Powder flows because of an imbalance of forces on its particles. Forces on particles include gravity, adhesion, friction, and electrostatic force. The greatest influences on powder flow are gravity and adhesion. Many factors affect powder fluidity. Particle size distribution and shape are key. They greatly influence fluidity. Also, factors like temperature, water content, and humidity affect powder fluidity. So do electrostatic voltage, porosity, bulk density, and the bonding index. It is vital to analyze the factors that affect powder fluidity. This is to measure it using scientific methods.
การประยุกต์ใช้ผง
Powder engineering is the knowledge and methods from using powder processing tech and related natural science theories in a specific powder processing production department. Powder technology is the idea and skills to solve technical problems. Powder engineering is a systematic method to solve production problems. It uses powder technology at its core, along with related technologies. As a materials major, you must master this engineering powder processing tech.
Powder engineering is a term for powder application technologies. They are used in industrial production. They are based on the properties and behaviors of particles and powders. It applies systematic knowledge and methods. We study powders’ properties. We then control their behavior and apply various unit operations in powder processing.
วิศวกรรมผงครอบคลุมการปฏิบัติการหลายหน่วย ได้แก่ การบด การบดละเอียด การจำแนกประเภท การจัดเก็บ การบรรจุ และการขนส่ง นอกจากนี้ยังรวมถึงการทำเม็ด การผสม การกรอง การตกตะกอน การทำให้เข้มข้น การเก็บฝุ่น การทำให้แห้ง การละลาย การตกผลึก การกระจาย การขึ้นรูป และการเผาผนึก
วิศวกรรมผงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม ได้แก่ วัสดุก่อสร้าง เครื่องจักร พลังงาน พลาสติก ยาง การทำเหมือง โลหะวิทยา ยา อาหาร อาหารสัตว์ ยาฆ่าแมลง ปุ๋ย การทำกระดาษ และการปกป้องสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมข้อมูล การบิน อวกาศ และการขนส่งอีกด้วย
ปัจจัย 5 ประการที่ส่งผลต่อความเหลวของผง
ขนาดอนุภาค:
พื้นผิวของผงจะแปรผกผันกับขนาดของอนุภาค ยิ่งขนาดของอนุภาคผงเล็กลง พื้นผิวเฉพาะก็จะใหญ่ขึ้น เมื่อขนาดของอนุภาคผงเล็กลง จะเกิดหลายสิ่งหลายอย่างขึ้น ประการแรก แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลและไฟฟ้าสถิตย์ระหว่างผงจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความลื่นไหลของอนุภาคลดลง ประการที่สอง อนุภาคขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะดูดซับและจับตัวกันมากขึ้น ส่งผลให้การยึดเกาะเพิ่มขึ้น ทำให้มุมพักสูงขึ้น และลดความลื่นไหลลง ประการที่สาม อนุภาคขนาดเล็กจะอัดแน่นมากขึ้น ส่งผลให้การซึมผ่านของอากาศลดลง เพิ่มอัตราการบีบอัด และลดความลื่นไหลลง
สัณฐานวิทยา:
