中文简体
Hai mẻ nhựa PE giống nhau được nghiền trên cùng một máy nghiền. Mẻ đầu tiên chảy đều qua phễu, lắng vào mọi góc của khuôn và tạo ra một bộ phận được đúc quay với độ dày thành đồng đều. Mẻ thứ hai bắc cầu ở họng phễu, làm ngừng cấp liệu và để lại những khoảng trống ở phần hoàn thiện. Phân tích sàng trông gần giống nhau cho cả hai lô. Chỉ số khả năng lưu chuyển thì không.
Chỉ số độ chảy là con số thực tế cho bạn biết bột sẽ hoạt động như thế nào trong dây chuyền sản xuất thực tế thay vì kích thước hạt trung bình của nó trên giấy. Nó không phải là một giá trị cố định duy nhất mà là một tập hợp các phép đo được xây dựng từ một vài thử nghiệm đơn giản. Bài viết này giải thích chỉ số khả năng chảy là gì, cách tính các phiên bản phổ biến nhất và tại sao những con số đó sẽ ảnh hưởng đến cách bạn chọn và vận hành thiết bị nghiền bột nhựa.
Chỉ số khả năng lưu chuyển là gì?
Chỉ số độ chảy là một cấp số mô tả mức độ dễ dàng di chuyển của bột dưới tác dụng của trọng lực, áp suất không khí hoặc khuấy trộn cơ học. Bởi vì không có thử nghiệm đơn lẻ nào nắm bắt được mọi khía cạnh của dòng chảy nên thuật ngữ này bao gồm một số phép đo liên quan, mỗi phép đo trả lời một câu hỏi khác nhau. Bột có đổ tự do không? Liệu nó có bị rung động không? Nó có cong trên miệng phễu không? Nó có xả với tốc độ ổn định qua một lỗ không?
Thang đo tổng hợp được tham khảo rộng rãi nhất là chỉ số độ chảy Carr, được phát triển vào những năm 1960. Nó kết hợp bốn chỉ số phụ, mỗi chỉ số được tính từ 0 đến 25:
- Chỉ số góc nghỉ ngơi
- Chỉ số góc của thìa
- Chỉ số khả năng nén, còn được gọi là Chỉ số Carr
- Chỉ số đồng nhất
Bốn giá trị cộng lại thành tổng số điểm trên 100. Tổng điểm cao hơn có nghĩa là luồng tốt hơn. Các dải giải thích được hiển thị dưới đây.
| Tổng số điểm | Phân loại dòng chảy |
|---|---|
| 90-100 | Tuyệt vời |
| 80-89 | Tốt |
| 70-79 | Công bằng |
| 60-69 | Có thể vượt qua |
| 40-59 | Nghèo |
| 20-39 | Rất nghèo |
| 0-19 | Rất, rất nghèo |
Nhiều loại bột nhựa mịn nằm trong khoảng 60 đến 75 trước khi có bất kỳ hành động khắc phục nào. Điểm trên 80 có thể đạt được khi phân bố kích thước hạt hẹp và hình dạng hạt đều đặn, đó chính xác là những gì mà một máy nghiền nhựa được thiết kế tốt sẽ mang lại.
Chỉ số Carr và Tỷ lệ Hausner: Hai con số đơn giản nhất
Hầu hết các phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng đều bắt đầu với hai giá trị không cần thiết bị đắt tiền: Chỉ số Carr, còn được gọi là chỉ số khả năng nén và tỷ lệ Hausner. Cả hai đều có nguồn gốc từ mật độ khối và mật độ khai thác.
Mật độ khối được đo bằng cách đổ một khối lượng bột đã biết vào một ống đong chia độ và đọc thể tích chưa lắng. Mật độ khai thác được đo sau khi khai thác hình trụ một cách cơ học cho đến khi âm lượng ngừng thay đổi. Các công thức là:
Chỉ số Carr = [(Mật độ khai thác - Mật độ lớn) / Mật độ khai thác] x 100
Tỷ lệ Hausner = Mật độ khai thác / Mật độ khối
Logic đằng sau cả hai đều đơn giản. Bột được nén chặt hơn nhiều sau khi gõ nhẹ có ma sát giữa các hạt cao và liên kết cơ học, cả hai đều chống lại dòng chảy. Bột có mật độ rời và mật độ taro gần bằng nhau sẽ có ma sát bên trong thấp và sẽ chảy tự do.
