Анализ Размера Частиц и Распределение по размеру Частиц являются важными критериями для контроля качества сыпучих материалов. В рамках текущего производственного процесса результаты проверки качества должны быть оперативно получены, с тем чтобы можно было незамедлительно скорректировать параметры производства. В зависимости от ожидаемого размера частиц и объема пробы для анализа подходят различные методы просеивания и просеивающие машины. Метод, используемый для Анализа Размера Частиц, определяется главным образом тонкостью просеиваемого материала. Классические методы просеивания сыпучих грузов с помощью вибрационных, горизонтальных или Просеивающих машин ограничиваются размерами свыше 40 микрон. При использовании вибрационных Просеивающих машин для мокрого просеивания можно увеличить предельный уровень до 20 микрон. Однако этот метод предусматривает диспергирование пробы в жидкости, фильтрацию после просеивания, сушку и, наконец, взвешивание полученных фракций.
Принцип просеивания воздушной струи
Для сухого просеивания образцов с размером частиц менее 40 микрон предпочтительным является просеивание струей воздуха. Оно может также стать более быстрой альтернативой вибропросеиванию для частиц размером до 200 микрон. Все упомянутые здесь методы пригодны для определения размера частиц (доли сита), а также Распределения по размеру частиц в образце. В отличие от других методов просеивание струей воздуха обычно осуществляется только с одним ситом. Вместе с материалом для пробы сито устанавливается на блок и закрывается крышкой. Мощный промышленный пылесос генерирует сильную струю воздуха, которая рассеивает частицы на сите через щелевое сопло, вращающееся под сеткой сита. Таким образом частицы рассеиваются с каждым вращением и распределяются по всей поверхности сита. Сейчас происходит два эффекта:
- Струя воздуха вызывает непрерывную новую ориентацию частиц наповерхности сита. Частицы с размерами меньшими, чем отверстия сита, всасываются пылесосом.
- При использовании сит высотой 25 мм поступающий воздух вызывает удар частиц о крышку, что способствует разрушению агломератов.
Скорость вращения форсунки ниже сита обычно фиксированная. Однако изменение скорости, предложенное AS 200 jet от Retsch, может быть очень полезным. Например, чувствительные образцы материалов должны быть просеяны с низкой скоростью, чтобы минимизировать нагрузку на материал. Это можно уменьшить, используя сито высотой 50 мм, потому что удар образца о крышку менее силен. Для образцов, которые склонны агломерироваться, просеивание с высокой скоростью более эффективно. Частота ударов частиц о крышку существенно увеличивается, и даже сильные агломераты растворяются после короткого времени просеивания.
Воспроизводимость и результативность
Мелкоячеистые сита особенно восприимчивы к так называемым частицам сетки, которые блокируют марлю. Это не только негативно влияет на результаты просеивания, но и приводит к преждевременному износу сита. Функция открытой сетки AS 200 jet оказалась очень полезной для поддержания производительности сита и, следовательно, воспроизводимости результатов и минимизации времени и усилий на очистку. Эта функция позволяет форсунке двигаться по принципу «два шага вперёд, один шаг назад», что означает, что форсунка сначала движется вперёд на 20°, а затем назад на 10° вместо равномерного поворота. Таким образом частицы сетки очень эффективно выдуваются из марли, так как никакой материал, лежащий на поверхности сита, не препятствует струе воздуха.
На рисунке показана марля 45-микронного сита после просеивания кварц песка с функцией Open Mesh и без нее. Хорошо видно, что некоторые отверстия сита блокированы частицами, где просеивание проводилось без функции Open Mesh, в то время как там, где OMF был активирован, он полностью свободен.
Распределения частиц по размеру
Несмотря на то, что с Воздухоструйной просеивающей машиной можно использовать только одно сито, определить распределения частиц по размеру с помощью этого блока все же возможно. Для этого можно использовать два различных метода:
- Стандартный метод: Полное количество материала, подлежащего просеиванию, помещается на сито с тончайшим размером сетки. После просеивания и взвешивания фракции негабарит помещается на следующее крупногабаритное сито и снова просеивается. Эта процедура продолжается до тех пор, пока полный образец не будет разделен на фракции.
- " Швейцарский метод " : образец сначала делится на число классов калибра, которые должны быть определены, а затем каждая часть просеивается отдельно с соответствующим ситом. Этот метод может дать достоверные результаты только в том случае, если деление образца было проведено репрезентативно для сохранения Распределения по размеру частиц во всех образцах части идентичным. Наилучшие результаты достигаются с помощью вращающихся делителей образца, таких как PT100 компании Retsch, которые делят начальный материал на 6, 8 или 10 одинаковых образцов частей.
Для стандартного метода требуется меньше материала, чем для швейцарского. Оценка на основе программного обеспечения не только облегчает и ускоряет обработку данных, но и исключает ошибки пользователей при передаче и расчете данных. Программное обеспечение (например, EasySieve® от Retsch) направляет пользователя через весь процесс просеивания. Оно контролирует шейкер сит и считывает данные взвешивания, чтобы создать протокол в соответствии со стандартами.