Home » Recherche & développement » Bulk Solids Caractérisation et essais en poudre » Mesure de l’adhérence des poudres

L’interaction des particules de poudre avec la vapeur d’eau à certaines températures peut transformer de manière inattendue des poudres à écoulement libre en poudres cohésives ou même collantes. Ce phénomène décrit comme le caractère collant de la poudre peut causer toutes sortes de problèmes hautement indésirables pendant, par exemple, le dosage des poudres, le stockage des poudres et même pendant la production, comme dans le cas du séchage par pulvérisation. Pensez à la poudre collante dans les sécheurs par pulvérisation ou au produit collant pendant le stockage dans des grands sacs ou des trémies, ce qui entraîne une structure semblable à un gâteau et, par conséquent, de mauvaises propriétés de dosage et d’écoulement. Le collage de la poudre, sa mesure et sa prédiction ne sont pas une tâche facile. L’adhésion et les forces adhésives entre les particules sont influencées par une série de variables telles que la taille et la forme des particules, la porosité, les propriétés de surface et, bien sûr, la nature chimique du matériau, ce qui fait de la mesure de l’adhésivité une tâche difficile.

La prédiction de l’adhésivité de la poudre et la mesure de l’adhésivité sont essentielles pour prévenir les problèmes susmentionnés, mais il ne s’agit pas d’une évaluation facile car chaque produit réagit différemment aux variations de l’humidité relative et de la température de l’environnement auquel la poudre est exposée. La relation intime entre la température et l’humidité rend la prédiction encore plus difficile. Par conséquent, un équipement et une expertise dédiés sont nécessaires pour étudier le comportement de collage de cette poudre et effectuer une mesure adéquate des propriétés de collage.

Nous disposons de deux principales méthodologies instrumentales pour mesurer la viscosité :

  • Isothermes d’adsorption de la vapeur d’eau à différentes températures et à une humidité relative de 0 à 95 %. L’utilisation du modèle Guggenheim, Anderson, de Boer (GAB) peut aider à déterminer le point de collage à partir de l’isotherme à chaque température mesurée, bien que cela ne soit pas toujours simple à déterminer. Les mesures d’adhésivité rapportées dans la littérature ont été effectuées en suivant cette approche, mais au sein de Delft Solids Solutions, nous avons développé une nouvelle méthodologie de mesure de l’adhésivité.
  • Rhéométrie des poudres dans des conditions en temps réel de température et d’humidité relative. Ici, nous mesurons directement le point d’adhérence par les changements des forces de cohésion entre les particules et donc la friction du lit de poudre pendant la fluidisation en fonction des changements des propriétés de la poudre. À cette fin, nous avons considérablement modifié notre rhéomètre à poudre pour le rendre capable de mesurer l’adhésivité, ce qui n’a pas été rapporté auparavant. Puisque cette mesure de l’adhésivité détecte directement les changements dans le flux de la poudre par des changements dans la friction, elle est hautement préférée à la méthode d’adsorption de vapeur mentionnée ci-dessus, qui est une approche indirecte de mesure de l’adhésivité.

Nous avons récemment publié un article scientifique sur la mesure de l’adhérence des poudres à l’aide des méthodologies mentionnées ci-dessus ; une copie de l’article peut être demandée via ce lien.

La combinaison des points de collage individuels enregistrés aux différentes températures permet de construire un diagramme de collage à l’aide d’un diagramme de Mollier modifié dans lequel les conditions de comportement collant et non collant peuvent être distinguées et prédites. La mesure du pouvoir collant des poudres peut ainsi vous être accessible et vous aider à résoudre les problèmes et à développer des produits.