Đây là một ví dụ hoạt động. Bột PE có mật độ khối là 0,35 g/cm3 và mật độ khai thác là 0,47 g/cm3. Chỉ số Carr là [(0,47 - 0,35) / 0,47] x 100, bằng 25,5. Tỷ lệ Hausner là 0,47 / 0,35, bằng 1,34. Cả hai con số đều chỉ ra dòng chảy có thể vượt qua, nghĩa là bột sẽ di chuyển nhưng có thể cần rung hoặc hỗ trợ dòng chảy trong các hình dạng phễu quan trọng.
| Chỉ số Carr (%) | Tỷ số Hausner | Phân loại dòng chảy |
|---|---|---|
| 10 hoặc ít hơn | 1,00-1,11 | Tuyệt vời |
| 15-11 | 1,12-1,18 | Tốt |
| 16-20 | 1,19-1,25 | Công bằng |
| 21-25 | 1,26-1,34 | Có thể vượt qua |
| 26-31 | 1,35-1,45 | Nghèo |
| 32-37 | 1,46-1,59 | Rất nghèo |
| 38 trở lên | 1,60 trở lên | Rất, rất nghèo |
Hai chỉ số này đủ tin cậy để Dược điển Hoa Kỳ liệt kê chúng trong chương lưu lượng bột chính thức, USP <1174>, cùng với một số phương pháp khác. Điều đó làm cho tỷ lệ Carr Index và Hausner trở thành sự lựa chọn có thể lặp lại và chắc chắn để kiểm soát quy trình ở bất kỳ nhà máy sản xuất bột nào.
Góc nghỉ ngơi và các thử nghiệm khác đáng biết
Góc nghỉ là góc dốc nhất giữa độ dốc của đống bột và mặt phẳng nằm ngang sau khi bột được đổ qua phễu. Đây là chỉ báo khả năng chảy nhanh nhất hiện có và nó tương quan trực tiếp với hình dạng hạt. Các hạt tròn lăn lên nhau và tạo thành các đống góc thấp; các hạt không đều, dạng khối hoặc dạng sợi tạo thành các đống dốc.
Hai phương pháp bổ sung hoàn thiện bức tranh về bột nhựa. Dòng chảy qua một lỗ đo khối lượng bột được thải ra qua một lỗ mở xác định trên một đơn vị thời gian, có liên quan trực tiếp đến việc xả và định lượng phễu. Thử nghiệm tế bào cắt đo ma sát bên trong và sự gắn kết dưới tải trọng, dự đoán độ cong và độ lệch trong silo lưu trữ. Để kiểm soát sản xuất thường xuyên, góc nghỉ kết hợp với tỷ lệ Carr Index và Hausner thường là đủ.
Tại sao chỉ số khả năng chảy lại quan trọng trong sản xuất bột nhựa
Khả năng chảy không phải là một mối quan tâm trừu tượng trong phòng thí nghiệm. Nó quyết định xem dây chuyền sản xuất có chạy ở công suất định mức hay dừng nhiều lần trong mỗi ca và quyết định xem một bộ phận hoàn thiện có đáp ứng các thông số kỹ thuật về độ dày thành hay trở thành phế liệu.
quay vòng
Trong khuôn quay, bột PE phải chảy đều khắp bên trong khuôn quay trên hai trục. Khả năng chảy kém tạo ra độ dày thành ống, lỗ kim và cầu nối không đồng đều ở các hình dạng phức tạp. Do đó, các loại khuôn quay được nghiền thành phân bố kích thước hạt hẹp với độ đồng đều cao và máy nghiền đĩa tạo ra chúng phải đủ ổn định để duy trì sự phân bố đó từ mẻ này sang mẻ khác.
