De estática a dinámica: cómo mejorar la fluidez de los polvos

De estática a dinámica: cómo mejorar la fluidez de los polvos

With the rapid development of nanotechnology, the fluidity of powder has become an emerging research hotspot, as a very complex physical phenomenon, it occupies a pivotal position in many fields such as food, chemical, pharmaceuticals, etc. For example, the production of drugs often involves the precise proportioning and homogeneous mixing of a variety of ingredients, and if the drug powder has a good mobility, it will be able to ensure that the consistencia y estabilidad de los ingredientes de cada lote de medicamentos durante el proceso de mezcla, y reducen la calidad de los medicamentos debido a la composición desigual. Si el polvo de drogas tiene buena fluidez, puede garantizar la consistencia y estabilidad de cada lote de medicamentos durante el proceso de mezcla, lo que reduce los problemas de calidad de los medicamentos causados ​​por la composición desigual; En la producción de gránulos de plástico, la buena fluidez puede garantizar el progreso suave del proceso de inyección o moldeo por extrusión, evitando que los productos tengan un grosor de la pared desigual, defectos de la superficie y otros problemas de calidad. A continuación, introduciré la fluidez del polvo, los factores que lo afectan y las formas de lidiar con él.

• ¿Qué es la fluidez en polvo?

La fluidez en polvo se refiere a las características de las partículas de polvo que fluyen en diferentes condiciones. El polvo como una clase especial de materiales, al mismo tiempo, con las dos tipos sólidas y líquidas de características, características sólidas para que pueda llevar una cierta cantidad de esfuerzo cortante, en un estado estacionario para mantener una forma fija. Cuando el esfuerzo cortante alcanza un cierto valor crítico, el polvo puede fluir como un líquido. Como un parámetro importante en la producción industrial, la fluidez en polvo no solo afecta la eficiencia de producción y la calidad de los productos, sino que también se relaciona con el diseño de parámetros estructurales de los equipos de procesamiento de polvo y la selección de los parámetros del proceso.

• Factores influyentes

Hay muchos factores que afectan la fluidez de los polvos, incluido el tipo de partículas, el tamaño promedio de partículas, la distribución del tamaño de partículas, el contenido de humedad, la forma de partículas, el área superficial específica, la densidad, el tiempo de almacenamiento e interacciones entre partículas. Aquí hay solo algunos elementos para que lo comprenda y reconozca.

1. Tamaño de partícula y distribución de tamaño

El tamaño del polvo es la dimensión lineal ocupada por un tamaño de partícula en un rango espacial. La distribución del tamaño de la partícula es la cantidad de partículas dentro de un cierto rango de una serie de tamaños dispuestos secuencialmente como porcentaje de la población total de partículas generalmente se da en forma de una tabla, gráfica o función simples. Cuando el tamaño de partícula es grande, los vacíos entre las partículas son más grandes, lo que hace que la fuerza de interacción entre las partículas sea más pequeña y el polvo más fácil de fluir. Cuando el tamaño de partícula es pequeño, el área de superficie de las partículas es más grande, y las fuerzas de interacción entre las partículas como la fuerza de van der Waals y la fuerza electrostática se mejorarán como resultado, lo que hace que las partículas sean menos móviles y propensas a formar aglomerados, aumentando la resistencia del flujo.

Jlamoros et al. Con una diferente distribución del tamaño de partícula de la arena de cuarzo monodisperso como material, a través de la prueba de corte para estudiar la relación entre la cohesión entre las partículas y el tamaño de la partícula y la tensión del lecho, los resultados muestran que la cohesión con la opresión del aumento y el aumento, con la disminución del tamaño de la partícula y el aumento. El coeficiente de fricción de la cama aumenta con el aumento de la compacidad del lecho, y la relación depende del tamaño de partícula.

2. Contenido de humedad en polvo

El contenido de agua en polvo se refiere a la cantidad de agua en el polvo. Cuando el contenido de agua del polvo es muy bajo, el agua se adsorbe en su superficie, y este agua adsorbida tiene poco efecto sobre la fluidez del polvo, con el aumento del agua, el agua de la película se forma alrededor del agua adsorbida, en este momento, el movimiento relativo entre las partículas no es fácil de ocurrir, lo que restringe el flujo de las partículas de las partículas. agua.

Xie Xiaoxu et al. Tres tipos modulados de muestras de carbón, el carbón Yanzhou, el carbón mixto y el carbón datong, en diferentes contenidos de agua para las pruebas. Analizaron los efectos de los cambios en el contenido de agua en la función de flujo, la cohesión y el ángulo de fricción interna del polvo de carbón, y concluyeron que: con el aumento del contenido de agua del polvo de carbón, la función de flujo del polvo de carbón disminuye y la fluidez empeora; La cohesión entre las partículas de polvo de carbón se hace más grande, y es más fácil aglomerada; y el coeficiente de fricción interna del polvo de carbón disminuye, lo que puede deberse al hecho de que después del aumento del agua entre las partículas de polvo de carbón, el agua estará presente en los cráteres de las superficies de partículas o entre partículas, y el efecto de lubricación se producirá, de modo que las partículas no fluyan bien. Producir lubricación, de modo que la fricción entre las partículas se vuelve más pequeña.

