분말 실험실을 위한 체 셰이커 기본 사항

분말로 작업한다면 느낌을 아실 것입니다. 두 배치가 동일해 보이고 주걱을 통해 같은 방식으로 흐르다가 프레스, 혼합기 또는 압출기에서 완전히 다르게 작동합니다. 10번 중 9번은 입자 크기 분포에 차이가 숨어 있습니다. 이를 확인하는 가장 빠르고 저렴한 방법은 체 셰이커를 사용하는 것입니다.

체 셰이커는 화려하지 않습니다. 구동 장치, 짠 메쉬 스택 및 타이머입니다. 그러나 이는 분말 가공에서 가장 실용적인 질문 중 하나인 입자의 크기와 각 크기 범위에 얼마나 많은 분말이 포함되어 있는지에 대한 답을 제공합니다. 이에 대해 확실하게 대답할 수 있게 되면 흐름성, 압축 동작, 용해 속도, 반응성 및 프로세스가 원활하게 실행되는지 또는 밤에 잠을 못 이루는지 여부를 결정하는 12가지 기타 사항을 제어할 수 있습니다.

이 기사에서는 분체기가 실제로 수행하는 작업, 다양한 흔들기 동작에 따라 결과가 어떻게 달라지는지, 신뢰할 수 있는 분석법을 구축하는 방법, 소규모 실험실 샘플용으로 제작된 소형 벤치탑 기계를 포함하여 체기 구입 시 확인해야 할 사항에 대해 설명합니다.

체 셰이커가 실제로 하는 일

하우징을 벗겨내면 체 셰이커는 제어되고 반복 가능한 방식으로 시험 체 더미를 흔드는 기계입니다. 더미의 각 체는 바닥에 정밀하게 짜여진 철망이 있는 얕은 팬입니다. 그 메쉬에는 정사각형 구멍이 있고, 주어진 체의 모든 구멍은 명목상 동일한 크기입니다. 개구부보다 작은 입자가 통과합니다. 개구부보다 큰 입자는 위에 머물게 됩니다. 스택을 충분히 길게 실행하면 분말이 여러 조각으로 분류됩니다. 즉, 물질은 상단 체에, 물질은 두 번째 체에, 그리고 바닥에 있는 수용 팬까지 내려갑니다.

그것이 전체 아이디어입니다. 영리한 부분은 "통제"라는 단어입니다. 체 더미를 손으로 흔들 수 있으며 대략적인 건전성 확인을 위해 종종 충분합니다. 그러나 팔이 피곤해지고 리듬이 흔들리며 두 명의 작업자가 같은 방식으로 두 번 흔들리지 않습니다. 기계는 매 달리기마다 동일한 동작, 동일한 강도, 동일한 시간 동안 적용합니다. 이것이 바로 벤치 트릭에서 체로 거르는 것이 보고서에서 방어할 수 있는 분석 방법으로 바뀌는 것입니다.

기계적으로 대부분의 장치는 세 가지 작업 중 하나 이상을 수행합니다. 스택을 수평으로 또는 약간의 3차원 궤도로 진동하고, 스택 상단을 두드려 메쉬를 통해 느슨한 입자를 두드리며, 일부 설계에서는 스택을 회전시켜 분말이 한 자리에 가만히 앉아 있는 대신 새로운 메쉬를 통해 계속 이동하도록 합니다. 선택한 모션은 분리가 얼마나 빨리 일어나고 깨지기 쉬운 재료에 대한 프로세스가 얼마나 부드러운지에 실제 영향을 미치기 때문에 이러한 모션에 대해서는 곧 다시 설명하겠습니다.

모든 체질 설정의 네 가지 부분

• 체 스택. 상단에 뚜껑이 있고 하단에 수용 팬이 있어 관심 있는 조리개 범위를 포괄하는 테스트 체 세트입니다.
• 쉐이커 그 자체. 스택을 고정하고 모션을 적용하는 구동 장치입니다.
• 샘플. 배치를 정직하게 나타내는 분말의 무게를 측정한 부분으로, 사람들이 가장 자주 오해하는 부분입니다.
• 방법. 진폭, 실행 시간 및 건식 또는 습식 체 여부. 이것이 당신의 숫자를 매일 비교할 수 있게 만드는 것입니다.

