من ثابت إلى ديناميكي: كيفية تحسين سيولة المساحيق

من ثابت إلى ديناميكي: كيفية تحسين سيولة المساحيق

من خلال التطور السريع لتكنولوجيا النانو ، أصبحت سيولة المسحوق نقطة ساخنة للبحث الناشئة ، كظاهرة مادية معقدة للغاية ، فإنها تشغل موقفًا محوريًا في العديد من المجالات مثل الطعام ، والكيميائية ، أو الأدوية ، وما إلى ذلك. اتساق واستقرار مكونات كل مجموعة من الأدوية أثناء عملية الخلط ، وتقليل جودة الأدوية بسبب التكوين غير المتكافئ. إذا كان للمسحوق الدوائي سيولة جيدة ، فيمكنه أن يضمن اتساق واستقرار كل مجموعة من الأدوية أثناء عملية الخلط ، مما يقلل من مشاكل جودة الأدوية الناجمة عن تكوين غير متساو ؛ في إنتاج الكريات البلاستيكية ، يمكن أن تضمن السيولة الجيدة التقدم السلس في عملية الحقن أو عملية القذف ، مما يمنع المنتجات من سماكة الجدار غير المستوية ، وعيوب السطح وغيرها من مشاكل الجودة. بعد ذلك ، سأقدم سيولة المسحوق ، والعوامل التي تؤثر عليه وطرق التعامل معها.

• ما هي سيولة المسحوق؟

تشير سيولة المسحوق إلى خصائص جزيئات المسحوق التي تتدفق في ظروف مختلفة. المسحوق كفئة خاصة من المواد ، في نفس الوقت مع نوعين من الخصائص الصلبة والسائلة ، والخصائص الصلبة بحيث يمكن أن تحمل كمية معينة من إجهاد القص ، في حالة ثابتة للحفاظ على شكل ثابت. عندما يصل إجهاد القص إلى قيمة حرجة معينة ، يمكن أن يتدفق المسحوق مثل السائل. كمعلمة مهمة في الإنتاج الصناعي ، لا تؤثر سيولة المسحوق على كفاءة الإنتاج وجودة المنتجات فحسب ، بل تتعلق أيضًا بتصميم المعلمات الهيكلية لمعدات معالجة المسحوق واختيار معلمات العملية.

• عوامل التأثير

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على سيولة المساحيق ، بما في ذلك نوع الجسيمات ، ومتوسط ​​حجم الجسيمات ، وتوزيع حجم الجسيمات ، ومحتوى الرطوبة ، وشكل الجسيمات ، ومساحة السطح المحددة ، والكثافة ، ووقت التخزين والتفاعلات بين الجسيمات. فيما يلي بعض العناصر التي يمكنك فهمها والتعرف عليها.

1. حجم الجسيمات وتوزيع الحجم

حجم المسحوق هو البعد الخطي الذي يشغله حجم الجسيمات في نطاق مكاني. توزيع حجم الجسيمات هو كمية الجسيمات ضمن نطاق معين من عدد من الأحجام مرتبة بشكل متتابع كنسبة مئوية من إجمالي عدد السكان للجزيئات بشكل عام في شكل جدول أو رسم بياني أو وظيفة بسيطة. عندما يكون حجم الجسيمات كبيرًا ، تكون الفراغات بين الجزيئات أكبر ، مما يجعل قوة التفاعل بين الجزيئات أصغر ومسحوقًا أسهل في التدفق. عندما يكون حجم الجسيمات صغيرًا ، تكون مساحة سطح الجسيمات أكبر ، وسيتم تعزيز قوى التفاعل بين الجسيمات مثل قوة فان دير والز والقوة الإلكتروستاتيكية نتيجة لذلك ، مما يجعل الجزيئات أقل تحددًا وتشكيل تكتلات ، مما يزيد من مقاومة التدفق.

جلاموروس وآخرون. مع توزيع مختلف حجم الجسيمات لرمل الكوارتز أحادي النزع كمواد ، من خلال اختبار القص لدراسة العلاقة بين التماسك بين الجسيمات وحجم الجسيمات وضيق السرير ، تظهر النتائج أن التماسك مع ضيق الزيادة وزيادة ، مع انخفاض حجم الجسيمات وزيادة. يزداد معامل احتكاك السرير مع زيادة انضغاط السرير ، وتعتمد العلاقة على حجم الجسيمات.

