A szitálási elemzés a különböző ömlesztett anyagok Szemcsék méreteloszlása meghatározására szolgáló, számos nemzetközi szabványban leírt módszer.A szitálási elemzés a minőségbiztosítás egyik legismertebb módszere, és száraz vagy nedves szitálásként is elvégezhető.
A kézi szivattyúzás is lehetséges, de az egyéni befolyások miatt, mint például a sebesség és az erő, a szakmai összefüggésben figyelmen kívül kell hagyni. A szivattyúzás elemzése lehetővé teszi a különböző formák és méretű ömlesztett anyagok részecskeméret-eloszlásainak jellemzését, lehetővé téve a specifikus termék tulajdonságainak meghatározását és összehasonlítását, mint például a oldhatóság, az áramlási viselkedés és a különböző anyagok reaktivitása.
Analitikai szitálás
Az ömlesztett anyagok gyártásához és minőségellenőrzéséhez számos iparágban (beleértve az élelmiszereket, a gyógyszereket és a vegyi anyagokat) elengedhetetlenek az ömlesztett anyagok.
- Könnyű kezelhetőség
- Alacsony beruházási költségek
- pontos és reprodukálható eredmények gyors szállítása
- az egyes részecskeméret-frakciók megszerzésének képessége
Ezért ez a módszer különösen versenyképes a modern analitikai technikákkal, mint például a lézeres fénysugárzás vagy képelemzési módszerek.
A magas reprodukálhatóság és megbízhatóság biztosítása érdekében a Szemcsék és tartozékok szigorú követelményeknek kell megfelelniük, amelyek megfelelnek (nemzetközi) szabványoknak. A RETSCH analitikai szivattyúk és Szitarázók, valamint minden más mérőberendezés (például mérési mérlegek), amelyekre szükség van a Szemcsék méreteloszlása jellemzéséhez, ezért kalibrálhatók, és a minőségirányítási rendszerek részeként tesztberendezések monitorozása alá esnek.
A Sieving elvek áttekintése
A mintát a szita aljának rezgései felfelé dobják, majd a gravitációs erők hatására visszaesik. Az amplitúdó a szita aljának függőleges rezgési magasságát jelzi.
Ez a kombinált mozgás következtében a minta anyaga egyenletesen szétterül a szita teljes felületén. A részecskék függőleges irányban felgyorsulnak, szabadon forognak, majd statisztikailag orientáltan visszaesnek. A RETSCH szitarázókban egy elektromágneses meghajtás egy rugó/tömeg rendszert hoz mozgásba, és a rezgéseket átadja a szitakupacnak. Az amplitúdó fokozatmentesen, néhány milliméterig állítható.
A vízszintes szitázógépben a sziták vízszintes körökben mozognak egy síkban. A vízszintes szitázógépeket előszeretettel használják tű alakú, lapos, hosszú vagy szálas mintákhoz. A vízszintes szitamozgás miatt a részecskék alig változtatják meg orientációjukat a szitán.
A csapoló szitázógépben a vízszintes, körkörös mozgást egy csapoló impulzus által keltett függőleges mozgás váltja fel. A csapszitáló szitázókat különböző szabványok írják elő a részecskeméret-elemzéshez.
A részecskék és a szita nyílások közötti összehasonlítások száma a csapszitáló szitázókban lényegesen alacsonyabb, mint a vibrációs szitázókban (2,5 s-1 a ~50 s-1-hez képest), ami hosszabb szitálási időt eredményez. Másrészt a csapoló mozgás nagyobb impulzust ad a részecskéknek, ezért egyes anyagok, például csiszolóanyagok esetében a finom részecskék aránya általában magasabb. Könnyű anyagok, például talkum vagy liszt esetében azonban a finom részecskék aránya alacsonyabb.
A légsugaras szita egy egyszeri szitálásra szolgáló szitálógép, azaz minden szitálási folyamathoz csak egy szitát használnak. Maga a szita a folyamat során nem mozog.
A szitán lévő anyagot egy forgó légsugár mozgatja: A szitálógéphez csatlakoztatott porszívó vákuumot hoz létre a szitakamrában, és egy forgó résfúvókán keresztül friss levegőt szív be. A fúvóka keskeny résén áthaladva a légáram felgyorsul és a szita hálójához fújódik, szétszórva a részecskéket. A háló felett a légsugár a teljes szitafelületen eloszlik, és kis sebességgel szívódik be a szitahálón keresztül. Így a finomabb részecskék a hálónyílásokon keresztül a porszívóba vagy opcionálisan egy ciklonba kerülnek.
A légsugaras szitálásnál egyszerre csak egyetlen szitát használnak, és azt nem mozgatják a szitálás során. A szita alatt forgó fúvóka egy légsugarat irányít a szitálandó anyagra, ami a részecskék szétválását okozza, majd a szitán keresztülszívja őket. A légsugaras szitálás 10 µm és 4 mm közötti mérettartományok esetén alkalmazható.