이 네 가지 중 세 가지는 당신이 내리는 결정이지, 당신이 구매하는 것이 아니라는 점에 유의하십시오. 좋은 셰이커는 결정을 반복 가능하게 만듭니다. 그것은 당신을 위해 만들어지지 않습니다.

대부분의 사람들이 기대하는 것보다 입자 크기 분포가 더 중요한 이유

입자 크기는 단일 숫자가 아니므로 이것이 매우 유용합니다. 가루는 가치가 아니라 인구입니다. 그 중 일부는 거칠고 일부는 미세하며, 해당 분포의 모양(각 크기에 얼마나 많은 양이 포함되어 있는지)이 분말이 다음에 수행하는 거의 모든 작업을 조용히 유도합니다.

흐름에 대해 생각해 보세요. 둥근 입자가 좁은 분포로 분포되어 있는 분말은 마른 모래처럼 거동합니다. 동일한 재료에 아주 미세한 입자 꼬리를 추가하면 갑자기 호퍼에 끼어 슈트에 달라붙어 일정한 속도로 공급되는 것을 거부합니다. 화학에 대해서는 아무것도 바뀌지 않았습니다. 크기 분포만 그랬습니다. 마찬가지로, 압축에서는 작은 입자가 큰 입자 사이의 틈으로 미끄러지기 때문에 넓은 분포가 더 효율적으로 채워질 수 있는 반면, 좁은 분포는 더 많은 빈 공간을 남깁니다. 용해 또는 침출에서는 그램당 표면적이 더 많기 때문에 미세한 부분이 먼저 용해됩니다. 가마나 반응기에서 미세분은 거친 부분보다 빠르게 반응하여 배치의 전체 열 프로필을 변경할 수 있습니다.

잘못된 번호로 인해 실제 비용이 발생하는 경우

고객이 불만을 제기할 때 입자 크기만 측정한다면 이미 비용을 지불하고 있는 것입니다. 체 분석은 일상적인 입고 검사로 실행할 수 있을 만큼 저렴하고 빠르며 간단합니다. 이는 프로세스에 도달하기 전에 공급업체의 변동을 파악하고, 원자재 배치가 함께 제공된 인증서와 일치하지 않을 때 증거를 제공하며, 추측하는 대신 프로세스 문제를 특정 크기 비율로 다시 연결할 수 있도록 해줍니다.

또한 자신의 나가는 품질을 보호합니다. 분쇄, 분류, 과립화, 분무 건조 또는 혼합의 경우 입자 크기는 진탕기, 저울 및 체 더미를 사용하여 내부에서 측정할 수 있는 몇 가지 품질 특성 중 하나입니다. 외부 실험실이 없고 결과를 일주일 동안 기다릴 필요가 없습니다. 이것만으로도 체 셰이커는 분말 벤치에서 가장 가치 있는 도구 중 하나가 됩니다.

흔들면 결과가 어떻게 바뀌나요?

파우더에 사용되는 쉐이커와 파우더에 사용되는 쉐이커를 구분하는 부분입니다. "진동"은 하나의 것이 아닙니다. 에너지가 분말에 도달하는 방식에 따라 입자가 구멍을 찾는 속도와 구멍에 도달한 후 밀어내는 힘이 달라집니다.

진동 운동

진동 셰이커는 스택을 수평 또는 약간 3차원 궤도로 구동합니다. 입자는 메시 표면을 가로질러 이동하고, 하나가 아닌 많은 구멍에 자신을 드러낼 기회를 얻고, 방향과 구멍이 정렬되면 빠져 나옵니다. 이는 일반적인 용도의 선택입니다. 합리적으로 빠르고, 상당히 부드러우며, 광범위한 건조 분말에 적합합니다. 운동은 충격보다는 연속적이기 때문에 결정, 과립, 분무 건조 덩어리와 같이 부서지기 쉬운 물질에 더 적합하며 테스트 중에 깨지지 않습니다.

