中文简体
Kaksi erää samaa PE-hartsia jauhetaan samalla jauhaimella. Ensimmäinen erä virtaa tasaisesti suppilon läpi, asettuu muotin jokaiseen nurkkaan ja tuottaa rotomuovatun osan, jolla on tasainen seinämäpaksuus. Toinen erä ylittää täyttösuppilon kurkun, pysäyttää rehun ja jättää tyhjiä paikkoja valmiiseen osaan. Seula-analyysi näyttää lähes samalta molemmissa erissä. Juoksevuusindeksi ei.
Juoksevuusindeksi on käytännöllinen luku, joka kertoo, kuinka jauhe käyttäytyy todellisella tuotantolinjalla sen sijaan, että kuinka sen hiukkaskoot ovat paperilla. Se ei ole yksittäinen kiinteä arvo, vaan useista yksinkertaisista testeistä rakennettu mittausperhe. Tässä artikkelissa kerrotaan, mikä juoksevuusindeksi on, kuinka yleisimmät versiot lasketaan ja miksi näiden lukujen pitäisi vaikuttaa tapaan, jolla valitset ja käytät muovin jauhatuslaitteita.
Mikä on juoksevuusindeksi?
Juoksevuusindeksi on numeerinen arvosana, joka kuvaa kuinka helposti jauhe liikkuu painovoiman, ilmanpaineen tai mekaanisen sekoittumisen alaisena. Koska mikään yksittäinen testi ei kata virtauksen kaikkia näkökohtia, termi kattaa useita toisiinsa liittyviä mittauksia, joista jokainen vastaa eri kysymykseen. Kaatuuko jauhe vapaasti? Pakkasiko se tärinän alla? Kaareeko se suppilon aukon yli? Purkaako se tasaisella nopeudella aukon kautta?
Yleisimmin viitattu komposiittiasteikko on 1960-luvulla kehitetty Carr-virtausindeksi. Se yhdistää neljä alaindeksiä, joista jokainen on pisteytetty välillä 0–25:
- Lepokulmaindeksi
- Lasian kulmaindeksi
- Kokoonpuristuvuusindeksi, jota kutsutaan myös Carr-indeksiksi
- Tasaisuusindeksi
Neljä arvoa laskevat yhteen kokonaispistemäärän 100:sta. Korkeampi kokonaismäärä tarkoittaa parempaa virtausta. Tulkintakaistat on esitetty alla.
| Kokonaispisteet | Virtausluokitus |
|---|---|
| 90-100 | Erinomainen |
| 80-89 | Hyvä |
| 70-79 | Reilu |
| 60-69 | Hyväksyttävä |
| 40-59 | Köyhä |
| 20-39 | Erittäin köyhä |
| 0-19 | Erittäin, erittäin köyhä |
Monet hienot muovijauheet ovat välillä 60–75 ennen korjaustoimenpiteitä. Yli 80 pisteet ovat saavutettavissa, kun partikkelikokojakauma on kapea ja hiukkasten muoto on säännöllinen, mikä on juuri sitä, mitä hyvin suunnitellun muovijauheen on tarkoitus tuottaa.
Carr-indeksi ja Hausner-suhde: kaksi yksinkertaisinta numeroa
Useimmat laadunvalvontalaboratoriot aloittavat kahdella arvolla, jotka eivät vaadi kalliita instrumentteja: Carr-indeksillä, jota kutsutaan myös puristuvuusindeksiksi, ja Hausner-suhteella. Molemmat on johdettu bulkkitiheydestä ja kierretiheydestä.
