粉體行業(yè)快速發(fā)展 提升國產(chǎn)粉體測試儀研制至關(guān)重要

近年來粉體行業(yè)快速發(fā)展，使得行業(yè)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)要求也有所提高。在粉體生產(chǎn)工藝中，粉體流動性的測試極為重要。粉體流動性測試在粉末冶金、食品、制藥、金屬、化工、農(nóng)業(yè)等金屬類及非金屬類散裝物料等生產(chǎn)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(fā)生粉體堵塞、控制顆粒成分的均勻性和一致性都具有至關(guān)重要的意義。
　　
　　粉體流動表征的分析方法主要有傳統(tǒng)的定量方法，屈服強(qiáng)度法，轉(zhuǎn)鼓法，剪切法等。其中傳統(tǒng)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(shù)對粉體的綜合評定。測量項(xiàng)目包括振實(shí)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(zhì)量流速、體積流速、分散性、空隙率等項(xiàng)目測量通過卡爾指數(shù)，豪斯納比指數(shù)綜合評定物料流動性狀況。然而，傳統(tǒng)定量法的測試項(xiàng)目無法精準(zhǔn)分析粉體的內(nèi)在性質(zhì)，測試結(jié)果的數(shù)據(jù)使用也很有限，對于測試要求高的科研機(jī)構(gòu)來說運(yùn)用性較小。
　　

　　筆者獲悉，丹東市浩宇科技有限公司研發(fā)的HYL-1001型粉體物理特性測試儀即直接測試粉體的參數(shù)，通過上述測試數(shù)據(jù)的計(jì)算可得到差角、壓縮度、空隙率、均齊度、 凝集度等指標(biāo)，還能通過上述參數(shù)查表得到流動性指數(shù)、噴流性指數(shù)等卡爾指數(shù)參數(shù)。而與傳統(tǒng)粉體測試儀不同的是，該款設(shè)備還新增加了霍爾流速計(jì)功能。使得振實(shí)密度振動幅度1mm到15mm可調(diào)，振動過程中振動組件以小角度旋轉(zhuǎn)保證物料均勻，可采用3種不同容積的量筒進(jìn)行測試來應(yīng)對不同的樣品。針對不同的測試項(xiàng)目配有不同的出料漏斗和量杯保證了每個(gè)測試項(xiàng)目的精準(zhǔn)。
　　
　　屈服強(qiáng)度法是通過對粉體施加屈服強(qiáng)度變形所需的主應(yīng)力，來分析粉體的體積變化與壓力關(guān)系即(主應(yīng)力與粉體密度的變化關(guān)系)，時(shí)間與屈服強(qiáng)度變化關(guān)系，屈服強(qiáng)度與壓縮高度變化關(guān)系。
　　
　　轉(zhuǎn)鼓法，即將粉體顆粒填充轉(zhuǎn)鼓中讓其緩慢轉(zhuǎn)動，測定固定轉(zhuǎn)速下每旋轉(zhuǎn)一圈顆粒發(fā)生坍塌的次數(shù)，次數(shù)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(wěn)定性、臨界轉(zhuǎn)變及坍塌規(guī)模、質(zhì)量流率。轉(zhuǎn)鼓法滿足了歐洲藥典要求。然而在我國因其理論的獨(dú)特性，粉體企業(yè)對這種方法運(yùn)用得并不多。
　　

　　相比其他三種方法而言，剪切法是比較先進(jìn)的粉體流動測試法，主要通過對散裝固體物料，粉體的內(nèi)在性質(zhì)，如內(nèi)摩擦性，壁摩擦性，進(jìn)行描述來分析粉體的流動表征。剪切法在歐美老牌工業(yè)國家運(yùn)用得較為廣泛。
　　
　　筆者了解到，我國運(yùn)用傳統(tǒng)定量法的企業(yè)寥寥無幾，而運(yùn)用剪切法研發(fā)粉體測試設(shè)備的廠家?guī)缀鯖]有。目前國內(nèi)的粉體企業(yè)多引進(jìn)歐美等外來先進(jìn)的粉體測試設(shè)備。國內(nèi)運(yùn)用較多的如美國Brookfield公司，其生產(chǎn)的粉體流動測試儀PFT受用于我國多家粉體企業(yè)。據(jù)了解，傳統(tǒng)的粉體測試方法提供了流動性評價(jià)的單點(diǎn)指數(shù)，如流動后的堆積角度及松裝密度等。而Brookfield現(xiàn)代的粉體測試方法在一次可重復(fù)的全自動的實(shí)驗(yàn)中，可提供粉體在流動中的流動曲線，流動指數(shù)，粘聚性指數(shù)，壁面摩擦指數(shù)等參數(shù)。
　　
　　編輯點(diǎn)評
　　
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和智能技術(shù)的改進(jìn)，未來市場上智能型粉體測試儀也有望被廣泛運(yùn)用。筆者認(rèn)為，我國粉體測試設(shè)備制造行業(yè)應(yīng)打破依賴進(jìn)口的模式，努力學(xué)習(xí)和吸收先進(jìn)粉體測試技術(shù)，借鑒國外先進(jìn)粉體測試設(shè)備的優(yōu)勢，提高國產(chǎn)粉體測試設(shè)備的精準(zhǔn)性和實(shí)用性。同時(shí)政府應(yīng)該加大對相關(guān)科研機(jī)構(gòu)人才、技術(shù)的支持和激勵(lì)，助力我國粉體測試設(shè)備也能早日托起“中國制造”夢。