筛分分析是一种测定各类散装物料粒度分布的方法，该方法在众多国际标准中均有描述。筛分分析是质量保证领域最成熟的方法之一，可采用干法或湿法筛分进行操作。
手动筛分虽可行，但因操作者速度、力度等个体因素影响，在专业环境中应予以避免。 筛分分析可表征不同形状与粒度的散装物料的粒度分布，从而测定并比较各类材料的溶解性、流动特性及反应性等特定产品属性。
Sieve analysis
筛分分析在众多行业（包括食品、制药和化工）的粉状及颗粒状散装物料的生产与质量控制中不可或缺。筛分分析的优势包括：
- easy handling
- low investment costs
- rapid delivery of precise and reproducible results
- the ability to obtain individual particle size fractions
因此，该方法完全能够与激光光散射或图像分析等现代分析技术相媲美。 为确保高重现性和可靠性，筛分振动仪及配件必须满足符合（国际）国家标准的严格要求。RETSCH分析筛、振动筛分仪以及所有用于表征粒度分布的测量设备（如天平）均可进行校准，并作为质量管理体系的一部分接受测试设备监控。为实现全面的工艺可靠性，精心准备样品同样至关重要。唯有二者结合，方能获得可靠的筛分结果，从而准确表征您的产品特性。
筛分原理概述
样品在筛底振动的作用下向上抛起，然后在重力的作用下向下回落。
由于这种联合运动，样品物质在整个筛子区域内均匀扩散。颗粒在垂直方向上被加速，自由旋转，然后按静态方向回落。在 RETSCH 筛分振动器中，电磁驱动装置带动弹簧/质量系统运动，并将振荡传递到筛堆。振幅可连续调节至几毫米。
在水平振动分析筛中，分析筛在平面内做水平圆周运动。水平振动筛优选用于针状、扁平、长或纤维状样品。由于水平筛分运动，几乎没有任何颗粒改变其在筛子上的取向。
在丝锥筛振动器中，水平圆周运动与丝锥冲力产生的垂直运动相叠加。
在各种粒度分析标准中都指定了轻敲式筛分机。
轻敲式筛分机中颗粒和筛孔之间的比较次数大大低于振动筛分机（2.5 s-1 比 ~50 s-1），因此筛分时间更长。另一方面，敲击运动会给颗粒带来更大的冲击力，因此，对于某些材料（如磨料），细颗粒的比例通常会更高。而对于滑石粉或面粉等轻质材料，细颗粒的比例则较低。
喷气筛是一种用于单筛分的筛分机，即每次筛分过程只使用一个筛子。
筛子上的物料通过旋转的气流移动：与筛分机相连的真空吸尘器在筛分室内产生真空，并通过旋转狭缝喷嘴吸入新鲜空气。气流通过喷嘴的窄缝时被加速并吹向筛网，使颗粒分散。在筛网上方，气流分布在整个筛网表面，并以较低的速度通过筛网被吸入。这样，较细的颗粒就会通过筛网开口进入真空吸尘器或旋风分离器。
在喷气筛分法中，每次只使用一个筛子，而且在筛分过程中筛子不会移动。筛网下方的旋转喷嘴将气流喷射到要筛分的材料上，使颗粒分散，然后被吸过筛网。喷气筛分适用于 10 微米到 4 毫米的粒度范围。
干法筛分是最常用的可重复筛分分析方法，包括振动筛分、水平筛分和龙头筛分。喷气筛分也被认为是一种干筛分方法，但它是一种特殊的工艺（见下文）。如有必要，可提前将样品烘干，以避免结块。
筛分用于确定留在筛子上或小于所选网目尺寸的样品百分比。
如果要对各种馏分进行粒度测定（集合筛分），则应使用包含多个不同网目尺寸（40 µm - 125 mm）筛子的筛堆。
不过，为确保结果的重复性毋庸置疑，机器的设置应完全数字化。此外，还应对集成控制单元进行持续监控，以避免在测试过程中出现意外变化和偏差。
湿筛用于确定潮湿、油腻或油性样品中的颗粒大小。
当要分析的材料已呈悬浮状态且无法干燥时，以及当颗粒容易聚集（通常为 45 µm），否则会堵塞筛孔时，湿筛法也是首选方法。
待筛分的材料被悬浮起来，与干筛法一样，将其置于最上层的筛子上，然后在振动下用水冲洗，直到从筛堆下方流出的液体不混浊为止。湿筛的筛分范围为 20 µm - 20 mm。
不同的需求，不同的筛分参数
最佳参数设置取决于具体物料特性。根据所选筛分仪类型，间隔时间、转速、筛分时长、振幅甚至负压都可能影响筛分效果。尽管存在众多针对特定产品的筛分分析参数的（国际）标准与指南，但某些物料仍需通过实验确定合适参数。我们乐意为您提供帮助。 欢迎利用我们的免费筛分测试服务！
水平筛分： 适用于片状、条状物料... -> 长颗粒会滞留于筛面上
振动筛分： 颗粒沿纵向通过孔隙。 -> 样品一般会更细
不同的筛分方法会产生不同的筛分结果，这可通过粒度分布得到体现。图示说明了水平式筛分法与三维振动式筛分法各自对粒度分级的影響。水平式筛分法通过统一运动实现特定分级，而三维振动式筛分法则利用三维抛掷运动进行交替分离。这导致了不同的粒度分布，在图示中清晰可见。
AS 450 control: 5 分钟, 1mm 振幅
AS 400 control: 5 分钟, 170 rpm
Both times an identical sample of wood pieces was sieved
筛分是一种间接比较方法。所有能通过筛孔的颗粒尺寸均小于筛孔尺寸。筛分通常考虑样品的体积分数或质量分数。颗粒数分布基准（Q0）、长度分布基准（Q1）或面积分布基准（Q2）通常通过光学方法（如Camsizer）测定。问题在于：Camsizer仅能采集测量参数，无法对样品进行分级处理。 在多数情况下，Q3维度（体积基准）是可靠量化粒径分布的理想参数。这是因为体积与质量成正比，因此成为最简便的特性，可通过最小操作实现可靠的粒径分布测定。
Only optical instruments provide information about particle shape
- Dependening on the falling orientation of the particles, it can be detected in different ways.