탭핑, 그리고 그것이 존재하는 이유

탭하면 스택 상단에 주기적인 노크가 추가됩니다. 이러한 빠른 충격은 두 가지 유용한 작업을 수행합니다. 즉, 개구부 위의 안정된 브리지에 자리잡은 입자의 방향을 바꾸고, 크기에 가까운 입자가 메쉬에 들러 메쉬를 막는 것을 방지합니다. 직경이 조리개에 가까운 거의 크기의 입자는 체질 시 문제를 일으키는 요소입니다. 운에 따라 합격할 수도 있고 불합격할 수도 있습니다. 탭하면 전체 샘플을 흔들어 죽지 않고 또 다른 기회를 얻을 수 있습니다.

회전 및 복합 운동

일부 디자인은 스택을 회전시키거나 회전과 진동을 결합하여 파우더가 한 지점에 쌓이는 대신 새로운 메쉬에 대해 계속 움직입니다. 이는 더 큰 샘플 로드와 압축되는 경향이 있는 분말에 도움이 됩니다. 트레이드오프는 더 공격적인 움직임이 더 많은 입자 간 및 입자 간 접촉을 의미한다는 것입니다. 이는 재료가 깨지기 쉬운 경우 또는 기본 입자가 아닌 응집체를 측정하려는 경우 중요합니다.

모션 유형	분리 속도	상냥함	전형적인 핏
일반 진동	보통의	높은	일반건조분말, 부서지기 쉬운 과립
두드리기에 의한 진동	빠른	보통의	거의 크기가 작은 입자, 메쉬를 가리는 분말
회전 또는 복합 운동	보통에서 빠름	보통에서 낮음	더 큰 적재량, 포장되기 쉬운 분말

한 가지 실용적인 참고 사항: 어떤 동작을 선택하든 매번 동일한 동작을 사용하십시오. 과거 데이터의 절반이 탭핑으로 생성되고 절반이 탭핑 해제로 생성된 경우 시계열이 없습니다. 동일한 레이블을 사용하는 두 개의 관련 없는 데이터 세트가 있습니다.

건식 체질인가, 습식 체질인가?

건식 체질이 기본값입니다. 이는 간단하고, 무게를 재고 보관할 수 있는 분획을 생성하며, 서로 달라붙거나 메쉬에 달라붙지 않고 자유롭게 흐르는 분말에 아름답게 작동합니다. 가루를 부어 개별 알갱이로 부서지는 것을 관찰할 수 있다면 건식 체로 걸러내는 것이 아마도 효과가 좋을 것입니다.

습식 체질은 건식 체질이 의미가 없을 때 도달하는 것입니다. 전형적인 증상: 대략 가장 작은 실제 건식 조리개보다 미세한 입자는 정적 및 응집 문제를 유발합니다. 샘플은 흡습성이 있습니다. 재료는 건조되자마자 뭉쳐집니다. 또는 아무리 오랫동안 흔들어도 미세한 입자가 메쉬에서 떨어지지 않습니다. 습식 체질에서는 액체 운반체(보통 물, 때로는 알코올 또는 물질에 맞는 용매)가 스택을 통해 분말을 세척합니다. 응집력이 떨어지고 정전기가 사라지며 잘 지워지지 않는 미세한 입자가 장식적인 것처럼 보이는 메시 위에 앉아 있는 대신 개구부를 통해 운반됩니다.

문제는 습식 체질이 약간 다른 것을 알려준다는 것입니다. 공정에 존재하는 덩어리의 크기가 아니라 액체에 분산된 입자의 크기를 측정하는 것입니다. 정확히 귀하가 원하는 일부 질문의 경우; 다른 사람들에게는 고객이 알아챌 수 있는 덩어리를 조용히 숨깁니다. 어떤 질문에 대답할지 명확하게 설명하세요.

사람들이 잊어버리는 중간 지점도 있습니다. 체질하기 전에 샘플을 부드럽게 처리하십시오. 합리적인 온도에서 건조하고, 가벼운 손으로 분산시키고, 서브 샘플링 중 과도한 교반을 피하면 방법을 전혀 바꾸지 않고도 "나쁜" 체질 결과를 수정할 수 있습니다.

