Distribution de la taille des particules
La distribution de la taille des particules décrit la taille et le nombre de particules. On parle ici de systèmes solides, de suspensions ou d’émulsions dispersés. On utilise alternativement le terme « distribution granulométrique » qui désigne la même chose, à savoir la distribution de la taille des particules. Une distribution granulométrique proche signifie que la plupart des particules ont une taille similaire. Cet état, généralement peu poussiéreux, permet d'obtenir de bonnes propriétés d'écoulement et de transport. Un bon écoulement est nécessaire lorsque des matériaux en vrac sont remplis à grande vitesse (sachets de thé, capsules, fabrication adaptative, ...). C’est également le cas pour les produits à préparation instantanée - souvent agglomérés - qui doivent posséder une distribution granulométrique proche. Cela permet d’obtenir un comportement d’écoulement, de dispersion et de dissolution rapide dans le liquide pendant la préparation.
Une distribution de la taille des particules large signifie que les tailles des particules sont très différentes les unes des autres. Cet état de la matière est intéressant lorsqu'un matériau en vrac doit être compacté ou aggloméré. Cela présente également un intérêt pour la métallurgie des poudres et des céramiques de pointe, où les volumes de poudre doivent avoir des densités de masse élevées.
Les formes de représentation fréquemment utilisées sont le diagramme à barres ou la fonction de somme. Par exemple, la fonction de distribution cumulative est bien adaptée à la détermination des percentiles. Outre la fréquence absolue, la fréquence relative peut également être affichée. On fait ensuite référence aux propriétés cumulatives du système de particules, telles que le nombre, le volume, la masse ou l'extinction.
De nombreuses propriétés des matériaux en vrac peuvent être expliquées à l'aide de la distribution de la taille des particules. Par exemple, le comportement d'écoulement et de transport d'une matière en vrac, la surface spécifique et la réactivité, l'abrasivité, le comportement de dissolution, la sédimentation, le comportement de séchage dans un mélangeur-sécheur sous vide, l'intensité de l'arôme, la compressibilité et l'aptitude à l'agglomération.
Une méthode de mesure fréquemment utilisée est l'analyse classique des résidus de tamisage. D'autres techniques comprennent l'analyse d'images, la diffraction au laser, la diffusion dynamique de la lumière ou l'analyse de la sédimentation. La technologie moderne des capteurs permet de plus en plus l'analyse in situ de la taille des particules. Dans ce processus, des sondes de mesure sont installées dans la chambre de traitement, et mesurent la taille des particules dans le lit mobile du matériau en vrac pour calculer immédiatement l'évaluation statistique requise. Cela inclut également la distribution de la taille des particules. C’est notamment intéressant pour les processus de broyage en continu ou par lots, mais aussi pour les processus d'agglomération. Le type de processus de broyage et le type d'agglomération ont une grande influence sur la forme des particules, leur résistance et leur distribution granulométrique. Contrairement au traitement par lots, les processus continus peuvent généralement être mieux adaptés aux variables cibles souhaitées.
Outre la distribution de la taille des particules, la porosité et la résistance des particules sont également importantes pour la production d'aliments pour bébés. L'agglomérat de nutriments d'un aliment pour bébés contient des substances hydrophiles ainsi que des substances hydrophobes telles que des graisses. Le solvant/dispersant est l'eau chaude.
Le processus de séchage par pulvérisation favorise la fixation d'émulsifiants appropriés sur les particules. Lors de la manipulation, il faut éviter toute infiltration de poussière. Cette dernière n'interfère pas seulement avec le processus de préparation mais aussi avec l'utilisateur final. Elle est également problématique pour la fermeture des emballages. Les joints de fermeture haute performance ne sont durablement étanches que lorsqu’ils sont à l’abri de la poussière. Pour les solides en vrac de haute qualité, les distributions granulométriques sont généralement spécifiées et constituent des paramètres de qualité importants.