Irtotiheys mitataan kaatamalla tunnettu massa jauhetta mittasylinteriin ja lukemalla laskeutumaton tilavuus. Kierretiheys mitataan sylinterin mekaanisen koputuksen jälkeen, kunnes tilavuus lakkaa muuttumasta. Kaavat ovat:
Carr-indeksi = [(Tapped density - Bulk tiheys) / Tapped density] x 100
Hausner-suhde = Kierretiheys / Bulkkitiheys
Molempien taustalla oleva logiikka on yksinkertainen. Jauhe, joka pakautuu paljon tiiviimmin koputuksen jälkeen, sisältää korkean hiukkasten välisen kitkan ja mekaanisen lukituksen, jotka molemmat vastustavat virtausta. Jauheella, jonka irtonaiset ja taputetut tiheydet ovat lähes samat, on pieni sisäinen kitka ja se virtaa vapaasti.
Tässä toimiva esimerkki. PE-jauheen irtotiheys on 0,35 g/cm3 ja koputustiheys 0,47 g/cm3. Carr-indeksi on [(0,47 - 0,35) / 0,47] x 100, mikä on 25,5. Hausnerin suhdeluku on 0,47 / 0,35, mikä on 1,34. Molemmat luvut osoittavat kulkevaa virtausta, mikä tarkoittaa, että jauhe liikkuu, mutta saattaa tarvita tärinää tai virtausapua kriittisissä suppilon geometrioissa.
| Carr-indeksi (%) | Hausnerin suhde | Virtausluokitus |
|---|---|---|
| 10 tai vähemmän | 1.00-1.11 | Erinomainen |
| 11-15 | 1.12-1.18 | Hyvä |
| 16-20 | 1.19-1.25 | Reilu |
| 21-25 | 1,26-1,34 | Hyväksyttävä |
| 26-31 | 1,35-1,45 | Köyhä |
| 32-37 | 1,46-1,59 | Erittäin köyhä |
| 38 tai enemmän | 1,60 tai enemmän | Erittäin, erittäin köyhä |
Nämä kaksi indeksiä ovat riittävän luotettavia, jotta Yhdysvaltain farmakopea luettelee ne virallisessa jauhevirtausluvussaan USP <1174> useiden muiden menetelmien ohella. Tämä tekee Carr Index- ja Hausner-suhteesta puolustettavan ja toistettavan valinnan prosessin ohjaukseen missä tahansa jauhetehtaissa.
Lepokulma ja muut tuntemisen arvoiset testit
Lepokulma on jyrkin kulma jauhekasan kaltevuuden ja vaakasuoran pohjan välillä sen jälkeen, kun jauhetta on kaadettu suppilon läpi. Se on nopein saatavilla oleva juoksevuuden indikaattori ja se korreloi suoraan hiukkasten muodon kanssa. Pyöristetyt hiukkaset pyörivät toistensa yli ja muodostavat matalakulmaisia kasoja; epäsäännölliset, lohkomaiset tai kuituiset hiukkaset muodostavat jyrkkiä kasoja.
Kaksi lisämenetelmää täydentävät kuvan muovijauheiden osalta. Virtaus aukon läpi mittaa määritellyn aukon kautta poistetun jauheen massaa aikayksikköä kohti, mikä on suoraan relevanttia suppilon tyhjennyksen ja annostelun kannalta. Leikkauskennojen testaus mittaa sisäistä kitkaa ja koheesiota kuormituksen alaisena, mikä ennustaa kaarevuutta ja rotaamista varastosiiloissa. Rutiininomaiseen tuotannonohjaukseen riittää yleensä lepokulma yhdistettynä Carr Indexin ja Hausnerin suhteeseen.
Miksi juoksevuusindeksillä on merkitystä muovijauheen tuotannossa?
Juoksevuus ei ole abstrakti laboratoriohuolenaihe. Se päättää, toimiiko tuotantolinja nimelliskapasiteetilla vai pysähtyykö se useita kertoja vuorossa, ja päättää, täyttääkö valmis osa seinämän paksuusvaatimukset vai tuleeko se romua.
Rotomuovaus
Pyörivässä muovauksessa PE-jauheen tulee virrata tasaisesti kahdella akselilla pyörivän muotin sisäpuolella. Huono juoksevuus aiheuttaa epätasaisen seinämän paksuuden, reikiä ja siltoja monimutkaisissa geometrioissa. Rotomuovauslaadut jyrsitään siksi kapeaan hiukkaskokojakaumaan ja korkealla tasalaatuisuudella, ja niitä tuottavan kiekkomyllyn on oltava riittävän vakaa pitääkseen jakauman erästä toiseen.
