一、非金屬礦粉體流動性測試的必要性
近年來非金屬礦粉體行業快速發展,使得行業的生產工藝、生產要求也有所提高。在非金屬礦粉體生產工藝中,粉體流動性的測試極為重要。粉體流動性測試在非金屬類散裝物料的生產過程中,廣泛涉及到顆粒物流動,如筒倉卸料、傳輸、混合、流化和固/氣分離等,分析顆粒物料的流動特性,對于防止發生粉體堵塞、控制顆粒成分的均勻性和一致性都具有至關重要的意義。
二、非金屬礦粉體流動性的測試方法
非金屬礦粉體流動表征的分析方法主要有傳統定量方法,屈服強度法,轉鼓法,剪切法等。
傳統定量法是目前最常用,最直觀的方法,它主要是居于卡爾指數對粉體的綜合評定。測量項目包括振實密度、松裝密度、堆積密度、安息角(休止角)、抹刀角(平板角)、崩潰角、差角、質量流速、體積流速、分散性、空隙率等項目測量通過卡爾指數,豪斯納比指數綜合評定物料流動性狀況。然而,傳統定量法的測試項目無法精準分析粉體的內在性質,測試結果的數據使用也很有限,對于測試要求高的科研機構來說運用性較小,我國運用傳統定量法的企業也寥寥無幾。
屈服強度法是通過對粉體施加屈服強度變形所需的主應力,來分析粉體的體積變化與壓力關系即(主應力與粉體密度的變化關系),時間與屈服強度變化關系,屈服強度與壓縮高度變化關系。
轉鼓法,即將粉體顆粒填充轉鼓中讓其緩慢轉動,測定固定轉速下每旋轉一圈顆粒發生坍塌的次數,次數越大,流動性越好;反之越小,流動性越差。此方法反映了顆粒流動的穩定性、臨界轉變及坍塌規模、質量流率。轉鼓法滿足了歐洲藥典要求。然而在我國因其理論的獨特性,粉體企業對這種方法運用得并不多。
剪切法,相比其他三種方法而言,是比較先進的粉體流動測試法,主要通過對散裝固體物料,粉體的內在性質,如內摩擦性,壁摩擦性,進行描述來分析粉體的流動表征。剪切法在歐美老牌工業國家運用得較為廣泛。
三、國內現狀與展望
目前國內的粉體企業多引進歐美等外來先進的粉體測試設備。國內運用較多的如美國Brookfield公司,其生產的粉體流動測試儀PFT受用于我國多家粉體企業。據了解,傳統的粉體測試方法提供了流動性評價的單點指數,如流動后的堆積角度及松裝密度等。而Brookfield現代的粉體測試方法在一次可重復的全自動的實驗中,可提供粉體在流動中的流動曲線,流動指數,粘聚性指數,壁面摩擦指數等參數。
隨著科學技術的發展和智能技術的改進,未來市場上智能型粉體測試儀也有望被廣泛運用。我國粉體測試設備制造行業應打破依賴進口的模式,努力學習和吸收先進粉體測試技術,借鑒國外先進粉體測試設備的優勢,提高國產粉體測試設備的精準性和實用性。同時政府應該加大對相關科研機構人才、技術的支持和激勵,助力我國粉體測試設備也能早日托起“中國制造”夢。
資料來源:中國制藥網
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