯猜球平台将样品倒入一个铰接在攻丝装置上的量筒中(总容积为250毫升)。在抽头之前,第一个样品体积是通过眼睛在圆柱体刻度上读取的。最后,当点击完成时(在本文中,完成了500次点击),将以相同的方式读取点击的音量。这些步骤可以建立初始和最终的体积密度,并计算豪斯纳/卡尔比。对于每一种粉末,测量都要重复三次(由同一个人完成——因为Densi-Tap是由用户决定的)以确认结果的重现性。
表3.对粉末A, B和C进行致密测试的结果
粉末A. |
|
|
|
|
|
|
议员(g) |
65.87 |
|
|
|
|
|
T(°C) |
Vi(毫升) |
Vf(毫升) |
ρ我(g / mL) |
ρf(g / ml) |
人力资源 |
Cr |
23.4 |
184 |
150. |
0.36 |
0.44 |
1.23 |
18.48 |
23.6 |
184 |
149. |
0.36 |
0.44 |
1.23 |
19.02 |
23.8 |
184 |
150. |
0.36 |
0.44 |
1.23 |
18.48 |
|
|
|
|
平均 |
1.23 |
18.66 |
粉末B. |
|
|
|
|
|
|
议员(g) |
115.92 |
|
|
|
|
|
T(°C) |
Vi(毫升) |
Vf(毫升) |
ρ我(g / mL) |
ρf (g / mL) |
人力资源 |
Cr |
21.6 |
170 |
139. |
0.68 |
0.83 |
1.22 |
18.24 |
21.8 |
174 |
141. |
0.67 |
0.82 |
1.23 |
18.97 |
22.2 |
170 |
140. |
0.68 |
0.83 |
1.21 |
17.65 |
|
|
|
|
平均 |
1.22 |
18.28 |
粉末C. |
|
|
|
|
|
|
议员(g) |
75.85 |
|
|
|
|
|
T(°C) |
Vi(毫升) |
Vf(毫升) |
ρ我(g / mL) |
ρf(g / ml) |
人力资源 |
Cr |
21.6 |
182 |
149. |
0.42 |
0.51 |
1.22 |
18.13 |
21.7 |
182 |
149. |
0.42 |
0.51 |
1.22 |
18.13 |
21.7 |
182 |
149. |
0.42 |
0.51 |
1.22 |
18.13 |
|
|
|
|
平均 |
1.22 |
18.13 |
表3说明每种粉末的初始和最终堆积密度都不同。然而,对于所有的测试,密度- tap仪器不能揭示粉末之间的流动性值的差异。实际上,对于A、B和C粉末,豪斯纳和卡尔比几乎是相同的。这些假设可以用小测量精度(用眼睛测定样品体积)来描述。最后,由于Densi-Tap仪器只提供第一次和最终密度的信息,它不能显示样品的压实动力学。
GranuPack分析
本部分的中心目的是建立GranuPack仪器的高精度,并强调样品压实动力学的重要性。确认这些假设,测试已经完成多次使用相同的粉末(cf。表4,500水龙头和利用自由落体3毫米)和全平均紧凑排列变化(ρ-ρ(0))曲线被绘制(每个容重测量感兴趣的用户可以看看附录2)。
表4。每种食物粉的Granupack实验结果
样本名称 |
ρ(0) |
意思是ρ(0) |
ρ(n) |
意思是ρ(n) |
n½. |
意思是n½ |
人力资源 |
意味着人力资源 |
Cr |
意思是Cr |
ρ(∞) |
意思是ρ(∞) |
τ |
意思是τ |
粉末测试1 |
0.369 |
0.367 |
0.487 |
0.483 |
13.7 |
13.8 |
1.318 |
1.316 |
24.1 |
24.0 |
0.516 |
0.513 |
9.5 |
10.5 |
粉末测试2 |
0.363 |
0.479 |
13.7 |
1.319 |
24.2 |
0.509 |
11.0 |
粉末测试3 |
0.369 |
0.484 |
14. |
1.311 |
23.7 |
0.514 |
11.1 |
B粉试验1 |
0.652 |
0.651 |
0.792 |
0.790 |
9.3 |
9.1 |
1.216 |
1.215 |
17.7 |
17.7 |
0.826 |
0.824 |
7.9 |
8.1 |
B粉试验2 |
0.649 |
0.788 |
8.9 |
1.214 |
17.6 |
0.822 |
8.2 |
C粉试验1 |
0.42 |
0.418 |
0.482 |
0.481 |
14.6 |
14.7 |
1.147 |
1.151 |
12.8 |
13.1 |
0.500 |
0.500 |
18.9 |
21.1 |
C粉试验2 |
0.425 |
0.482 |
16.3 |
1.136 |
11.9 |
0.501 |
24.8 |
C粉试验3 |
0.41 |
0.479 |
13.1 |
1.169 |
14.5 |
0.500 |
19.7 |
表4强调了Granupack的再现性和每个值/常数的外观,很明显,实现高精度(大约0.4% - 对于批量密度值)和非用户依赖性。
图2说明了Granupack仪器能够对粉末进行分类。由于其高精度和非用户依赖性,可以示出Hausner和Carr比率方面的高差异。实际上,粉末C具有理想的流动性(HR = 1.151);它迅速接下来是粉末B(HR = 1.215)。最后,粉末A具有较差的流动性,其具有接近1.316的Hausner比率。
图2。散装密度随每台粉末granupack仪器的取样数量而变化。
与n1/2和τ常数(参见附录1)GranuPack仪器可以表征粉末压实动力学。实际上,对于这些常数,可以观察到与粉末A相比,粉末B具有更快的压实,这比粉末C更好。
最后,通过对ρ(n)和ρ(∞)的比较,得出抽头的数量不足以实现最终(理想)的堆积密度,A粉为0.513 g/mL, B粉为0.824 g/mL,该信息(密度丝锥仪器没有显示)允许用户概述标准操作程序(SOP),并精确确定需要多少个丝锥才能达到理想的堆密度。其主要目的是尽可能减少所有即将到来的体验的时间和精力。
结论
- 对于某些粉末,密度- tap仪器不能强调流动性方面的差异(豪斯纳和卡尔比率),因为它的精度低和用户依赖(粉末手动倒入测量单元和用眼睛做的体积报告)。
- Densi-Tap只给出两个值(第一和最终堆积密度),因此它不能检查压实动力学。
- 具有高测量精度(Hausner / Carr比率的3位数字和批量密度 - 误差占批量密度测量的近0.4%),其非用户依赖性,Granupack仪器可以高精度地分类大量不同的样本。
- GranuPack提供粉末充分的压实曲线,这允许用户强调每个样品的压实动力学。它允许收集关于压缩缓解现象的信息。
- ρ(∞)值可以帮助概括标准操作规程(SOP),并简单地知道应用的水龙头数量是否足够。
附录
附录1:GranuPack理论背景
动力参数n1/2对应达到压实曲线一半所需的丝锥数。
通过理论模型对压实曲线进行拟合,得到特征振头数τ。
附录2:GranuPack仪器对所有样品的实验结果
在本附录中,下图展示了所有的实验结果。每个图表的y轴刻度都很窄。这样做是为了显示GranuPack测量的高精度(总是显示误差条,但偶尔它们太小而不可见)。
图3..粉末堆积密度与抽头数量相比
图4。粉末B的堆积密度与丝锥数量
图5。粉末C散装密度与抽头数量相比
参考书目
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