{"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\/pt\/why-are-powders-so-complex\/","title":{"rendered":"Por que os p\u00f3s s\u00e3o t\u00e3o complexos?"},"content":{"rendered":"

Tr\u00eas fases diferentes de p\u00f3s<\/h2>\n\n\n\n

P\u00f3s s\u00e3o um material trif\u00e1sico \u00fanico. Consiste em uma fase s\u00f3lida na forma de part\u00edculas, uma fase gasosa entre as part\u00edculas e uma fase l\u00edquida na superf\u00edcie das part\u00edculas ou dentro de sua estrutura.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

A p\u00f3<\/a> \u00e9 uma cole\u00e7\u00e3o solta de fases s\u00f3lidas, l\u00edquidas e gasosas. H\u00e1 um equ\u00edvoco comum de que o comportamento de um p\u00f3 pode ser descrito simplesmente pela compreens\u00e3o de suas propriedades de fluxo. Essas propriedades s\u00e3o discreto<\/a>, quantific\u00e1vel com um \u00fanico n\u00famero. Infelizmente, ambas as ideias est\u00e3o incorretas. \u00c9 por isso que, mesmo no s\u00e9culo XXI, ainda n\u00e3o entendemos completamente o comportamento dos p\u00f3s.<\/p>\n\n\n\n

Imagine um frasco de vidro contendo p\u00f3 solto. Pense em como o p\u00f3 se comportar\u00e1 se o frasco for derrubado. Considere como o p\u00f3 se comportar\u00e1 de forma diferente se o frasco for pego e batido repetidamente em uma superf\u00edcie dura. Qualquer diferen\u00e7a no comportamento de um p\u00f3 em seu estado solto versus seu estado compactado \u00e9 devido \u00e0s suas propriedades. Por exemplo, se o p\u00f3 for como areia seca, seu comportamento pode ser aproximadamente o mesmo antes e depois da compacta\u00e7\u00e3o. No entanto, se o p\u00f3 for como farinha, propriedades de fluxo muito diferentes podem ser observadas ap\u00f3s a compacta\u00e7\u00e3o. Esta \u00e9 uma propriedade importante e t\u00edpica dos p\u00f3s.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Embora essas propriedades sejam cruciais para a compreens\u00e3o do comportamento do p\u00f3, vari\u00e1veis externas<\/a>\u2014como o grau de aera\u00e7\u00e3o ou consolida\u00e7\u00e3o\u2014s\u00e3o igualmente importantes. As propriedades qu\u00edmicas e f\u00edsicas das part\u00edculas n\u00e3o mudam nesses estados. \u00c9 a quantidade de ar e a press\u00e3o de contato entre as part\u00edculas que faz com que o fluxo seja significativamente diferente.<\/p>\n\n\n\n

Influ\u00eancia de Vari\u00e1veis Externas<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Conforme mostrado nos exemplos anteriores, os p\u00f3s se comportam de forma muito diferente quando s\u00e3o aerados, soltos ou consolidados. Alguns p\u00f3s s\u00e3o muito sens\u00edveis a essas vari\u00e1veis, enquanto outros n\u00e3o. Alguns p\u00f3s podem fluir bem quando aerados e soltos, mas causam problemas quando consolidados (como toner). Outros p\u00f3s podem ter fluxo razo\u00e1vel (bom) quando soltos e n\u00e3o muito efeito quando consolidados, mas t\u00eam uma melhora real no fluxo quando aerados (como p\u00f3s cer\u00e2micos, veja o v\u00eddeo). Com base nessas observa\u00e7\u00f5es, \u00e9 improv\u00e1vel que um \u00fanico n\u00famero descreva adequadamente como um p\u00f3 reagir\u00e1 a grandes quantidades de aera\u00e7\u00e3o ou altos n\u00edveis de consolida\u00e7\u00e3o durante o processamento e a aplica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Em termos de propriedades de fluxo, o estresse de consolida\u00e7\u00e3o e o teor de ar s\u00e3o as duas vari\u00e1veis que t\u00eam a maior influ\u00eancia. No entanto, o comportamento do p\u00f3 tamb\u00e9m \u00e9 afetado pelas velocidades de processamento, como velocidade de mistura ou velocidade de enchimento da linha, bem como outros fatores como n\u00edveis de umidade ambiente e tempo de armazenamento. Um p\u00f3 com excelentes propriedades pode apresentar desempenho ruim quando armazenado ou processado em um ambiente com umidade ligeiramente mais alta do que o normal.<\/p>\n\n\n\n