A száraz szitálás a legnépszerűbb módszer a reprodukálható szitaelemzésre, beleértve a vibrációs, vízszintes és csapszitálást. A légsugaras szitálás szintén száraz szitálási módszernek tekinthető, de ez egy speciális eljárás (lásd alább). Szükség esetén a mintát előzetesen szárítják a csomósodás elkerülése érdekében. Szitálás előtt a mintát megmérik, majd a szitálórendszerbe helyezik, és egy későbbi időpontban újra megmérik.
A szitálással meghatározható a minta azon százalékos aránya, amely a szitán marad, vagy kisebb, mint a kiválasztott szembőség. Ha a különböző frakciók szemcseméretének meghatározását kell elvégezni (beállított szitálás), akkor olyan szitaköteget használnak, amely több, különböző szembőségű (40 µm - 125 mm) szitát tartalmaz.
Az eredmények kétséget kizáróan reprodukálhatósága érdekében azonban a gépet teljesen digitálisan kell beállítani. Továbbá a beépített vezérlőegységet folyamatosan ellenőrizni kell, hogy elkerülhetők legyenek a vizsgálat során a véletlen változások és eltérések.
A nedves szitálást nedves, zsíros vagy olajos minták szemcseméretének meghatározására használják. Akkor is ez a módszer a választás, ha az elemzendő anyag már szuszpenzióban van jelen, és nem szárítható, valamint olyan részecskék esetében, amelyek hajlamosak agglomerálódni (általában < 45 µm), és amelyek egyébként eltömítenék a szita nyílásait.
A szitálandó anyagot szuszpendálják, és a száraz szitáláshoz hasonlóan a legfelső szitára helyezik, majd rezgés alatt vízzel öblítik, amíg a szitaköteg alól kilépő folyadék felhőtlen nem lesz. A nedves szitálást a 20 µm - 20 mm-es tartományban végzik.
Különböző követelmények, különböző szitparaméterek
Az optimális paraméter beállítások az adott anyagtól függenek. A kiválasztott szilva rázkódó, intervallum, sebesség, szilvaidő, amplitúdó, vagy akár negatív nyomás is szerepet játszhat. Bár számos (nemzetközi) szabvány és iránymutatás létezik a termék-specifikus szilvaelemzési paraméterekhez, bizonyos anyagok esetében kísérleti úton meg kell határozni a megfelelő paramétereket. Örömmel segítünk Önnek.
Használja ki ingyenes Teszt szitálás ajánlatunkat!
Horizontális szivattyúzás:
Falacok, botok...
-> Hosszú részecskék maradnak a szivattyú
Vibrációs síelés:
A részecskék hosszirányú áthaladása a pórusokon.
-> A minta finomabbnak tűnik
A különböző szimulációs módszerek különböző szimulációs eredményekhez vezetnek, amelyek a Szemcsék méreteloszlásában tükröződhetnek. A diagramok bemutatják, hogy a vízszintes szimulációs módszer és a vibrációs szimulációs módszer hogyan befolyásolja a részecskeméret frakcióit. Miközben a vízszintes módszer specifikus szétválasztást eredményez egységes mozgásokon keresztül, a vibrációs szimulációs módszer 3D dobásmozgásokat használ az alternatív szétválasztáshoz.
AS 450 control: 5 perc, amplitúdó 1 mm
AS 400 control: 5 perc, 170 rpm
Mindkét alkalommal egy azonos mintát festettek a fa darabokból.
A szivattyúzás összehasonlító módszer. Minden részecske, amely áthalad a hálón, ennek megfelelően kisebb, mint a háló mérete. A szivattyúzás általában figyelembe veszi a Szemcsék méreteloszlása térfogatát vagy tömegfrekcióit. A számot (Q0), a hosszúságot (Q1) vagy a területet (Q2) általában optikai módszerekkel határozzák meg (például Camsizer). A probléma: A camsizers csak a mérési paramétereket rögzítik anélkül, hogy képesek lennének a Szemcsék méreteloszlása frakcionálni.
Csak az optikai műszerek adnak információt a részecskék alakjáról
- A részecskék csökkenő orientációjától függően ez különböző módon észlelhető.
- A botokat gömbökként vagy érmékként lehet észlelni.
Kvantifikáció
Q0 szám
Q1 hossza
Q2 terület (felület vagy vetítési felület)
Q3 tömeg vagy térfogat
Hasonlíthatóság
A térfogat, a felület és a szám megoszlása, például azonos teljes térfogatú kocka.
| Q0 szám | 1 | 103 | 106 szám |
| Q1 hossz | 10 | 1 | 0.1 [mm1] |
| Q2 felület | 600 | 6,000 | 60,000 [mm2] |
| Q3 térfogata | 103 | 103 | 103 [mm3] |
Egyenértékű átmérő
- Sphere: Diameter independent from viewing site - 1 mm real size
- Stick: A részecske áthaladhat a hálón hosszirányban - a részecske hosszabb, mint 1 mm ekvivalens átmérő.
- Coin: is equivalent diameter of 1 mm, but can be up to 1.3 mm in real.