Máy nghiền bột quay vòng Mao Yue 500 PE với đĩa mài DC53 Máy nghiền nhỏ gọn này được chế tạo dành cho các nhà sản xuất khuôn quay vừa và nhỏ, cung cấp 150–450 kg/giờ với độ mịn từ 20 đến 100 lưới. Đĩa DC53 và lưỡi cắt đất chính xác giúp duy trì sự phân bố hạt hẹp để có khả năng chảy ổn định. Xem sản phẩm → Masterbatch và hợp chất polymer
Trong sản xuất masterbatch và hỗn hợp, bột được định lượng liên tục vào máy đùn hoặc máy trộn. Nếu bột bị ngập, cong vênh hoặc thay đổi mật độ khối giữa các lô, thì liều lượng phụ gia sẽ thay đổi và màu sắc cuối cùng hoặc tính chất cơ học sẽ bị trôi đi. Do đó, chỉ số khả năng lưu chuyển ổn định là một phần của tính nhất quán giữa các lô chứ không chỉ là thước đo chất lượng dễ có.
PA và PP ở nhiệt độ môi trường
PA và PP là những polyme dẻo, dẻo, có khả năng chống mài mòn dưới nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh của chúng trừ khi chúng được làm giòn bằng nitơ lỏng. Quá trình mài ở nhiệt độ môi trường xung quanh giúp tránh được chi phí đó, nhưng hình dạng hạt và hàm lượng hạt mịn khi đó phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế đĩa và tốc độ rôto. Một máy tạo ra các hạt đều, dạng khối sẽ cho chỉ số độ chảy tốt hơn đáng kể so với máy cắt polyme thành các mảnh dạng sợi.
Máy nghiền nhiệt độ môi trường xung quanh Mao Yue PA/PP-500 cho polyme cứng Được thiết kế cho PA và PP không có nitơ lỏng, thiết bị này có đĩa hợp kim crôm cao và kiểm soát nhiệt độ thông minh để ngăn chặn sự bám dính của tan chảy. Nó tạo ra bột đồng nhất, chảy tự do trong phạm vi 20–100 mắt lưới, hỗ trợ chỉ số dòng chảy ổn định. Xem sản phẩm → Bột mịn PVC
Hỗn hợp khô PVC và bột mịn được sử dụng trong plastisols, đúc quay và ép đùn. Các hạt dưới 100 lưới làm tăng diện tích bề mặt và cải thiện phản ứng tổng hợp, nhưng chúng cũng làm tăng sự gắn kết và nâng cao góc nghỉ. Một máy nghiền có thể tạo ra bột mịn trong khi vẫn giữ được sự phân bố kích thước chặt chẽ sẽ giữ chỉ số độ chảy ở mức khả thi; một cỗ máy tạo ra nhiều loại tiền phạt sẽ khiến nó rơi ra nhanh chóng.
Máy nghiền bột mịn PVC Mao Yue 900 để sản xuất khối lượng lớn Là sản phẩm chủ lực của dòng sản phẩm xử lý PVC quy mô lớn, máy đĩa 900mm này đạt công suất lên tới 1300 kg/h với đĩa hợp kim bền và làm mát mạch kép. Nó giữ hình dạng hạt và phân bố kích thước chặt chẽ, giúp duy trì khả năng chảy ổn định trong các hoạt động đòi hỏi khắt khe. Xem sản phẩm → Lựa chọn thiết bị thay đổi chỉ số khả năng lưu chuyển như thế nào
Điểm mà hầu hết các cuộc thảo luận về thiết bị đều bỏ qua là chỉ số độ chảy của bột nhựa phần lớn được quyết định bởi máy nghiền nó. Phân tích sàng cho bạn biết kích thước hạt trung bình, nhưng khả năng chảy phụ thuộc vào sự phân bố xung quanh mức trung bình đó và hình dạng của từng hạt.