2. محتوى رطوبة المسحوق

يشير محتوى مسحوق الماء إلى كمية الماء في المسحوق. عندما يكون محتوى الماء من المسحوق منخفضًا للغاية ، يتم امتصاص الماء على سطحه ، ويكون لهذا الماء الممتز تأثير ضئيل على سيولة المسحوق ، مع زيادة الماء ، يتم تشكيل ماء الفيلم حول الماء الممتص ، في هذا الوقت ، لا يمكن حدوث حركة نسبية بين الجزيئات أو تتزايد إلى حد ما في الجسيمات المزيج المتزايد. مياه ملزمة.

Xie Xiaoxu et al. تعديل ثلاثة أنواع من عينات الفحم ، الفحم يانتشو ، الفحم المختلط والفحم داتونغ ، في محتوى مائي مختلف للاختبار. قاموا بتحليل تأثيرات محتوى الماء على وظيفة التدفق ، والتماسك وزاوية الاحتكاك الداخلي لمسحوق الفحم ، وخلصوا إلى ما يلي: مع زيادة محتوى الماء من مسحوق الفحم ، تنخفض وظيفة تدفق مسحوق الفحم ، وتصبح السيولة أسوأ ؛ يصبح التماسك بين جزيئات مسحوق الفحم أكبر ، ومن الأسهل أن يتم تكتله ؛ وينخفض ​​معامل الاحتكاك الداخلي لمسحوق الفحم ، والذي قد يكون بسبب حقيقة أنه بعد زيادة الماء بين جزيئات مسحوق الفحم ، سوف يكون الماء موجودًا في الحفر من أسطح الجسيمات أو بين الجزيئات ، وسيتم إنتاج تأثير التشحيم ، بحيث لا تتدفق الجسيمات بشكل جيد. تنتج التشحيم ، بحيث يصبح الاحتكاك بين الجزيئات أصغر.

3. مورفولوجيا الجسيمات

عندما يكون للجزيئات شكل منتظم ، يمكن أن تنزلق أو تدحرج بسهولة أكبر ، وعادة ما يكون التنقل أفضل ؛ عندما يكون شكل الجزيئات غير منتظم ، فمن السهل عبور بعضها البعض ، مما يؤدي إلى انسداد مسار التدفق ، مما يجعل التنقل سوءًا. على سبيل المثال ، تكون مساحة السطح المحددة للجزيئات الكروية صغيرة ، ونقاط التلامس بين الجزيئات أقل ، وقوة التفاعل أضعف ، وتكتل المسحوق غير قوي ؛ في حين أن الجزيئات غير المرمئة لها عمومًا مساحة سطح محددة أكبر ، فإن عدد نقاط التلامس بين جزيئات المسحوق أكبر ، ويزداد قوة فان دير وال ، والقوة الإلكتروستاتيكية والقوى الأخرى بين الجسيمات بشكل كبير ، مما يجعل سيولة المسحوق أسوأ.

درس Lac Haifeng ستة أنواع من الفحم وجزيئات المسحوق الأخرى (الخرز الزجاجي ، FCC ، الرمال الأصفر ، مسحوق الإسفلت ، جزيئات بلورات كبريتات الأمونيوم ، وما إلى ذلك) في قاشيات زجاجي في حدوث حدوث ما في الجسيمات ، كما أن الجسيمات ، وتجارب الجسيمات. الجسيمات الزاوية ، حافة الجزيئات ، نتوءات تشبه الأسنان واضحة ، شكل قواعد الدرجة منخفض. لذلك فإن جزيئات غبار الفحم مع المزيد من نقاط الاتصال مع بعضها البعض أكثر تماسكًا.

• تحسين قابلية تدفق المسحوق

يمكن تصنيف طرق تحسين قابلية تدفق المسحوق على نطاق واسع إلى مجموعتين: عن طريق زيادة حجم الجسيمات أو عن طريق تعديل السطح للجزيئات.