실제로 신뢰할 수 있는 체질 방법 구축

다음은 대부분의 분말에 적용되는 순서입니다. 자료에 맞게 숫자를 조정하세요. 요점은 특정 값이 아니라 규율입니다.

1. 무엇을 측정할지 결정하세요. 1차 입자 또는 덩어리? 받은 그대로 또는 건조된 상태로? 체 스택을 만지기 전에 이에 답하십시오. 다운스트림의 모든 것이 결정되기 때문입니다.
2. 대표 샘플을 채취합니다. 분말이 분리됩니다. 미세한 입자는 가방 바닥으로 떨어지고, 거친 입자는 가장자리로 굴러갑니다. 위에서 퍼올리는 대신 리플 스플리터나 적절한 샘플링 루틴을 사용하십시오.
3. 샘플의 무게를 측정합니다. 합리적인 정밀도로 시작 질량을 기록합니다. 샘플이 너무 적으면 각 부분이 통계적으로 약해집니다. 너무 많으면 메쉬에 과부하가 걸리고 크롤링으로의 분리가 느려집니다.
4. 스택을 조립합니다. 가장 굵은 체는 맨 위에, 가장 가는 체는 맨 아래에, 팬을 마지막에 받고 뚜껑을 덮습니다. 각 체가 깨끗하고 손상되지 않았는지 확인하십시오.
5. 매개변수를 고정하고 설정합니다. 진폭과 시간을 선택한 다음 기록해 둡니다. 이것이 당신의 방법입니다.
6. 실행하세요. 기계가 작업을 수행하도록 하고 중간에 개입하려는 충동을 억제하십시오.
7. 각 부분의 무게를 잰다. 각 체를 무게를 측정한 용기에 비우거나 체와 남은 분말의 무게를 측정하고 빈 무게를 뺍니다. 분수를 더하고 시작 질량과 비교하세요.
8. 질량 균형을 확인하십시오. 분수가 시작했던 샘플에 합산되지 않으면 메쉬, 정적 또는 대기로 재료가 손실되고 백분율이 잘못된 것입니다.

8단계는 사람들이 건너뛰는 단계이고, 이것이 당신을 구하는 단계입니다. 합리적인 허용 오차 내의 물질 균형은 테스트가 신뢰할 수 있음을 나타냅니다. 많이 벗어난 물질수지는 귀하가 설명하지 못한 물리적 현상이 발생하고 있음을 알려주며, 해당 숫자에 대한 사양을 구축하기 전에 알아둘 가치가 있습니다.

좋은 데이터를 조용히 망치는 흔한 실수

• 체에 과부하가 걸립니다. 깊은 파우더 베드 아래에 묻혀 있는 메쉬는 느리고 불완전하게 분리됩니다. 부하를 적당한 수준으로 유지하고 기계가 작동하도록 하십시오.
• 너무 짧게 실행됩니다. 체질에는 끝점이 있습니다. 일찍 중단한다는 것은 입자 크기가 아니라 거친 부분의 완고함을 측정했다는 의미일 뿐입니다.
• 영원히 달리다. 종료점 이후 추가 시간이 있어도 정확도는 향상되지 않습니다. 부드러운 입자를 마모시키고 처음부터 샘플에 없었던 미세한 입자를 제조합니다.
• 마모되거나 손상된 메쉬는 무시됩니다. 하나의 찢어진 와이어나 왜곡된 개구부로 인해 너무 큰 입자가 통과하여 결과가 영구적으로 변경됩니다. 메쉬를 정기적으로 검사하십시오.
• 정리를 건너뜁니다. 이전 샘플에서 남은 분말은 다음 샘플에 나타나며, 일반적으로 가장 큰 피해를 주는 가장 작은 부분으로 나타납니다.
• 기록하지 않고 매개변수를 변경합니다. 진폭이나 시간이 변경되면 이를 기록해 두십시오. 조용한 분석법 변경은 좋은 실험실이 설명할 수 없는 추세로 끝나는 방식입니다.
• 하나의 실행을 진실로 취급합니다. 특히 결과가 중요할 때 복제를 실행하세요.