3. Morfología de partículas

Cuando las partículas tienen una forma regular, pueden deslizarse o rodar más fácilmente, menos resistencia, la movilidad suele ser mejor; Cuando la forma de las partículas es irregular, son fáciles de cruzar entre sí, lo que resulta en el bloqueo de la ruta de flujo, lo que empeora la movilidad. Por ejemplo, el área de superficie específica de las partículas esféricas es pequeño, los puntos de contacto entre las partículas son menos, la fuerza de interacción es más débil y la aglomeración del polvo no es fuerte; Si bien las partículas no esféricas generalmente tienen un área de superficie específica más grande, el número de puntos de contacto entre las partículas de polvo es mayor, y la fuerza de van der Waals, la fuerza electrostática y otras fuerzas entre las partículas aumentan drásticamente, lo que empeora la fluidez del polvo.

Lac Haifeng estudió seis tipos de carbón y otras partículas de polvo (cuentas de vidrio, FCC, arena amarilla, polvo de asfalto, partículas de cristal de sulfato de amonio, etc.) en la tolva de plexiglas bajo el material y los experimentos de cizallamiento de Jenike de la movilidad, descubrieron que las perlas de vidrio y las partículas con la morfología de la regularidad del grado superior de la espesas, la superficie de las partículas y las partículas y las partículas y las partículas y las partículas y las partículas de carbón y también son también las partículas de carbón, y también es también la superficie de las partículas, y también es también de partículas, y también es la superficie de las partículas, y también es la superficie de las partículas, y también es la superficie de las partículas, y también es la superficie, y también es la superficie, y también es la superficie, y también es la superficie. Angular, el borde de las partículas, las protuberancias de dientes son obvias, la forma de las reglas del grado es baja. Por lo tanto, las partículas de polvo de carbón con más puntos de contacto entre sí son más cohesivas.

• Mejora de la flujo de polvo

Los métodos para mejorar la flujo de flujo de polvo se pueden clasificar ampliamente en dos grupos: al aumentar el tamaño de la partícula o mediante la modificación de la superficie de las partículas.

1. Aditivos de flujo

Los aditivos de flujo pueden mejorar significativamente la fluidez de los polvos, evitando el fenómeno de la aglomeración o el endurecimiento, y su función principal es reducir la adhesión entre partículas. Al agregar aditivos de flujo, se puede aumentar la distancia de contacto entre las partículas, lo que reduce las fuerzas de van der Waals entre las partículas. Las nanopartículas, los tensioactivos y los polímeros se pueden agregar como aditivos de flujo para mejorar la flujo de flujo de polvos, de los cuales las nanopartículas se han utilizado durante un período de tiempo más largo. Durante el uso, las nanopartículas deben dispersarse en el sistema para cubrir la superficie de las partículas de polvo de manera uniforme, y la fuerte afinidad de las nanopartículas para las partículas de polvo les permite unirse bien entre sí. La adhesión de estos pequeños aglutinantes en la superficie de la partícula puede tener el efecto de mejorar la flujo de flujo de las partículas.

2. Aumente el tamaño de partícula

El aumento del tamaño de la partícula de las partículas de polvo se realiza principalmente aumentando la gravedad de las partículas, superando así fuerzas como la fricción entre partículas, para mejorar la flujo de flujo del polvo. Tanto la aglomeración como la granulación se utilizan para describir el proceso de combinar muchas partículas pequeñas individuales para formar partículas grandes sin ningún cambio en las propiedades de las partículas pequeñas. Este proceso da como resultado que las partículas grandes que tengan un tamaño de partícula mucho más grande que las partículas pequeñas originales, lo que puede tener el efecto de mejorar la flujo de flujo del polvo. En el caso de los polvos lácteos, por ejemplo, el proceso de aglomeración generalmente ocurre en una cámara de secado en aerosol o en un lecho fluidizado externo después del secado por pulverización. En la cámara de secado de aerosol, el tensioactivo y las partículas se aglomeran juntas para formar grandes grupos por aglomeración primaria de partículas húmedas o colisión de aglomeración secundaria de partículas húmedas y secas.

3. Optimización del proceso de cristalización

Se cree ampliamente que la flujo de flujo de polvos se puede mejorar al aumentar el tamaño de las partículas, y en el caso de las partículas cristalinas, en realidad es posible cambiar la forma y el tamaño de los cristales mediante la cristalización para lograr una mejora en la flujo de flujo. Este método puede combinar la cristalización y la granulación en una sola unidad y es fácil de operar. Además, este método tiene muchas ventajas, como todo el proceso se puede operar en un entorno estéril, no es necesario agregar excipientes adicionales y se puede aplicar a la producción de GMP.

En la industria de los plásticos, la adición de retardantes de llama es un paso clave para mejorar la seguridad de los materiales. Al mejorar la fluitud de los polvos retardantes de llama, la eficiencia de producción y la calidad del producto pueden mejorarse significativamente.

Los polvos retardantes de llama altamente fluibles, como el reemplazo de antimonio del retardante de la llama de Yinsu, el reemplazo de antimonio T3 , garantiza una dispersión rápida y uniforme en el sustrato de plástico durante el proceso de mezcla. Esto garantiza el 100% de reemplazo de trióxido de antimonio en cantidades iguales al mismo tiempo que reduce los costos de manera eficiente. Esto no solo ayuda a reducir el consumo de energía y el tiempo en el proceso de producción, sino que también evita la degradación de la propiedad material debido a la distribución desigual. Además, la buena flujo reduce la adhesión y la obstrucción en los equipos de producción, extendiendo la vida útil del equipo y reduciendo los costos de mantenimiento.

En conclusión, al optimizar la flujo de flujo de polvos retardantes de llama, los productos de la compañía de retardantes de Yinsu Flame mejoran las propiedades retardantes de la llama de los materiales plásticos y al mismo tiempo aseguran la alta eficiencia y la economía del proceso de producción, proporcionando una doble garantía para la calidad y la seguridad de los productos plásticos.