1. إضافات التدفق

يمكن أن تحسن إضافات التدفق بشكل كبير سيولة المساحيق ، وتجنب ظاهرة التكتل أو التصلب ، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في تقليل الالتصاق بين الجسيمات. عن طريق إضافة إضافات التدفق ، يمكن زيادة مسافة التلامس بين الجزيئات ، مما يقلل من قوى فان دير فال بين الجسيمات. يمكن إضافة الجسيمات النانوية ، السطحي ، والبوليمرات كضافات تدفق لتحسين قابلية تدفق المساحيق ، والتي تم استخدام الجسيمات النانوية منها لفترة أطول من الزمن. أثناء الاستخدام ، يجب تشتت الجسيمات النانوية في النظام من أجل تغطية سطح جزيئات المسحوق بشكل موحد ، ويسمح تقارب الجسيمات النانوية لجزيئات المسحوق بالربط بإحكام مع بعضها البعض. يمكن أن يكون لالتصاق هذه المجلدات الصغيرة على سطح الجسيمات تأثير تحسين قابلية تدفق الجسيمات.

2. زيادة حجم الجسيمات

يتم زيادة حجم الجسيمات لجزيئات المسحوق بشكل أساسي عن طريق زيادة خطورة الجسيمات ، وبالتالي التغلب على قوى مثل الاحتكاك بين الجسيمات ، من أجل تحسين قابلية تدفق المسحوق. يتم استخدام كل من التكتل والتحبيب لوصف عملية الجمع بين العديد من الجزيئات الصغيرة الفردية معًا لتشكيل جزيئات كبيرة دون أي تغيير في خصائص الجسيمات الصغيرة. تؤدي هذه العملية إلى أن يكون للجزيئات الكبيرة حجم الجسيمات أكبر بكثير من الجسيمات الصغيرة الأصلية ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير في تحسين قابلية تدفق المسحوق. في حالة مساحيق الألبان ، على سبيل المثال ، تحدث عملية التكتل عادة في غرفة تجفيف الرش أو في سرير خارجي مميّز بعد تجفيف الرش. في غرفة تجفيف الرش ، يتم تكتل الفاعل بالسطح والجزيئات معًا لتشكيل مجموعات كبيرة عن طريق التكتل الأولية للجزيئات الرطبة أو تصادم التكتل الثانوي للجزيئات الرطبة والجافة.

3. تحسين عملية التبلور

يُعتقد على نطاق واسع أن قابلية تدفق المساحيق يمكن تحسينها عن طريق زيادة حجم الجزيئات ، وفي حالة الجزيئات البلورية ، من الممكن في الواقع تغيير شكل وحجم البلورات عن طريق التبلور من أجل تحقيق تحسن في قابلية التدفق. يمكن أن تجمع هذه الطريقة بين التبلور والتحبيب في وحدة واحدة وبسيطة للعمل. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي هذه الطريقة على العديد من المزايا ، مثل العملية بأكملها يمكن تشغيلها في بيئة معقمة ، لا يلزم إضافة أي سواغات إضافية ، ويمكن تطبيقها على إنتاج GMP.

في صناعة البلاستيك ، تعد إضافة مثبطات اللهب خطوة أساسية في تحسين سلامة المواد. من خلال تحسين قابلية تدفق مساحيق مثبطات اللهب ، يمكن تحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج بشكل كبير.

مساحيق مثبطات اللهب القابلة للتدفق عالي التدفق ، مثل استبدال Antimony الخاص بـ Yinsu Flame ، ضمان تشتت سريع وموحد في الركيزة البلاستيكية أثناء عملية الخلط. هذا يضمن استبدال ثلاثية أكسيد الأنتيمون بنسبة 100 ٪ بكميات متساوية وفي نفس الوقت يقلل من التكاليف بكفاءة. هذا لا يساعد فقط على تقليل استهلاك الطاقة والوقت في عملية الإنتاج ، ولكن أيضًا يتجنب تدهور الممتلكات المادية بسبب التوزيع غير المتكافئ. بالإضافة إلى ذلك ، فإن قابلية التدفق الجيدة تقلل من الالتصاق والانسداد في معدات الإنتاج ، وتوسيع عمر المعدات وتقليل تكاليف الصيانة.

في الختام ، من خلال تحسين قابلية تدفق مساحيق مثبطات اللهب ، تعمل منتجات شركة Yinsu Flame Letardant على تحسين خصائص مثبطات اللهب للمواد البلاستيكية وفي الوقت نفسه تضمن الكفاءة والاقتصاد العالي لعملية الإنتاج ، مما يوفر ضمانًا مزدوجًا لجودة وسلامة المنتجات البلاستيكية.