Mao Yue 500 PE jauhemuovauslaite DC53-hiomalevyillä Tämä kompakti pulverisaattori on suunniteltu pienille ja keskikokoisille rotomuovauksen tuottajille, ja se tuottaa 150–450 kg/h hienoudella 20–100 mesh. Sen DC53-levyt ja tarkkuushiotut terät auttavat ylläpitämään kapeaa hiukkasjakaumaa tasaisen juoksevuuden takaamiseksi. Näytä tuote → Valmistus- ja polymeeriyhdisteet
Masterbatch- ja seostuotannossa jauhetta annostellaan jatkuvasti ekstruuderiin tai sekoittimeen. Jos jauhe tulvii, kaareutuu tai muuttaa bulkkitiheyttä erien välillä, lisäaineen annostus siirtyy ja lopullinen väri tai mekaaniset ominaisuudet ajautuvat. Vakaa juoksevuusindeksi on siksi osa eräkohtaista johdonmukaisuutta, ei vain hyvä laatumittari.
PA ja PP ympäristön lämpötilassa
PA ja PP ovat sitkeitä, sitkeitä polymeerejä, jotka kestävät hiontaa lasittumislämpötilansa alapuolella, elleivät ne ole hauraita nestemäisellä typellä. Hionta ympäristön lämpötilassa välttää nämä kustannukset, mutta hiukkasten muoto ja hienoainepitoisuus riippuvat sitten voimakkaasti kiekon rakenteesta ja roottorin nopeudesta. Kone, joka tuottaa lohkomaisia, säännöllisiä hiukkasia, antaa huomattavasti paremman juoksevuusindeksin kuin kone, joka murskaa polymeerin kuiviksi paloiksi.
Mao Yue PA/PP-500 ympäristön lämpötilan jauhetin koville polymeereille Tämä laite on suunniteltu PA:lle ja PP:lle ilman nestemäistä typpeä, ja siinä on runsaskromiseoslevyt ja älykäs lämpötilan säätö sulatteen tarttumisen estämiseksi. Se tuottaa tasaista, vapaasti virtaavaa jauhetta 20–100 meshin alueella, mikä tukee yhtenäisiä virtausindeksejä. Näytä tuote → PVC hieno jauhe
PVC-kuivasekoituksia ja hienoja jauheita käytetään plastisoleissa, rotomuovauksessa ja suulakepuristuksessa. Alle 100 meshin hiukkaset lisäävät pinta-alaa ja parantavat fuusiota, mutta ne lisäävät myös koheesiota ja nostavat lepokulmaa. Jauhatuskone, joka voi tuottaa hienojakoista jauhetta pitäen samalla kokojakauman tiukkana, pitää juoksevuusindeksin käyttökelpoisella alueella; kone, joka tuottaa suuren määrän sakkoja, huomaa sen putoavan nopeasti.
Mao Yue 900 PVC:n hienojauhejauhe suurivolyymiin tuotantoon Tämä 900 mm:n levyinen kone on sarjan lippulaiva laajamittaisessa PVC-käsittelyssä, ja se saavuttaa jopa 1300 kg/h kapasiteetin kestävillä metalliseoslevyillä ja kaksipiirisellä jäähdytyksellä. Se pitää hiukkasten muodon ja kokojakauman tiukkana, mikä auttaa säilyttämään vakaan juoksevuuden vaativissa toiminnoissa. Näytä tuote → Kuinka laitevalinnat muuttavat juoksevuusindeksiä
Useimmat laitekeskusteluista kaipaavat sitä, että muovijauheen juoksevuusindeksin päättää suurelta osin sitä jauhava kone. Seulaanalyysi kertoo keskimääräisen hiukkaskoon, mutta juoksevuus riippuu jakautumisesta keskiarvon ympärille ja kunkin hiukkasen muodosta.