이들 중 어느 것도 수리하는 데 값비싼 장비가 필요하지 않습니다. 이를 위해서는 방법 문서, 일지 및 둘 다를 준수하는 규율이 필요합니다.

소규모 실험실 시료를 위한 컴팩트한 옵션

모든 실험실에 전체 크기 생산 스크리닝 설정이 필요한 것은 아닙니다. 개발 벤치, 품질 관리 코너 및 교육 실험실은 일반적으로 작은 샘플, 제한된 벤치 공간 및 짧은 체 직경 목록을 사용하여 작업합니다. 이것이 바로 소형 벤치탑 장치가 채우는 격차이며, 소규모 실험실 선별기 자연스럽게 어울린다.

이와 같은 기계의 기본 개념은 간단합니다. 전동식, 반복 가능한 스크리닝의 신뢰성을 벤치탑이 수용할 수 있는 샘플 크기와 설치 공간까지 가져오는 것입니다. 스택을 고정하고 시간을 정한 다음 떠나십시오. 결과는 자체 공간이 필요하지 않은 패키지에서 더 큰 셰이커가 생성하는 것과 동일한 종류의 크기-분율 데이터입니다.

소형 실험실 스크리닝 기계를 더 큰 장치와 비교할 때 확인할 가치가 있는 매개변수는 실용적인 매개변수입니다. 클램핑 시스템은 어떤 체 직경을 허용합니까? 기존 체를 사용할 수 있습니까, 아니면 새 세트가 필요합니까? 어떤 진폭 범위를 사용할 수 있으며 실행 후 반복적으로 설정을 유지할 수 있습니까? 타이머는 얼마나 오랫동안 작동할 수 있고 완전히 멈추나요? 얼마나 시끄럽고, 달리고 있을 때 벤치를 가로질러 얼마나 걸어가나요? 샘플 간 세척이 얼마나 쉽고, 스택을 얼마나 빨리 교체할 수 있습니까? 이러한 세부 사항은 악기가 일상적인 도구가 될지 또는 선반 장식이 될지 여부를 결정합니다.

그만큼 작은 실험실 심사 기계 작은 대표 샘플, 정의된 체 스택, 숫자가 지루해질 때까지 반복하는 방법 등 앞에서 설명한 것과 정확히 같은 종류의 작업을 위해 만들어졌습니다. 구성과 스택이 어떻게 유지되는지 확인하려면 다음을 살펴보세요. 소규모 실험실 스크리닝 기계의 제품 페이지 실제로 실행한 샘플 크기와 비교하세요.

악기를 정직하게 유지하기

체 셰이커는 기계적으로 단순하며 선물입니다. 그들은 적절한 종류의 관심을 받는다면 거의 주의를 기울이지 않고도 수년간 매일 사용하면서 살아남습니다.

메쉬를 올바르게 청소하십시오. 입자가 쌓이는 아래쪽부터 브러싱하는 것이 위쪽 표면을 브러싱하는 것보다 더 중요합니다. 막힌 부분을 제거하기 위해 단단한 도구로 메쉬를 찌르지 마십시오. 개구부가 변형되고 체의 보정이 영원히 변경됩니다. 부드러운 솔과 적절한 경우 체 자체에 초음파 욕조를 사용하면 어떤 업그레이드보다 데이터에 더 많은 도움이 됩니다.

클램핑을 확인하십시오. 단단히 고정되지 않은 스택은 덜거덕거리고 하우징에 에너지를 손실하며 일관성 없는 결과를 제공합니다. 숫자가 표류하는 경우 다른 것을 확인하기 전에 클램프를 확인하십시오. 패스너도 주기적으로 점검하십시오. 진동은 지난 분기에 빡빡했던 것들을 풀어주는 방법이 있습니다.

