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幾乎每個(gè)制造業(yè)都可能在生產(chǎn)過程的某個(gè)階段處理粉末和顆粒。根據(jù)粉末的性質(zhì)，將有不同的測試優(yōu)先級。

有三種粉末流動(dòng)分析測試方法編程到Exponent軟件中：結(jié)塊性(Caking)、內(nèi)聚力(Cohesion)和粉末流動(dòng)穩(wěn)定性(PFSD)，以及四種速度下的內(nèi)聚力測量等變化。

默認(rèn)情況下，每個(gè)測試從兩個(gè)調(diào)節(jié)循環(huán)開始，以消除任何用戶加載變化并在填充后使粉末柱正?；．?dāng)用戶選擇使用分體式容器時(shí)，體積密度測量也被編程到這些序列中，在調(diào)節(jié)后將堆積的粉末掃到設(shè)定線。此外，添加粉末結(jié)塊和固結(jié)裝置可以評估樣品在固結(jié)后的結(jié)塊行為。

Caking

粉末中的結(jié)塊行為通常是不受歡迎的，并且很難測量。提前了解粉末的結(jié)塊傾向?qū)τ谟嘘P(guān)粉末配方、擴(kuò)大規(guī)模前的生產(chǎn)、粉末混合、處理、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)臎Q策非常有用。

結(jié)塊性是粉末在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中形成大團(tuán)塊的趨勢。粉末結(jié)塊的趨勢與其內(nèi)聚力密切相關(guān)，通常有內(nèi)聚力的粉末在結(jié)塊試驗(yàn)中也會(huì)形成一定的結(jié)塊。結(jié)成硬塊的強(qiáng)度取決于許多因素，例如填充效率、顆粒間相互作用和水分含量，即濕度。了解粉末的結(jié)塊特性很重要，因?yàn)榇蠖鄶?shù)粉末將儲(chǔ)存在料斗或筒倉中，或在生產(chǎn)過程中的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)運(yùn)輸。使用時(shí)容易結(jié)塊并且形成結(jié)塊的粉末可能不容易從筒倉中排出。

該測試首先將粉末柱輕輕壓實(shí)到設(shè)定的力，然后在實(shí)驗(yàn)之前，以最小的擾動(dòng)將切片返回到粉末柱的頂部。以設(shè)定的循環(huán)次數(shù)重復(fù)此過程，然后轉(zhuǎn)子葉片將壓實(shí)的結(jié)塊切片。在每個(gè)循環(huán)開始時(shí)測量結(jié)塊高度。

馬來西亞Putra大學(xué)的科學(xué)家一直在研究利用結(jié)塊強(qiáng)度通過泡沫墊干燥法來生產(chǎn)香蕉粉。

土耳其Erciyes 大學(xué)的科學(xué)家一直在研究咖啡粉的結(jié)塊和粘結(jié)行為，通過對流動(dòng)性和生物活性的主成分分析，研究烘焙和粒度對咖啡粉結(jié)塊和粘結(jié)行為的影響。

Cohesion

內(nèi)聚性是粉末顆粒粘附在一起并團(tuán)聚（形成更大的顆粒簇）的趨勢。粉末流動(dòng)分析儀通過移動(dòng)刀片以提升粉末的方式來測量這種內(nèi)聚特性。粘性更強(qiáng)的粉末會(huì)粘附在自身和刀片上，從而減少施加在容器底部的力。這在繪制的數(shù)據(jù)中以較大的負(fù)作用力顯示。

這種快速分析允許對大塊固體的內(nèi)聚性進(jìn)行可重復(fù)的量化。測試結(jié)果可用于將被測樣品與之前分析過的產(chǎn)品進(jìn)行比較，以評估它是否更具凝聚力或更自由流動(dòng)。確定內(nèi)聚指標(biāo)表征產(chǎn)品從非常有凝聚性到自由流動(dòng)的流動(dòng)行為。

