Um relatório de difração a laser termina com três números, geralmente nesta ordem: D10, D50, D90. Tudo o que um comprador precisa para avaliar um pó está contido neles, e qualquer problema que ocorra na produção também é revelado. Esta página explica o significado de cada valor, como interpretar a diferença entre eles e qual verificar para cada problema.
O tamanho das partículas é sempre equivalente.
Partículas reais não são esferas. Uma agulha, um prato e um bloco fraturado têm muitos "tamanhos" possíveis, e o número impresso em um relatório depende do princípio de medição utilizado.
A convenção é o diâmetro equivalente: o diâmetro de uma esfera que se comporta como a partícula real sob a medição utilizada. A difração a laser mede como a luz se dispersa e fornece um diâmetro equivalente baseado no volume. A peneiração mede quais partículas passam por uma abertura. A análise de imagem contabiliza as áreas projetadas. O mesmo pó pode apresentar diferentes valores de D50 dependendo do método utilizado, e nenhum deles está errado.
Por isso, dois fornecedores que discutem sobre uma diferença de 3 mícrons no D50 devem primeiro confirmar se realizaram a medição da mesma forma. Comparar um resultado de peneiramento com um resultado de difração significa comparar duas definições diferentes.
Os três percentis
D10, D50 e D90 são pontos na distribuição cumulativa. A porcentagem indica quanto do pó, em volume, se encontra abaixo desse tamanho.
| Parâmetro | Definição | O que controla na produção |
|---|---|---|
| D10 | 10% das partículas são menores que este tamanho. | A extremidade fina: poeira, manuseio higiênico, dissolução precoce, comportamento de combustão em materiais energéticos |
| D50 | 50% menor, 50% maior: a mediana | O tamanho típico: o valor que a maioria das especificações visa e o número que os compradores comparam primeiro. |
| D90 | 90% das partículas são menores que este tamanho. | Extremidade grossa: resíduos da peneira, defeitos superficiais, sedimentação, comportamento de empacotamento |
Um exemplo prático torna a leitura mecânica. Suponha que um relatório forneça D10 = 3 µm, D50 = 10 µm, D90 = 12 µm:
- 10% do volume do pó é mais fino que 3 µm
- 50% do volume do pó é mais fino que 10 µm, e 50% é mais grosso
- A fração 90% do pó é mais fina que 12 µm, portanto, apenas a fração 10% é mais grossa.
Algumas indústrias citam D95 ou D97 em vez de D90. O significado é idêntico, apenas o percentil muda. Uma especificação escrita em um D97 representa uma promessa de tamanho máximo mais rigorosa do que uma escrita em um D90., porque isso força também o último conjunto de 3% partículas grossas para baixo.
Intervalo: Um número para a distribuição
Os três percentis também descrevem a uniformidade do pó. A expressão comum é a amplitude:
extensão = (D90 − D10) / D50
No exemplo acima, span = (12 − 3) / 10 = 0,9. Um span menor significa um pó mais uniforme. Dois pós com o mesmo D50 podem se comportar de maneira completamente diferente se um tiver um span de 0,9 e o outro de 2,5: o pó com span maior se compacta de forma diferente, dissolve-se de maneira irregular e apresenta uma cauda grossa que o pó com span menor não possui.
Quando um cliente reclama de inconsistências entre lotes, a primeira coisa a comparar é a amplitude (span), e não o D50. Um D50 à deriva com envergadura estável é um problema diferente de um D50 estável com cauda à deriva.
Por que a produção se preocupa com os resultados finais, e não com o meio?
O D50 recebe atenção nas negociações, mas os problemas de produção se concentram nas duas extremidades.
- As queixas sobre caudas grossas remontam aos locais D90 e D97. Pontos em uma película de revestimento, arranhões em um fio de papel, sedimentação em uma suspensão: a causa é a pequena fração acima da especificação, que o D50 nunca mostra.
- As reclamações sobre multas remontam ao distrito D10. A poeira gerada durante o manuseio, a variação da dosagem em misturas farmacêuticas e a reatividade prematura são todas provenientes da fração fina.
- O D50 fica entre eles, servindo como âncora de volume. Ele define os cálculos de produção e dosagem, e é o número que o moinho é ajustado para fornecer.
As indústrias diferem quanto à extremidade que fiscalizam com mais rigor. Os princípios ativos farmacêuticos monitoram de perto a fração fina, pois os perfis de dissolução e efeitos colaterais a acompanham; aplicação de moagem farmacêutica cobre essa janela. Abrasivos e pigmentos devem ter cuidado com a extremidade mais grossa, pois uma única partícula grande demais pode danificar a superfície.
Como a moagem mantém a distribuição
Um circuito de moagem controla a distribuição em dois pontos. A entrada de energia define a quantidade de material fino produzido pelo moinho, e o classificador define o limite superior de tamanho. Ao alterar a velocidade da roda classificadora, o D90 se move; ao alterar a velocidade do moinho ou a taxa de alimentação, os D10 e D50 acompanham o movimento.
É por isso também que dois moinhos com a mesma especificação D50 podem produzir pós diferentes. Um circuito que mantém um D90 preciso precisa de um classificador integrado e o tipo de moinho adequado para o material; A comparação entre fresagem por impacto e fresagem a jato depende da dureza, da abrasividade e da rigidez da promessa de tamanho máximo.
Para um exemplo prático de uma especificação que depende fundamentalmente da distribuição, veja o estojo de hidróxido de alumínio, onde o comportamento de preenchimento em pedra artificial segue a dispersão tanto quanto a mediana.
Confira o relatório nesta ordem.
Ao receber um relatório de pólvora, leia-o em quatro etapas: confirme se o método corresponde ao relatório anterior, verifique o D50 em relação à meta, verifique o D90 em relação à promessa de tamanho máximo e, em seguida, calcule a variação e compare-a com o último lote. Quatro números e uma subtração resolvem a maioria dos problemas que ocorrem entre fornecedores.
Se você estiver definindo uma especificação para um novo material, ou se um pó atual continuar falhando em uma porcentagem que a ficha técnica nunca mencionou, Envie-nos o relatório e a meta.. Iremos informar qual extremidade da distribuição o equipamento deve suportar e o que isso exige do moinho e do classificador.
Pó Épico
Pó Épico Projetamos sistemas de moagem e classificação para minerais, produtos químicos, alimentos e produtos farmacêuticos. Com mais de 20 anos de experiência em processamento de pós, selecionamos o moinho ideal para o tamanho de partícula e a capacidade desejados. Conte-nos sobre o seu material e recomendaremos uma solução comprovada.
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— Jason Wang, engenheiro