그리고 체는 마모되면 교체하세요. 시험용 체는 영구 고정 장치가 아닌 수명이 있는 소모품입니다. 체를 수년간 과도하게 사용했거나 눈에 띄는 손상이나 뒤틀림이 있는 경우 고객에게 이상한 결과를 설명하는 것보다 체를 폐기하는 것이 더 저렴합니다.

우리가 많이 받는 질문

체질 작업은 얼마나 걸리나요?

끝점에 도달할 만큼 충분히 길지만 더 이상은 도달하지 않습니다. 실제 테스트는 간단합니다. 샘플을 실행하고 분획의 무게를 측정한 후 동일한 추가 시간 동안 다시 실행하고 숫자가 움직이는지 확인합니다. 추가 간격으로 인해 의미 있는 변화가 없으면 끝점을 찾은 것입니다. 일반적인 건식 체질 작업은 분말, 부하 및 진폭에 따라 몇 분에서 15분 정도 소요되지만, 종말점 테스트는 경험상 어떤 법칙보다 뛰어납니다.

한 번에 몇 개의 체를 쌓을 수 있나요?

몇 가지 주의사항과 함께 셰이커만큼 많은 양을 휴대할 수 있도록 설계되었습니다. 체 수가 많다는 것은 드라이브가 움직일 질량이 더 많다는 것을 의미하며, 이는 스택 상단의 효과적인 움직임을 부드럽게 할 수 있습니다. 이는 또한 물질을 숨길 수 있는 더 많은 장소를 의미합니다. 일상적인 작업의 경우 실제로 관심 있는 범위를 포괄하는 짧은 스택이 일반적으로 8개의 체 타워보다 더 안정적이고 청소가 훨씬 빠릅니다.

실행 사이에 결과가 변경되는 이유는 무엇입니까?

일반적으로 다음 네 가지 중 하나입니다. 샘플이 대표성이 없거나, 하중이 변경되었거나, 매개변수가 변경되었거나, 메쉬가 더럽거나 마모되었습니다. 특히 미세하거나 흡습성인 분말의 경우 정전기와 습도로 인해 결과가 달라질 수 있습니다. 기계를 비난하기 전에 새로 분할된 샘플로 복제를 실행하고 변형이 실제인지 확인하십시오.

끈적끈적하거나 응집력이 있는 분말을 체로 쳐낼 수 있나요?

때로는 도움을 받아. 부하를 줄이고, 시간을 연장하고, 태핑을 추가하고, 습도를 조절하거나 습식 체질로 전환하세요. 응집체를 측정하려는 경우 건식 체질이 실제로 더 정직한 방법일 수 있습니다. 1차 입자 크기를 원하는 경우 먼저 샘플을 분산시키거나 체질이 한계에 도달했음을 인정해야 할 수도 있습니다.

보정해야 할 것이 있나요?

테스트 체는 표준에 따라 만들어지며 일반적으로 현장에서 교정하기보다는 검증되지만 품질 시스템에서 요구하는 경우에는 검사를 거쳐야 하며 참조 자료와 비교하여 확인해야 합니다. 셰이커 자체는 동작과 타이머가 일관되는지 확인하는 것 외에는 보정할 것이 거의 없습니다. 분석법 문서는 실제 교정입니다. 기록하고 따르십시오.

여기서 어디로 가야합니까?

체 분석은 오후에 배울 수 있고 몇 년이 지난 후에도 여전히 개선될 수 있는 분말 특성화의 몇 안 되는 기술 중 하나입니다. 장비는 간단하고 원리는 물리적이며 결과는 즉시 유용합니다. 이러한 조합이 체 셰이커가 훨씬 더 정교한 장비로 둘러싸인 실험실에서 살아남는 이유입니다.

대표 샘플, 클린 스택 및 작성된 방법으로 시작하십시오. 숫자가 더 이상 놀라지 않을 때까지 복제를 실행하세요. 그런 다음 기술을 일상적으로 수행할 준비가 되면 시료 크기와 실험대 공간에 맞는 셰이커를 선택하십시오. 작은 시료가 일상적인 현실이라면 소형 실험실 스크리닝 기계를 시작하는 것이 합리적입니다.