Erciyes 大學(xué)的研究人員還一直在研究蔗糖還原和淀粉類型對即食粉末甜點(diǎn)的體積和粉末特性的影響。

Zagreb大學(xué)的科學(xué)家們一直在研究泡沫墊干燥過程的優(yōu)化，以生產(chǎn)富含薄荷提取物的可可粉。

PFSD

粉末流動(dòng)特性可能隨著流速的增加或降低而改變。例如，粉末可能會(huì)因?yàn)楸黄攘鲃?dòng)得更快而變得更難流動(dòng)，或者隨著流速的增加它可能變得更加自由流動(dòng)。由于工藝變更以滿足增加的產(chǎn)量需求，這個(gè)問題可能導(dǎo)致填充不足。粉體流動(dòng)分析儀通過評估刀片在粉末中以增加的速度移動(dòng)所需的功來測量該特性。

粉末流動(dòng)穩(wěn)定性的評估是通過比較在測試開始時(shí)將刀片移動(dòng)通過粉末所需的功（壓實(shí)系數(shù)）與在測試結(jié)束時(shí)以相同速度移動(dòng)粉末所需的功進(jìn)行比較。自由流動(dòng)的粉末將通過粉末柱向下或向上傳遞很小的阻力。相反，流動(dòng)性差的粉末在任一方向上都表現(xiàn)出相當(dāng)大的力。

粉末結(jié)塊固結(jié)裝置

Gdansk醫(yī)科大學(xué)的科學(xué)家們一直在研究使用新型工具來評估粉末和顆粒的流動(dòng)特性以及分析微型片劑的壓縮過程。本研究的目的是應(yīng)用流變學(xué)測量來評估粉末和顆粒的流動(dòng)特性，并將結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)藥典測試進(jìn)行比較。

制造商遇到的許多粉末困難是由于儲(chǔ)存的影響，隨著時(shí)間的推移，粉末在其自身重量的作用下會(huì)沉淀、結(jié)塊和固結(jié)。粉末結(jié)塊的趨勢可以提供有關(guān)粉末在儲(chǔ)存和運(yùn)輸后特性的重要數(shù)據(jù)。結(jié)塊的形成可能會(huì)導(dǎo)致從儲(chǔ)料斗或筒倉中排出粉末的問題，也可能影響客戶對產(chǎn)品的看法——因?yàn)楫a(chǎn)品的體積可能看起來比規(guī)定的要小。

時(shí)間和壓力對粉末流動(dòng)特性的影響可以使用粉末結(jié)塊和固結(jié)裝置進(jìn)行評估。該裝置專為安裝在粉體流動(dòng)分析儀上而設(shè)計(jì)，可用于評估固結(jié)后樣品的結(jié)塊行為。

使用該裝置，通過將靜態(tài)固結(jié)管填充至選定的體積或重量來制備樣品。將砝碼引入管中并允許在受控環(huán)境條件下放置在粉末柱上一段給定的時(shí)間，之后使用PFA刀片測試樣品。圖中段曲線下的面積被視為打破結(jié)塊的功。該值越大，結(jié)塊越結(jié)實(shí)。

來自 Lovely 專業(yè)大學(xué)（印度）的研究人員一直在使用此測試研究洋蔥粉在貯藏期間的吸濕等溫線和質(zhì)量特性，以及發(fā)芽對洋蔥粉質(zhì)量的影響。

Stable Micro Systems 在粉末流動(dòng)分析的基礎(chǔ)上為您的粉末提供了廣泛的測試可能性。這些包括無限制屈服應(yīng)力、粉末垂直剪切、可轉(zhuǎn)位粉末壓實(shí)設(shè)備、用于壓片研究的高耐受性粉末壓實(shí)和顆粒壓實(shí)。

要閱讀有關(guān)使用粉末流動(dòng)分析儀和用于質(zhì)地分析儀的各種其他粉末測量工具的信息，可向我們索取文章“Measuring Powder and Granule Properties to anticipate   problems”。