Szemcseméret-elemzés
A keverékben lévő egyes részecskék formális méretét "szemcseméretnek" nevezik, és a szemcseméret-elemzést ennek a méretnek a meghatározására használják. A részecskék későbbi méreteloszlása tudományos és műszaki szempontból egyaránt jelentős hatással van egy anyag tulajdonságaira.
A számos megkülönböztetés és még a meghatározás különböző módszerei miatt a szemcseméretelemzés a szemcseméret-analízis a granulometriától független tudományágnak számít.
A szemcseméret-elemzés módszerei
Bár a szemcseméretek elemzésére és meghatározására különböző módszerek léteznek, az egyenértékű átmérőt mindig minden változatban meghatározzák. Hogy végül melyik módszert alkalmazzák, az nagyban függ a kérdéstől, az esetleges szabályozásoktól és magától a szemcsemérettartománytól.
A nagyobb szemcséket, kb. 40 mm-es mérettől kezdve általában kézzel vagy fényképek alapján mérik, míg a nagyon kis szemcsék szemcseméretének elemzésére gyakran szitálást alkalmaznak, egészen 10 µm-es méretig. A szitáláshoz először különböző méretű szitákat raknak egymásra, és egy szitálógépbe szorítják őket. Ezután a mintát a legfelső (legnagyobb lyukmérettel rendelkező) szitába helyezik, és a pontos szitálás érdekében meghatározott ideig meghatározott szitálómozgásnak vetik alá.
A minta részecskéit méretük szerint választják szét a szitákon. Ezt követően meghatározzák a különböző lyukméretű szitákon maradó egyes frakciók százalékos arányát. Az egyes frakciók százalékos tömegfrakcióit p3-nak nevezzük. A Q3 kumulatív eloszlási görbe információt nyújt az egyes frakciók hozzáadott tömegéről. Gyakori, hogy a 90%-nál, 50%-nál és 10%-nál kisebb mintaméretről ad információt.
Optikai részecskék jellemzése
A részecskeméret-elemzés optikai mérési technológiával is elvégezhető. A mérési változattól függően a részecskeformáról is lehet megállapításokat tenni. A mérési tartomány a rendszertől függően 0,3 nm és 30 mm között van. A részecskék jellemzése elvégezhető szuszpenziókban, emulziókban, kolloid rendszerekben, porokban, szemcsékben és ömlesztett anyagokban.
Testvérvállalatunk, a MICROTRAC technológiai vezető szerepet tölt be, kiterjedt globális hálózattal és páratlan kínálattal rendelkezik a részecskék jellemzése terén.
SZITAELEMZÉS A MINŐSÉGELLENŐRZÉSHEZ
Mindannyian ismerjük a "minőség" kifejezést. Széles körben használják egy különösen magas értékű termék leírására. A minőség pontos meghatározása azonban a következő: A minőség a termék meghatározott tulajdonságainak a meghatározott tulajdonságoknak való megfelelését jelenti, amelyet vizsgálatok elvégzésével határoznak meg. Egy termék akkor nevezhető jó minőségűnek, ha egy vizsgálati mérés megállapítja, hogy a kívánt tulajdonságok egy adott tűréshatáron belül vannak. Ha a mért értékek túlságosan eltérnek, a minőség alacsonyabb. Sok anyag, legyen az természetes vagy mesterséges, diszpergált formában fordul elő (olyan anyag, amely nem alkot egységes egységet, hanem egymástól elválasztható elemekre oszlik, pl. egy halom homok). A részecskeméretek és azok eloszlása egy anyagmennyiségen belül - azaz a különböző méretű részecskék frakciói - döntő hatással vannak a fizikai és kémiai tulajdonságokra.
Néhány példa a szemcseméret-eloszlás által befolyásolható tulajdonságokra:
- a beton szilárdsága
- a csokoládé íze
- a tabletták oldódási tulajdonságai
- a mosóporok önthetősége és oldhatósága
- a szűrőanyagok felületi aktivitása
Ezek a példák világosan mutatják, hogy mennyire fontos a részecskeméret-eloszlás ismerete, különösen a gyártási folyamatokhoz használt ömlesztett áruk minőségbiztosításának összefüggésében. Ha a szemcseméret-eloszlás a gyártási folyamat során megváltozik, akkor a termék minősége is megváltozik.
RETSCH Szitarázók reprodukálható eredményekhez
A RETSCH Szitarázók átfogó mérési és alkalmazási területet biztosítanak az Ön igényeinek megfelelően. A különböző szitmozgások és szitméretek lehetővé teszik a megfelelő RETSCH szirázó használatát minden szirázható anyaghoz. Ez biztosítja, hogy mindig pontos és reprodukálható eredményeket kapjon – természetesen a vizsgálati berendezések ellenőrzése szerint (DIN EN ISO 9001ff).
Forduljon hozzánk ingyenes konzultációért!
A RETSCH termékek és szolgáltatások leányvállalatok és teljes körűen képzett forgalmazók globális hálózatán keresztül érhetők el. Munkatársaink szívesen segítenek Önnek bármilyen kérdésben.