Comportamento do p\u00f3<\/h3>\n\n\n\n
Vari\u00e1veis externas<\/strong><\/td>Quando e onde ocorrem <\/strong><\/td>Efeito<\/strong><\/td><\/tr>
Consolida\u00e7\u00e3o<\/td>Vibra\u00e7\u00e3o \/ Press\u00e3o Direta de Tapa (tremonhas, IBCs, barris)<\/td>Aumento da press\u00e3o, \u00e1rea de contato e n\u00famero de pontos de contato entre as part\u00edculas. Redu\u00e7\u00e3o do conte\u00fado de ar entre as part\u00edculas (porosidade reduzida).<\/td><\/tr>
Aera\u00e7\u00e3o<\/td>Descarga por gravidade, mistura, transporte pneum\u00e1tico, atomiza\u00e7\u00e3o<\/td>A press\u00e3o, \u00e1rea de contato e n\u00famero de pontos de contato entre as part\u00edculas diminuem. O conte\u00fado de ar entre as part\u00edculas aumenta (porosidade aumentada).<\/td><\/tr>
Taxa de fluxo (cisalhamento)<\/td>No p\u00f3, Entre o p\u00f3 e a parede do equipamento, Misturando<\/td>Fluxo principalmente n\u00e3o newtoniano Maior resist\u00eancia ao fluxo em baixas taxas de fluxo<\/td><\/tr>
Umidade<\/td>Armazenamento Processamento Adi\u00e7\u00e3o humana (granula\u00e7\u00e3o)<\/td>Aumentar a ades\u00e3o entre part\u00edculas Aumentar a ades\u00e3o entre part\u00edculas Aumentar a condutividade<\/td><\/tr>
Eletricidade est\u00e1tica<\/td>Descarga da tremonha Transporte pneum\u00e1tico Mistura de alto cisalhamento<\/td>Aumenta a for\u00e7a de liga\u00e7\u00e3o entre as part\u00edculas O p\u00f3 adere ao equipamento<\/td><\/tr>
Tempo de armazenamento<\/td>Mat\u00e9rias-primas\/materiais intermedi\u00e1rios<\/td>Consolida\u00e7\u00e3o, aglomera\u00e7\u00e3o, impacto permanente no desempenho a jusante<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Outras situa\u00e7\u00f5es para propriedades de part\u00edculas<\/h3>\n\n\n\n

Embora possa ser relativamente simples controlar algumas vari\u00e1veis, as mudan\u00e7as no conte\u00fado de ar e no estresse de consolida\u00e7\u00e3o durante o processamento s\u00e3o frequentemente dif\u00edceis de evitar. Mesmo quando os p\u00f3s passam por uma calha transportadora b\u00e1sica, o ar pode ser introduzido e a consolida\u00e7\u00e3o pode ocorrer. Os p\u00f3s se expandem e as part\u00edculas ficam mais espa\u00e7adas quando arejadas. Isso acontece em muitos processos, incluindo opera\u00e7\u00f5es de mistura, enchimento e descarga. Mesmo quando transporte pneum\u00e1tico<\/a> sem suprimento de ar externo n\u00e3o \u00e9 utilizado.<\/p>\n\n\n\n

Reconhecer que qualquer uma dessas vari\u00e1veis externas pode alterar o comportamento do p\u00f3 \u00e9 o primeiro passo para entender melhor o desempenho do processo. Em seguida, medir a resposta do p\u00f3 a v\u00e1rias vari\u00e1veis externas pode fornecer insights sobre o porqu\u00ea de o p\u00f3 se comportar de uma maneira particular e apresentar oportunidades para otimizar tanto a formula\u00e7\u00e3o quanto a efici\u00eancia da produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Influ\u00eancia das propriedades das part\u00edculas<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Al\u00e9m das vari\u00e1veis externas, h\u00e1 muitas outras propriedades de part\u00edculas que afetam o comportamento de p\u00f3s soltos. As part\u00edculas s\u00e3o complexas e h\u00e1 par\u00e2metros demais para descrev\u00ea-las completamente. Tamanho de part\u00edcula e distribui\u00e7\u00e3o de tamanho<\/a> s\u00e3o frequentemente considerados, e esses dois par\u00e2metros ainda s\u00e3o importantes.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, h\u00e1 muitas outras propriedades de part\u00edculas que influenciam o comportamento geral do p\u00f3. As principais propriedades de part\u00edculas incluem:<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Nota: Cada uma dessas propriedades \u00e9 mais uma distribui\u00e7\u00e3o do que um \u00fanico valor. Algumas podem ser medidas diretamente, enquanto outras s\u00e3o mais dif\u00edceis de quantificar. No entanto, todas elas podem impactar a maneira como um p\u00f3 se comporta. Dada a complexidade e a variedade de propriedades de part\u00edculas e vari\u00e1veis externas, prever o comportamento do p\u00f3 usando m\u00e9todos matem\u00e1ticos b\u00e1sicos \u00e9 extremamente dif\u00edcil, se n\u00e3o al\u00e9m de nossas capacidades atuais.<\/em><\/p>\n\n\n\n

\n