Methodes de Tamisage

L'analyse par tamisage est une méthode permettant de déterminer la distribution granulométrique de divers matériaux en vrac, décrite dans de nombreuses normes internationales. L'analyse par tamisage est l'une des méthodes les plus courantes en matière d'assurance qualité et peut être réalisée par tamisage à sec ou humide.

Le tamisage manuel est également possible, mais en raison des influences individuelles de l'opérateur ( vitesse, force), il doit être écarté dans un contexte professionnel. L'analyse par tamisage permet de caractériser la distribution granulométrique de matériaux en vrac de différentes formes et tailles, ce qui permet de déterminer et de comparer les propriétés spécifiques de différents matériaux, telles que la solubilité, le comportement à l'écoulement et la réactivité.

Aperçu des principes du tamisage

Tamisage par propulsion

L'échantillon est projeté vers le haut par les vibrations du fond du tamis et retombe sous l'effet de la force gravitationnelle. L'amplitude indique la hauteur d'oscillation verticale du fond du tamis.

Tamisage horizontal

Le tamisage plan est un mouvement horizontal et circulaire dans un plan. Les tamiseuses planes sont utilisées de préférence pour les particules qui s'écartent considérablement d'une géométrie sphérique, comme par exemple les produits à tamiser en forme d'aiguilles, de plaquettes, allongés ou fibreux. Le mouvement planaire du tamis garantit que les particules conservent en grande partie leur orientation sur le tamis. </p> ;

Tamisage par battements

Lors du tamisage à battements, un mouvement horizontal circulaire se superpose à un mouvement vertical déclenché par une percussion. Les tamiseurs à battements sont prescrits par une série de normes. Le nombre de comparaisons avec les mailles du tamis est nettement plus faible sur les tamiseuses à battements que sur les tamiseuses à jet (2,5 s-1 contre ~50 s-1), ce qui explique que les temps de tamisage soient plus longs. D'un autre côté, les particules reçoivent une plus grande percussion lors du processus de battement, c'est pourquoi on obtient un tamisage plus élevé, par exemple pour les abrasifs. Pour les particules légères, comme le talc ou la farine, une tamiseuse à battements permet d'obtenir un tamisage plus faible en termes de particules fines.

TAMISAGE PAR JET D'AIR

Le tamis à jet d'air est une machine de tamisage simple, c'est-à-dire qu'un seul tamis est utilisé pour chaque processus de tamisage. Le tamis lui-même n'est pas déplacé pendant le processus.Le matériau sur le tamis est déplacé par un jet d'air rotatif : Un aspirateur relié à la machine de tamisage génère un vide à l'intérieur de la chambre de tamisage et aspire de l'air frais par une buse à fente rotative. En passant par la fente étroite de la buse, le flux d'air est accéléré et soufflé contre les mailles du tamis, dispersant les particules. Au-dessus de la grille, le jet d'air est réparti sur toute la surface du tamis et est aspiré à faible vitesse à travers la grille. Les particules les plus fines sont ainsi transportées à travers les ouvertures du tamis dans l'aspirateur ou, éventuellement, dans un cyclone.

Dans le cas du tamisage à jet d'air, on utilise un seul tamis qui ne bouge pas pendant le processus de tamisage. Une buse rotative située sous le tamis dirige un flux d'air sur le produit à tamiser, ce qui permet de désagglomérer les particules et de les aspirer ensuite à travers le tamis. Le tamisage à jet d'air convient pour des dimensions allant de 10 µm à 4 mm.

Tamisage à sec

Le tamisage à sec est la méthode la plus populaire pour l'analyse reproductible de tamisage, y compris le tamisage vibratoire, horizontal et par tap. Le tamisage à jet d'air fait également partie du tamisage à sec, mais il s'agit d'un procédé spécial, voir ci-dessous. L'échantillon est éventuellement séché au préalable afin d'éviter la formation de grumeaux. Il est pesé avant le tamisage, puis placé dans le système de tamisage et pesé à nouveau à un moment ultérieur.

Lors de ce que l'on appelle la coupe granulométrique, on détermine à l'aide d'un tamis le pourcentage de l'échantillon qui reste sur le tamis ou qui est plus petit que la taille de maille choisie. Si l'on veut déterminer la taille des particules des différentes fractions (tamisage par lots), on utilise une tour de tamisage qui contient plusieurs tamis de différentes tailles de mailles (40 µm - 125 mm).

Pour que la reproductibilité soit garantie sans aucun doute, la machine doit être réglée de manière entièrement numérique. En outre, l'unité de régulation intégrée doit être contrôlée en permanence afin d'éviter toute modification ou déviation involontaire pendant le test.

