粉体是由许多小颗粒物质组成的集合体,其共同特征是具有许多不连续的面,比表面积大,由许多小颗粒物质组成。粉体的性质和应用广泛,包括化工、食品、医药、农业、陶瓷、化妆品等多个领域。粉体的物理特性包括粒度、密度、形态、结构、表面性质等,这些特性直接影响粉体在加工、储存、使用过程中的性能。粉体流动性分级对于保证产品质量和性能的一致性具有重要意义,是粉体处理和加工过程中的关键环节。

粉体物理特性表征流动性分级的方法主要有以下几种:

Carr指数法:通过测量粉体的休止角、压缩率、平板角、凝集度、振实密度等指标,将流动性定为100分,每项指标占25分,将4项得分之和分为7档,得分越高流动性越好。总得分高于80分不会堵结,低于60分则一般会搭桥。该方法应用范围较广,已有定型仪器。


(资料图)

Jenike法:通过测试粉体样品的流动函数、壁面摩擦、松装密度、时间固结等方面,对流动性进行表征。但该方法设计参数较多,计算量大,不适用于通常状况下的研发、实验室及品质管控。

转鼓法:将粉体颗粒填充转鼓中让其缓慢转动,测定固定转速下每旋转一圈颗粒发生坍塌的次数,次数越大,流动性越好;反之越小,流动性越差。此方法反映了颗粒流动的稳定性、临界转变及坍塌规模和质量流率。

多元分析法:通过研究多个自变量与因变量相互关系的一组统计理论和方法,主成分分析是一种降维或者把多个指标转化为少数几个综合指标的分析方法。

这些方法各有特点,可根据实际需要选择合适的粉体物理特性表征流动性分级方法。

粉体物理特性主要包括以下几个方面:

粒度和粒度分布:粉体是由大量不同大小的颗粒组成的,因此,粉体的粒度和粒度分布是描述粉体性质的重要参数。粒度是指颗粒大小的度量,而粒度分布则描述了不同大小颗粒的分布情况。

密度:粉体的密度包括颗粒密度和堆积密度。颗粒密度是指单个颗粒的质量与其体积之比,而堆积密度则是指粉体质量与粉体所占容器的体积之比。

结构和形态:粉体颗粒的形状、大小、表面状态以及颗粒间的相互排列方式等都会影响粉体的性质。例如,颗粒的形状会影响粉体的流动性、填充性和压缩性等。

表面性质:粉体颗粒的表面性质对粉体的性质也有重要影响,例如,表面粗糙的颗粒比表面光滑的颗粒具有更好的吸附性能。

物理化学性质:粉体颗粒的物理化学性质,如电导率、吸湿性、润湿性等,也会影响粉体的性质。

这些物理特性会直接影响粉体在加工、储存、使用过程中的性能,因此,对粉体物理特性的准确表征和测量非常重要。

粉体流动性分级对于粉体处理和加工过程具有重要的意义,主要体现在以下几个方面:

制药工业:在制药过程中,粉体流动性对药物制剂的重量差异、溶出度和生物利用度有重要影响。例如,对于颗粒剂、胶囊剂、片剂等制剂,粉体的流动性会直接影响其填充、分布和剂量的一致性。因此,对粉体进行流动性分级,可以保证药品的质量和稳定性。

食品工业:在食品加工中,粉体的流动性对食品的加工性能、口感和营养价值都有影响。例如,流动性不好的面粉会影响面包的制作,而流动性不好的糖粉则会影响糖果的制作。因此,对粉体进行流动性分级,可以保证食品的质量和口感。

化工工业:在化工过程中,粉体流动性对化学反应的速率和产物的质量有重要影响。例如,流动性不好的催化剂颗粒会影响化学反应的速率和产物的分布。因此,对粉体进行流动性分级,可以保证化学反应的稳定性和产物质量。

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