{"id":14894,"date":"2024-12-31T07:32:29","date_gmt":"2024-12-31T07:32:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.epicmicron.com\/?p=14894"},"modified":"2024-12-31T08:09:05","modified_gmt":"2024-12-31T08:09:05","slug":"why-are-powders-so-complex","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.epicmicron.com\/it\/why-are-powders-so-complex\/","title":{"rendered":"Perch\u00e9 le polveri sono cos\u00ec complesse?"},"content":{"rendered":"

Tre diverse fasi delle polveri<\/h2>\n\n\n\n

Le polveri sono un materiale trifase unico. Consiste in una fase solida sotto forma di particelle, una fase gassosa tra le particelle e una fase liquida sulla superficie delle particelle o all'interno della loro struttura.<\/p>\n\n\n\n

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UN polvere<\/a> \u00e8 una raccolta libera di fasi solide, liquide e gassose. C'\u00e8 un malinteso comune secondo cui il comportamento di una polvere pu\u00f2 essere descritto semplicemente comprendendone le propriet\u00e0 di flusso. Queste propriet\u00e0 sono discreto<\/a>, quantificabile con un singolo numero. Sfortunatamente, entrambe queste idee sono errate. Ecco perch\u00e9, anche nel 21\u00b0 secolo, non comprendiamo ancora appieno il comportamento delle polveri.<\/p>\n\n\n\n

Immagina un barattolo di vetro contenente polvere sciolta. Pensa a come si comporter\u00e0 la polvere se il barattolo viene rovesciato. Considera come si comporter\u00e0 diversamente la polvere se il barattolo viene raccolto e ripetutamente battuto su una superficie dura. Qualsiasi differenza nel comportamento di una polvere nel suo stato sciolto rispetto al suo stato compattato \u00e8 dovuta alle sue propriet\u00e0. Ad esempio, se la polvere \u00e8 come sabbia asciutta, il suo comportamento potrebbe essere pi\u00f9 o meno lo stesso prima e dopo la compattazione. Tuttavia, se la polvere \u00e8 come farina, si possono osservare propriet\u00e0 di flusso molto diverse dopo la compattazione. Questa \u00e8 una propriet\u00e0 importante e tipica delle polveri.<\/p>\n\n\n\n

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Sebbene queste propriet\u00e0 siano fondamentali per comprendere il comportamento della polvere, variabili esterne<\/a>\u2014come il grado di aerazione o consolidamento\u2014sono ugualmente importanti. Le propriet\u00e0 chimiche e fisiche delle particelle non cambiano in questi stati. Sono la quantit\u00e0 di aria e la pressione di contatto tra le particelle che causano una differenza significativa del flusso.<\/p>\n\n\n\n

Influenza delle variabili esterne<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Come mostrato negli esempi precedenti, le polveri si comportano in modo molto diverso quando sono aerate, sciolte o consolidate. Alcune polveri sono molto sensibili a queste variabili, mentre altre non lo sono. Alcune polveri possono scorrere bene quando sono aerate e sciolte, ma causare problemi quando sono consolidate (come il toner). Altre polveri possono avere un flusso ragionevole (buono) quando sono sciolte e non molto effetto quando sono consolidate, ma avere un reale miglioramento del flusso quando sono aerate (come le polveri ceramiche, vedere il video). Sulla base di queste osservazioni, \u00e8 improbabile che un singolo numero descriva adeguatamente come una polvere reagir\u00e0 a grandi quantit\u00e0 di aerazione o alti livelli di consolidamento durante la lavorazione e l'applicazione.<\/p>\n\n\n\n

In termini di propriet\u00e0 di flusso, lo stress di consolidamento e il contenuto d'aria sono le due variabili che hanno la maggiore influenza. Tuttavia, il comportamento della polvere \u00e8 anche influenzato dalle velocit\u00e0 di lavorazione, come la velocit\u00e0 di miscelazione o la velocit\u00e0 di riempimento della linea, nonch\u00e9 da altri fattori come i livelli di umidit\u00e0 ambientale e il tempo di conservazione. Una polvere con propriet\u00e0 eccellenti pu\u00f2 mostrare scarse prestazioni se conservata o lavorata in un ambiente con umidit\u00e0 leggermente superiore al normale.<\/p>\n\n\n\n

