Deeltjesgrootte Analyse en Deeltjesgrootte Verdeling zijn belangrijke criteria voor de kwaliteitscontrole van stortgoederen. In een lopend productieproces moeten de resultaten van een kwaliteitscontrole snel beschikbaar zijn om de productieparameters onmiddellijk te kunnen aanpassen. Afhankelijk van de verwachte deeltjesgrootte en het monstervolume zijn verschillende zeefmethoden en zeefmachines geschikt voor analyse. De methode die wordt gebruikt voor Deeltjesgrootte Analyse wordt voornamelijk bepaald door de fijnheid van het te zeven materiaal. De klassieke methoden voor het zeven van bulkgoederen met tril-, horizontale of tap Zeeftoestellen zijn beperkt tot maten boven 40 micron. Bij het gebruik van trillende Zeeftoestellen voor nat zeven is het mogelijk om de grens te verleggen tot 20 micron. Deze methode omvat echter dispersie van het monster in vloeistof, filtratie na het zeven, drogen en tenslotte het wegen van de verkregen fracties.
Het principe van luchtstraal zeven
Voor het droog zeven van monsters met een deeltjesgrootte kleiner dan 40 micron is luchtstraalzeef de methode van keuze. Het kan ook een sneller alternatief zijn voor trilzeef voor deeltjesgroottes tot 200 micron . Alle hier genoemde methoden zijn geschikt voor het bepalen van de deeltjesgrootte (zeeffractie) en de Deeltjesgrootte Verdeling van een monster. In tegenstelling tot andere methoden wordt luchtstraalzeef meestal uitgevoerd met slechts één zeef. Samen met het monstermateriaal wordt de zeef op de unit geplaatst en bedekt met een deksel. Een krachtige industriële stofzuiger genereert een sterke luchtstraal die de deeltjes op de zeef verspreidt door de sleufmond die onder het zeefgaas draait. Zo worden de deeltjes bij elke rotatie verspreid en verdeeld over het volledige zeefoppervlak. Nu treden twee effecten op:
- De luchtstraal zorgt voor een continue nieuwe oriëntatie van de deeltjes op het zeefoppervlak. Deeltjes met kleinere afmetingen dan de zeefopeningen worden door de stofzuiger aangezogen.
- Bij gebruik van zeven van 25 mm hoogte zorgt de instromende lucht ervoor dat de deeltjes op het deksel botsen, wat helpt om agglomeraten te vernietigen.
De snelheid van het mondstuk dat onder de zeef draait, staat meestal vast. Een variatie van de snelheid, zoals aangeboden door RETSCH's AS 200 jet, kan echter zeer nuttig zijn. Gevoelige monstermaterialen moeten bijvoorbeeld met een lage snelheid worden gezeefd om stress op het materiaal te minimaliseren. Dit kan verder worden verminderd door een zeef van 50 mm hoogte te gebruiken omdat de impact van het monster tegen het deksel minder sterk is. Voor monsters die de neiging hebben om te agglomereren, is zeven met hoge snelheid effectiever. De impactfrequentie van de deeltjes tegen het deksel is aanzienlijk verhoogd en zelfs sterke agglomeraten worden na korte zeeftijden opgelost.
Reproduceerbaarheid en prestaties
Fijnmazige zeven zijn bijzonder gevoelig voor zogenaamde bijna-mazige deeltjes die het zeefgaas blokkeren. Dit heeft niet alleen een negatief effect op de zeefresultaten, maar leidt ook tot vroegtijdige slijtage van de zeef. De Open Mesh-functie van de AS 200 jet is een zeer nuttige functie gebleken om de prestaties van de zeef en vervolgens de reproduceerbaarheid van de resultaten te behouden en de tijd en moeite voor het reinigen te minimaliseren. Deze functie laat de spuitmond bewegen volgens het principe 'twee stappen vooruit, één stap terug', wat betekent dat de spuitmond eerst 20° vooruit en vervolgens 10° achteruit beweegt in plaats van gelijkmatig te draaien. Zo worden bijna-mazige deeltjes zeer effectief uit het gaas geblazen omdat geen materiaal dat op het zeefoppervlak ligt de luchtstraal belemmert.
De figuur toont het gaas van een 45 micron zeef na het zeven van kwarts zand met en zonder Open Mesh functie. Het is duidelijk zichtbaar dat sommige zeefopeningen worden geblokkeerd met deeltjes waar het zeven werd gedaan zonder de Open Mesh functie terwijl het volledig vrij is waar de OMF werd geactiveerd. Door de zeef voorzichtig te reinigen, helpt deze speciale functie om de reproduceerbaarheid van de zeefanalyse en de levensduur van de zeven te verbeteren, in vergelijking met andere luchtstraalzeefmachines.
Deeltjesgrootteverdelingen
Hoewel met de Luchtstraalzeefmachine slechts één zeef kan worden gebruikt, is het met deze unit nog steeds mogelijk om de deeltjesgrootteverdeling te bepalen.
- Standaardmethode: De volledige hoeveelheid te zeven materiaal wordt op de zeef met de fijnste maaswijdte geplaatst. Na het zeven en wegen van de fractie wordt de overmaat op de volgende grotere zeef geplaatst en opnieuw gezeefd. Deze procedure wordt voortgezet totdat het volledige monster in fracties wordt gescheiden.
- “Zwitserse methode”: Het monster wordt eerst verdeeld in het aantal te bepalen grootteklassen en vervolgens wordt elk onderdeel afzonderlijk gezeefd met de bijbehorende zeef. Deze methode kan alleen betrouwbare resultaten opleveren als de monsterverdeling representatief is uitgevoerd om de Deeltjesgrootte Verdeling in alle deelmonsters identiek te houden. De beste resultaten worden verkregen door roterende monsterverdelers, zoals de PT100 van RETSCH, die het oorspronkelijke materiaal verdelen in 6, 8 of 10 identieke deelmonsters.
Voor de standaardmethode is minder monstermateriaal nodig, terwijl de Zwitserse methode nauwkeuriger is. Softwarematige evaluatie vergemakkelijkt en versnelt niet alleen de gegevensverwerking, het elimineert ook gebruikersfouten tijdens de gegevensoverdracht en berekening. De software (bijvoorbeeld EasySieve® van RETSCH) begeleidt de gebruiker door het hele zeefproces. Het bestuurt de zeefschudmachine en leest de weeggegevens uit om een protocol te genereren volgens de normen.