- Sticks might be detected as spheres or coins.
Quantification
Q0 number
Q1 length
Q2 area (surface or projection surface)
Q3 mass or volume
Comparability
Distribution of volume, surface and number, e.g. of cubes which have the same total volume.
| Q0 number | 1 | 103 | 106 number |
| Q1 length | 10 | 1 | 0.1 [mm1] |
| Q2 surface | 600 | 6,000 | 60,000 [mm2] |
| Q3 volume | 103 | 103 | 103 [mm3] |
Equivalent Diameter
- Sphere: Diameter independant from site of view - 1 mm real size
- Stick: Particle can pass mesh lengthwise - particle is longer than 1 mm equivalent diameter.
- Coin: Has also equivalent diameter of 1 mm, but can be up to 1.3 mm in real.
粒度分析
混合物中单个颗粒的形式尺寸被称为 "粒度"，粒度分析就是用来确定粒度的。随后的颗粒粒度分布在科学和技术上都会对材料的特性产生重大影响。
由于存在许多差异，甚至测定方法也不尽相同，粒度分析被认为是粒度学的一门独立学科。
粒度分析方法
虽然分析和确定粒度的方法各不相同，但所有变体的等效直径都是确定的。
较大的颗粒（大小约为 40 毫米）通常采用手工测量或照片测量，而极小颗粒（小至 10 微米）的粒度分析通常采用筛分法。筛分时，首先将不同尺寸的筛子叠放在一起，然后夹在筛分机中。
然后将样品放入最上面的筛子（孔径最大），并在一定时间内进行规定的筛分运动，以确保精确筛分。
然后，确定在不同孔径的筛子上残留的单个馏分的百分比。各个馏分的质量百分比称为 p3。累积分布曲线 Q3 提供了各个馏分的添加质量信息。通常会提供小于 90%、50% 和 10%的样品大小信息。
光学颗粒表征
粒度分析也可以通过光学测量技术进行。根据不同的测量方法，还可以对颗粒的形状进行分析。根据系统的不同，测量范围在 0.3 纳米到 30 毫米之间。颗粒表征可在悬浮液、乳液、胶体系统、粉末、颗粒和散装材料中进行。
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用于质量控制的筛分分析
我们都知道 "质量 "一词。它被广泛用于描述价值特别高的产品。然而，质量的确切定义如下：质量是指通过测试确定的产品的规定属性与检测属性之间的一致性。如果测试测量能确定所需的特性在给定的公差范围内，那么该产品就可以被称为优质产品。如果测量值偏差过大，则质量较低。许多材料，无论是天然的还是人工的，都是以分散的形式存在的（材料并不形成一个一致的整体，而是分为可以相互分离的元素，例如一堆沙子）。颗粒大小及其在材料中的分布（即不同大小颗粒的比例）对物理和化学特性有着至关重要的影响。
可受粒径分布影响的一些特性示例：
- 混凝土强度
- 巧克力风味
- 片剂的溶出特性
- 洗衣粉的可倾倒性和溶解性
- 滤料的表面活性
这些例子清晰地表明，了解粒度分布是多么重要，特别是在生产过程中散装货物的质量保证方面。如果在生产过程中粒度分布发生变化，产品的质量也会发生变化。
RETSCH Sieve Shakers for Reproducible Results
RETSCH筛分仪涵盖全面的测量与应用范围，满足您的各项需求。通过不同的筛分运动模式和筛网尺寸，您可为每种可筛分物料选用合适的RETSCH筛分仪。这确保您始终获得精确且可重复的结果——当然，所有操作均符合测试设备监测标准（DIN EN ISO 9001ff）。
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