Comportamento della polvere<\/h3>\n\n\n\n
Variabili esterne<\/strong><\/td>Quando e dove si verificano <\/strong><\/td>Effetto<\/strong><\/td><\/tr>
Consolidamento<\/td>Vibrazione \/ Slap Pressione diretta (tramogge, IBC, fusti)<\/td>Aumento della pressione, dell'area di contatto e del numero di punti di contatto tra le particelle Riduzione del contenuto d'aria tra le particelle (riduzione della porosit\u00e0)<\/td><\/tr>
Aerazione<\/td>Scarico per gravit\u00e0, miscelazione, trasporto pneumatico, atomizzazione<\/td>La pressione, l'area di contatto e il numero di punti di contatto tra le particelle diminuiscono. Il contenuto di aria tra le particelle aumenta (porosit\u00e0 aumentata).<\/td><\/tr>
Portata (taglio)<\/td>Nella polvere, Tra la polvere e la parete dell'attrezzatura, Miscelazione<\/td>Flusso prevalentemente non newtoniano Maggiore resistenza al flusso a basse portate<\/td><\/tr>
Umidit\u00e0<\/td>Conservazione Elaborazione Aggiunta umana (granulazione)<\/td>Aumentare l'adesione tra le particelle Aumentare l'adesione tra le particelle Aumentare la conduttivit\u00e0<\/td><\/tr>
Elettricit\u00e0 statica<\/td>Scarico dalla tramoggia Trasporto pneumatico Miscelazione ad alto taglio<\/td>Aumenta la forza di legame tra le particelle La polvere aderisce all'attrezzatura<\/td><\/tr>
Tempo di conservazione<\/td>Materie prime\/materiali intermedi<\/td>Consolidamento, agglomerazione, impatto permanente sulle prestazioni a valle<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Altre situazioni per le propriet\u00e0 delle particelle<\/h3>\n\n\n\n

Sebbene possa essere relativamente semplice controllare alcune variabili, i cambiamenti nel contenuto d'aria e nello stress di consolidamento durante la lavorazione sono spesso difficili da evitare. Anche quando le polveri passano attraverso uno scivolo di trasporto di base, pu\u00f2 essere introdotta aria e pu\u00f2 verificarsi il consolidamento. Le polveri si espandono e le particelle diventano pi\u00f9 distanziate quando vengono aerate. Ci\u00f2 accade in molti processi, tra cui le operazioni di miscelazione, riempimento e scarico. Anche quando trasporto pneumatico<\/a> senza un apporto d'aria esterno non viene utilizzato.<\/p>\n\n\n\n

Riconoscere che una qualsiasi di queste variabili esterne pu\u00f2 alterare il comportamento della polvere \u00e8 il primo passo verso una migliore comprensione delle prestazioni del processo. Successivamente, misurare la risposta della polvere a varie variabili esterne pu\u00f2 fornire informazioni sul perch\u00e9 la polvere si comporta in un modo particolare e presentare opportunit\u00e0 per ottimizzare sia l'efficienza della formulazione che quella della produzione.<\/p>\n\n\n\n

Influenza delle propriet\u00e0 delle particelle<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Oltre alle variabili esterne, ci sono molte altre propriet\u00e0 delle particelle che influenzano il comportamento delle polveri sciolte. Le particelle sono complesse e ci sono troppi parametri per descriverle completamente. Dimensioni delle particelle e distribuzione delle dimensioni<\/a> vengono spesso presi in considerazione e questi due parametri sono ancora importanti.<\/p>\n\n\n\n

Tuttavia, ci sono molte altre propriet\u00e0 delle particelle che influenzano il comportamento complessivo della polvere. Le propriet\u00e0 chiave delle particelle includono:<\/p>\n\n\n\n

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Nota: ciascuna di queste propriet\u00e0 \u00e8 pi\u00f9 una distribuzione che un singolo valore. Alcune possono essere misurate direttamente, mentre altre sono pi\u00f9 difficili da quantificare. Tuttavia, tutte possono avere un impatto sul comportamento di una polvere. Data la complessit\u00e0 e la variet\u00e0 delle propriet\u00e0 delle particelle e delle variabili esterne, prevedere il comportamento della polvere utilizzando metodi matematici di base \u00e8 estremamente difficile, se non al di l\u00e0 delle nostre attuali capacit\u00e0.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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