Sự phân bố kích thước hạt rộng là kẻ thù đầu tiên của dòng chảy tốt. Các hạt mịn dồn vào khoảng trống giữa các hạt lớn hơn, tăng độ kết dính và tăng mật độ khai thác. Sự phân bố hẹp giữ cho bột di động. Tại Changzhou Mao Yue Intelligence Equipment, nhà sản xuất máy nghiền nhựa với 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực giảm kích thước, mọi thiết kế máy đều hướng đến cùng một kết quả: phân bố kích thước hạt hẹp và chỉ số độ chảy ổn định ở công suất định mức.
Quản lý nhiệt độ là yếu tố thứ hai. Các loại nhựa như PA và PP mềm ra khi máy nghiền đĩa nóng lên và polyme mềm bị biến dạng thay vì nứt gãy hoàn toàn. Kết quả là các hạt bị kéo dài và chỉ số khả năng chảy bị suy giảm. Một máy nghiền ở nhiệt độ môi trường xung quanh với khả năng làm mát thích hợp sẽ giữ cho polyme đủ giòn để gãy, tạo ra các hạt khối đều đặn chảy tốt.
Tình trạng đĩa và lưỡi dao là yếu tố thứ ba. Khi các cạnh cắt bị mòn, ứng suất cơ học lên polyme tăng lên, sinh nhiệt tăng lên và tỷ lệ các hạt và hạt mịn không đều tăng lên. Kiểm tra thường xuyên các đĩa và lưỡi máy nghiền không chỉ là nhiệm vụ bảo trì; nó là một nhiệm vụ kiểm soát khả năng lưu chuyển. Để có cái nhìn sâu hơn về cách các bộ phận bên trong máy nghiền ảnh hưởng đến hình dạng hạt, hãy đọc phần giải thích của chúng tôi về máy nghiền nhựa thực sự làm gì .
Những điều cần hỏi trước khi bạn mua máy nghiền
Khi bạn đánh giá thiết bị nghiền bột, hãy yêu cầu dữ liệu về dòng bột chứ không chỉ phân tích sàng. Bất kỳ nhà cung cấp nào cũng có thể nêu kích thước hạt trung bình; ít hơn có thể cho bạn thấy Chỉ số Carr, tỷ lệ Hausner và góc nghỉ của bột mà máy của họ tạo ra từ nhựa của chính bạn. Bởi vì chúng tôi là nhà máy nguồn nên chúng tôi có thể chạy thử tài liệu của bạn và cung cấp những con số đó trước khi bạn cam kết.
Sử dụng danh sách kiểm tra này trong lần đánh giá thiết bị tiếp theo của bạn:
- Chỉ số Carr của bột tham chiếu ở kích thước hạt mục tiêu là bao nhiêu?
- Góc nghỉ ngơi ở kích thước đó là gì?
- Máy tạo ra bao nhiêu phần trăm hạt mịn dưới lưới mục tiêu?
- Máy có chạy ở nhiệt độ môi trường xung quanh hay cần nitơ lỏng hoặc làm mát thứ cấp?
- Chỉ số khả năng chảy thay đổi như thế nào khi đĩa và lưỡi dao mòn?
Câu trả lời sẽ cho bạn biết nhiều hơn về độ đặc lâu dài của bột hơn bất kỳ thông số kỹ thuật nào của tài liệu quảng cáo. Nếu nhà cung cấp không thể cung cấp dữ liệu về luồng, hãy coi đó là dấu hiệu cảnh báo. của chúng tôi hướng dẫn lựa chọn máy nghiền bột bao gồm các loại máy, nguyên tắc vận hành và tiêu chí mua hàng sâu hơn.
Chỉ số khả năng chảy không phải là con số tiếp thị hay sự tò mò trong phòng thí nghiệm. Đó là dự đoán trực tiếp về cách bột của bạn sẽ hoạt động trong phễu, khuôn hoặc họng cấp liệu của máy đùn. Đo lường nó trên vật liệu của riêng bạn, so sánh nó trên các máy và biến nó thành một phần tiêu chí mua hàng của bạn. Tính nhất quán của quy trình tiếp theo và chất lượng của các bộ phận đã hoàn thiện của bạn sẽ tuân theo.