ขนาดของอนุภาคมีความสำคัญ เช่นเดียวกับรูปร่างของอนุภาค ทั้งสองอย่างนี้ส่งผลต่อความลื่นไหล ผงที่มีขนาดอนุภาคเท่ากันแต่มีรูปร่างต่างกันจะมีความสามารถในการลื่นไหลต่างกัน อนุภาคทรงกลมมีพื้นที่สัมผัสที่เล็กที่สุดและมีความลื่นไหลดีที่สุด อนุภาคที่มีลักษณะคล้ายเข็มจะมีจุดสัมผัสในระนาบหลายจุด แรงเฉือนระหว่างอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอจะลดความสามารถในการลื่นไหลลง
อุณหภูมิ:
การอบด้วยความร้อนสามารถเพิ่มปริมาตรและความหนาแน่นของผงได้ เนื่องจากความหนาแน่นของอนุภาคผงจะเพิ่มขึ้นหลังจากอุณหภูมิสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิสูง ความสามารถในการไหลของผงจะลดลง เนื่องมาจากการยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นระหว่างอนุภาคผงและผนังของภาชนะ หากอุณหภูมิสูงเกินจุดหลอมเหลวของผง ผงจะกลายเป็นของเหลว ซึ่งจะทำให้การยึดเกาะแข็งแรงขึ้น
ความชื้น :
เมื่อผงแห้ง ความเป็นของเหลวโดยทั่วไปจะดี หากแห้งเกินไป อนุภาคจะดึงดูดกันเนื่องจากไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งจะทำให้ความเป็นของเหลวแย่ลง เมื่อมีน้ำปริมาณเล็กน้อย อนุภาคจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาค สิ่งนี้จะก่อตัวเป็นน้ำที่ดูดซับบนพื้นผิว ซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความเป็นของเหลวของผง เมื่อปริมาณน้ำเพิ่มขึ้น ฟิล์มจะก่อตัวขึ้นรอบ ๆ น้ำที่ดูดซับของอนุภาค สิ่งนี้จะเพิ่มความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคและลดความเป็นของเหลวของผง เมื่อปริมาณน้ำเกินขอบเขตของน้ำสูงสุด ความเป็นของเหลวจะลดลง ยิ่งมีน้ำมากขึ้น ดัชนีความเป็นของเหลวก็จะต่ำลง ซึ่งจะทำให้ความเป็นของเหลวของผงแย่ลง
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคผง:
แรงเสียดทานและแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาคผงมีผลต่อความเหลวไหลของผงเป็นอย่างมาก ขนาดและรูปร่างของอนุภาคที่แตกต่างกันส่งผลต่อความเหลวไหลของผง แรงยึดเกาะและแรงเสียดทานของผงจะเปลี่ยนไป เมื่อผงมีขนาดใหญ่ ความเหลวไหลจะขึ้นอยู่กับรูปร่างของผง แรงปริมาตรจะมากกว่าแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาคมาก ความเหลวไหลของอนุภาคผงที่มีพื้นผิวขรุขระหรือรูปร่างไม่สม่ำเสมออาจดีกว่า สำหรับอนุภาคผงที่มีขนาดเล็กมาก ความเหลวไหลจะขึ้นอยู่กับแรงยึดเกาะของอนุภาค แรงปริมาตรจะน้อยกว่าแรงยึดเกาะนี้มาก
วิธีการตรวจจับความชื้นของผง:
1. วิธีใช้เตาอบ
วิธีเตาอบก็เรียกอีกอย่างว่าเตาอบ การทำให้แห้ง วิธีการหรือวิธีลดน้ำหนักด้วยไพโรไลซิส อบตัวอย่างในเตาอบที่อุณหภูมิ 105±2℃ ที่ความดันปกติจนกว่าจะได้น้ำหนักคงที่ น้ำหนักที่สูญเสียไปคือน้ำ นั่นคือ ปริมาณความชื้นที่ 105℃ จะหาได้จากการชั่งน้ำหนักตัวอย่างก่อนและหลังการอบแห้ง มีวิธีการอบแห้ง 2 วิธี ได้แก่ ความดันปกติและความดันลดลง หลักการของทั้งสองวิธีเหมือนกัน
สูตร : (น้ำหนักก่อนอบแห้ง – น้ำหนักหลังอบแห้ง) ÷ น้ำหนักก่อนอบแห้ง × 100 = ความชื้น (%)
สูตรคำนวณ : (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = ความชื้น (%)
โดยที่: W1 = น้ำหนักของตัวอย่างและจานชั่งก่อนการอบแห้งที่ 105℃ (g)
W2 = น้ำหนักของตัวอย่างและจานชั่งหลังจากการอบแห้งที่ 105℃ (g)
W0 = น้ำหนักของจานชั่งที่น้ำหนักถึงค่าคงที่ (g)
2. วิธีการกำหนดเครื่องวัดความชื้นอย่างรวดเร็ว:
วางตัวอย่างลงบนถาดแล้วคลิกเริ่ม ผลการทดสอบจะพร้อมภายใน 3-5 นาที โดยไม่ต้องคำนวณ