maart 26, 2020

Poeder caking testen met uni-axiaal compactie

Opslag van poedervormige materialen in bulkhoeveelheden zoals big bags en het stapelen van deze big bags verandert vaak de poederstromingseigenschappen van materialen en kan veelal een klonteringsverschijnsel veroorzaken: het caken van materialen. Hierbij verandert een vrij stromend materiaal in een klonterig materiaal met drastisch veranderd en vaak ongewenst stromingsgedrag. De oorsprong van een dergelijk caking kan verband houden met fysieke of mechanische blokkering, maar ook vaste stof faseovergangen en deeltjesvervorming, elastische of plastische vervorming, kunnen een onderliggend mechanisme zijn. Variabelen zoals deeltjesgrootteverdeling, interactie van het oppervlak met vocht en het effect van tijd en temperatuur moeten beschouwd worden bij het bestuderen van het fenomeen van het klonteren van poeders.

Uni-axiale compact strength onderzoeken worden gebruikt om dit caking fenomeen van poeder of korrelige materialen te bestuderen en veranderingen in poederstroming als gevolg van consolidatie te analyseren. Deze onderzoeken kunnen worden uitgevoerd over een breed scala aan drukken, verschillende tijdsduur en onder verschillende temperatuur- en relatieve vochtigheidsomstandigheden. Bij een dergelijke poeder caking studie wordt het onderzochte materiaal blootgesteld aan bepaalde consolidatie-omstandigheden en daarna wordt de breeksterkte bepaald, dat wil zeggen de kracht om de gevormde poedercake onder niet-geconsolideerde condities op te breken. Op deze manier kunnen ongewenste condities van cake vorming worden geïdentificeerd en worden voorkomen en deze informatie kan worden gebruikt om de productformulering, de werking van de unit operations, of de opslagomstandigheden te wijzigen.

De uni-axiale compact strength meetmethode is ook geschikt om de rol van anti-klontermiddelen of vloeimiddelen op de bestudeerde poederproducten te onderzoeken om het fenomeen van poeder caking te minimaliseren en het poeder dus goed te laten stromen. Hoewel caking meestal wordt waargenomen voor poeders, kan ook grofkorrelig materiaal zoals granulaat deze caking verschijnselen vertonen, meestal veroorzaakt door mechanische blokkering, aangezien het aantal contactpunten op het oppervlak aanzienlijk minder is in vergelijking met poeders en daarom heeft caking van granulaat materialen vaak een andere oorsprong dan het caken van poedervorminge materialen