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偏析

 

バルク材料の文脈では、偏析とは重力による偏析を意味する。

例:異なる密度の粒子を持つ均質に混合されたバルク材料がガラス容器に入っている。充填率は例えば90%である。このガラス容器は現在、道路を数キロメートルにわたって輸送されている。道路の状態によって、バルク材はさまざまな振動を受ける。その結果、粒子間に相対的な動きが生じる。粒子の相対的な動きは、粉体の内部摩擦を「消費」する。重い粒子は下に滑り、軽い粒子は上に「浮く」。重力は偏析を引き起こす。

バルク材料の偏析の原因は以下の通りである。

  • 粒子径の違い
  • バルク密度の違い
  • 異なる粒子形状
  • 摩擦係数の違い(液体の存在)
  • 粉体の動きの種類(流速)
  • 粉体の貯蔵/包装のタイプ
  • ....
     

偏析の回避:
均質なバルク原料混合物を偏析から保護する場合、例えば粉体を凝集させることができる。凝集については用語集の別の箇所で説明している。
もう一つの選択肢は、粒子が定位置に固定されるように粉末を圧縮することである。真空包装では、粒子はもはや互いに動くことができない。
 

粉体の均質な混合状態は、適切な液体を粉体に混合することによっても固定することができる。液体はバルク材料の内部摩擦を増加させる。これにより流動性が低下する。
 

偏析は、例えばバルク材料から異物を除去する場合にも有用な側面を持つ。粒子密度の違いによる偏析は、例えば、滝のようなバルク材を均一に流下させた場合に発生する。横から空気を吹き付けると、粒子が軽いほど流れの偏向が大きくなる。このようにして、密度の違いによる分離が行われる。この分離プロセスは、粒子径に基づいて分離するふるい分けとは対照的です。
 

パウダーミキサー

ミキシング工程が完了すると、ミキシング・チャンバーは通常、高いミキシング品質を持つようになる。しかし、それでも偏析が発生することがある。これは、ミックスが何メートルも下のサイロに自由に流れ込むときに発生する。その後、サイロの中に円錐状の破片が形成されます。粗い粒子は外側に転がり、小さい粒子は内側に集まります。したがって、ミキサー下の落下高さを低くする必要がある。


もうひとつの偏析対策:
混合物が偏析する傾向が強い場合、ミキサーは混合バッチを非常に迅速に排出すべきである。スロープコーンが形成されないようにするためである。これは例えばKoneSlid® ミキサーを使用した場合です。