Laaja partikkelikokojakauma on hyvän virtauksen ensimmäinen vihollinen. Hienot hiukkaset pakautuvat suurempien välisiin tiloihin, lisäävät koheesiota ja lisäävät kierretiheyttä. Kapea jakautuminen pitää jauheen liikkuvana. Changzhou Mao Yue Intelligent Equipmentissä, muovijauheen valmistaja, jolla on 30 vuoden kokemus koon pienentämisestä, jokainen konesuunnittelu tähtää samaan tulokseen: kapeaan hiukkaskokojakaumaan ja vakaaseen juoksevuusindeksiin nimellisteholla.
Lämpötilan hallinta on toinen tekijä. Hartsit, kuten PA ja PP, pehmenevät kiekkomyllyn lämmetessä, ja pehmennyt polymeeri muuttaa muotoaan sen sijaan, että murtuisi puhtaasti. Tuloksena on pidentyneet hiukkaset ja huonontunut juoksevuusindeksi. Ympäristön lämpötilassa toimiva hiomakone, jossa on riittävä jäähdytys, pitää polymeerin riittävän hauraana murtumaan, jolloin muodostuu säännöllisiä lohkohiukkasia, jotka virtaavat hyvin.
Levyn ja terän kunto on kolmas tekijä. Leikkaavien särmien kuluessa polymeeriin kohdistuva mekaaninen rasitus kasvaa, lämmön muodostuminen lisääntyy ja epäsäännöllisten hiukkasten ja hienoaineksen osuus kasvaa. Jauhatuslevyjen ja terien säännöllinen tarkastus ei ole vain huoltotehtävä; se on virtaavuuden hallintatehtävä. Jos haluat tarkastella lähemmin pulverisaattorin sisäosien vaikutusta hiukkasten muotoon, lue selitys mitä muovijauhe todella tekee .
Mitä kysyä ennen kuin ostat jauhelihan
Kun arvioit jauhatuslaitteita, pyydä jauheen virtaustietoja, ei vain seula-analyysiä. Mikä tahansa toimittaja voi ilmoittaa keskimääräisen hiukkaskoon; vähemmän voi näyttää sinulle Carr-indeksin, Hausner-suhteen ja jauheen lepokulman, jonka heidän koneensa tuottaa omasta hartsistasi. Koska olemme lähdetehdas, voimme suorittaa kokeita materiaalillasi ja toimittaa ne luvut ennen kuin sitoudut.
Käytä tätä tarkistuslistaa seuraavan laitetarkistuksen yhteydessä:
- Mikä on vertailujauheen Carr-indeksi tavoitehiukkaskoolla?
- Mikä on lepokulma tuossa koossa?
- Kuinka monta prosenttia tavoiteverkon alapuolella olevaa hienojakoisuutta kone tuottaa?
- Käykö kone ympäristön lämpötilassa vai vaatiiko se nestemäistä typpeä tai toisiojäähdytystä?
- Miten juoksevuusindeksi muuttuu levyn ja terien kuluessa?
Vastaukset kertovat sinulle enemmän jauheen pitkäaikaisesta koostumuksesta kuin mikään esite. Jos toimittaja ei voi toimittaa virtaustietoja, pidä sitä varoitusmerkkinä. Meidän pulverisaattorin valintaopas kattaa konetyypit, toimintaperiaatteet ja ostokriteerit syvällisemmin.
Juoksevuusindeksi ei ole markkinointinumero tai laboratoriouteliaisuus. Se on suora ennuste siitä, kuinka jauheesi käyttäytyy suppilossa, muotissa tai ekstruuderin syöttökurkussa. Mittaa se omalla materiaalillasi, vertaa sitä eri koneiden välillä ja ota se osaksi ostoehtojasi. Seuraavien prosessien johdonmukaisuus ja valmiiden osien laatu.
