粒度分析和粒度分布是散装物料质量控制的重要标准。在运行中的生产过程中,必须快速获得质量检查结果,以便立即调整生产参数。根据预期的粒度和样品量,不同的筛分方法和筛分机适用于不同的分析。用于粒度分析的方法主要取决于待筛分材料的细度。使用振动筛、水平筛或龙头筛分机筛分散装货物的经典方法仅限于粒度大于 40 微米的物料。在使用振动筛分机进行湿筛分时,有可能将筛分极限提高到 20 微米。不过,这种方法需要将样品分散在液体中,筛分后过滤,干燥,最后称量得到的馏分。
对于粒径小于40微米的样品干式筛分,气流喷射筛分是首选方法。对于粒径高达200微米的样品,该方法也可作为振动筛分的更快速替代方案。此处提及的所有方法均适用于测定样品的粒径(筛分级)及粒径分布。与其他方法不同,气流喷射筛分通常仅需单层筛网即可完成。将装有样品的筛网置于设备上并加盖后,工业级强力真空吸尘器通过筛网下方旋转的槽形喷嘴产生强劲气流,使颗粒在筛面上分散开来。随着筛网旋转,颗粒不断重新分布于整个筛面,此时产生两种效应: 1.气流持续改变筛面颗粒的排列方向,尺寸小于筛孔的颗粒被真空吸入。 2.当使用25毫米高筛网时,进气气流使颗粒撞击盖板,有助于破坏团聚体。
筛网下方的喷嘴旋转速度通常是固定的。不过,RETSCH 的 AS 200 喷射器提供的速度变化可能非常有用。例如,敏感的样品材料应该用低速筛分,以尽量减少对材料的应力。使用 50 毫米高的筛子可以进一步减小应力,因为样品对筛盖的冲击力较小。对于容易结块的样品,高速筛分更为有效。颗粒对筛盖的撞击频率会大大增加,即使是很强的团聚体也会在很短的筛分时间后被溶解。
细网筛特别容易受到所谓的近网状颗粒的影响,这些颗粒会堵塞筛网。这不仅会对筛分结果产生负面影响,还会导致筛网过早磨损。事实证明,AS 200 喷气式筛分机的开网功能非常有助于保持筛分性能,从而保证筛分结果的可重复性,并最大限度地减少清洁时间和工作量。该功能使喷嘴按照 "向前两步,向后一步 "的原则移动,即喷嘴先向前移动 20°,然后向后移动 10°,而不是匀速转动。这样,由于筛面上的材料不会阻碍气流的喷射,因此能非常有效地将近似网眼的颗粒从纱布上吹走。
图中显示的是使用和未使用开网功能筛分石英砂后 45 微米筛网的纱布情况。可以清楚地看到,在未使用开网功能的情况下,一些筛孔被颗粒堵塞,而在使用了开网功能的情况下,筛孔则完全畅通。与其他喷气筛分机相比,这种特殊功能通过轻柔地清洁筛网,有助于提高筛分分析的再现性和筛网的使用寿命。
虽然喷射式筛分仪只能使用一个筛子,但仍可使用该设备确定粒度分布。为此可使用两种不同的方法:
标准方法所需的样本材料较少,而瑞士方法则更为精确。基于软件的评估不仅方便和加速了数据处理,还消除了用户在数据传输和计算过程中的错误。软件(如 RETSCH 的 EasySieve®)可指导用户完成整个筛分过程。它可以控制筛分机并读取称重数据,生成符合标准的协议。