Tamisage humide

Le tamisage humide sert à déterminer la taille des particules dans des échantillons humides, gras ou huileux. Même si le produit à analyser est déjà en suspension et ne doit pas être séché, le tamisage humide est la solution à privilégier, de même que pour les particules ayant tendance à s'agglomérer (généralement < ; 45 µm), qui obstrueraient sinon les ouvertures du tamis.

Le produit à tamiser est mis en suspension et, comme pour le tamisage à sec, déposé sur le tamis supérieur, puis rincé à l'eau sous vibration jusqu'à ce que le liquide s'écoulant sous la tour du tamis ne soit pas trouble. Le tamisage humide est effectué dans une plage de 20 µm à 20 mm.

Analyse granulométrique

La taille formelle des particules individuelles est appelée "granulométrie" ; dans un mélange, l'analyse granulométrique sert précisément à déterminer cette taille. La répartition ultérieure des tailles des particules a une influence déterminante sur les propriétés d'un matériau, tant dans le domaine scientifique que technique.

En raison de nombreuses différenciations et même de différentes méthodes de détermination, l'analyse granulométrique est considérée comme une discipline à part entière de la granulométrie.

Méthodes d'analyse granulométrique

Bien qu'il existe différentes méthodes d'analyse et de détermination de la taille des grains, toutes les variantes déterminent toujours le diamètre équivalent. La méthode finalement utilisée dépend fortement de la question posée, des éventuelles prescriptions et de la plage granulométrique elle-même.

Les particules plus grandes, à partir d'une taille d'environ 40 mm, sont généralement mesurées à la main ou à l'aide de photos, tandis que le tamisage est souvent utilisé pour l'analyse granulométrique des très petites particules, jusqu'à une taille de 10 μm.

Lors du tamisage, des tamis de différentes finesses sont d'abord empilés les uns sur les autres et tendus dans une machine à tamiser. Ensuite, l'échantillon est placé dans le tamis supérieur (avec la plus grande largeur de trous) et soumis pendant un certain temps à un mouvement de tamisage défini afin de garantir un tamisage précis.

Les particules de l'échantillon sont alors séparées en fonction de leur taille sur les tamis. Ensuite, on détermine le pourcentage des différentes fractions qui sont restées sur les tamis avec différentes largeurs de trous. Les pourcentages de masse des fractions individuelles sont désignés par p3. La courbe de somme de répartition Q3 renseigne sur les masses additionnées des fractions individuelles. Il est courant d'indiquer les tailles qui sont inférieures à 90%, 50% et 10% de l'échantillon.

ANALYSE PAR TAMISAGE POUR LE CONTRÔLE DE LA QUALITÉ

Dans le langage courant, le terme « qualité » est généralement associé à la qualité supérieure d'un produit. La phrase suivante donne une définition plus précise de cette expression : « Par qualité, on entend la concordance entre certaines exigences posées à un produit et les propriétés du produit constatées par contrôle.

Cela signifie qu'il s'agit d'un produit de haute qualité si les propriétés souhaitées du produit se situent dans des plages de tolérance prédéfinies lors d'une mesure de contrôle ultérieure. Toutefois, si les résultats de mesure du produit s'écartent des valeurs requises, sa qualité n'est pas irréprochable. Un grand nombre de matériaux présents dans la nature et la technique se présentent sous forme dispersée (matière qui ne forme pas un tout homogène, mais qui est divisée en éléments pouvant être séparés les uns des autres, par exemple un tas de sable). La répartition des tailles de particules au sein d'une quantité de matériau, c'est-à-dire les proportions de particules de différentes tailles, a une influence déterminante sur les propriétés physiques et chimiques importantes

Par exemple, les propriétés suivantes du produit sont influencées par la taille des particules ou la répartition de la taille des particules :

• la résistance du béton
• le goût du chocolat
• le comportement de dissolution des comprimés
• les propriétés d'écoulement et de dissolution des poudres de lavage
• l'activité de surface pour les matériaux filtrants

Les exemples ci-dessus montrent clairement l'importance de la connaissance de la répartition granulométrique dans le cadre de l'assurance qualité des produits en vrac dans la production. Si la répartition des grains change pendant le processus de production, alors la qualité du produit change également.

Contactez nous pour un devis gratuit

RETSCH propose une gamme complète d'instruments pour les processus de recyclage - du contrôle de la qualité et de la préparation des échantillons aux méthodes mécano-chimiques innovantes. Qu'il s'agisse de pré-broyage, de tamisage, de pastillage ou de l'utilisation de broyeurs à billes pour des solutions de recyclage durables : Nous avons les instruments adaptés à vos besoins. Notre réseau mondial et nos experts sont à votre disposition pour vous fournir des conseils personnalisés. Contactez-nous et travaillez avec nos spécialistes pour trouver la meilleure solution pour votre application !