Übersicht
Das Freeman FT4 wurde speziell für einen Zweck entwickelt: Zur Charakterisierung der Rheologie von Pulvern oder Pulverfließeigenschaften. Dies ist nach wie vor die Hauptfunktion, aber das Instrument, das Zubehör und die Methoden wurden so weiterentwickelt, dass der FT4 jetzt als universeller Pulverdurchflussprüfer gilt.
Der FT4-Pulvertester ist in vielerlei Hinsicht einzigartig. Im Folgenden finden Sie einige wichtige Merkmale zur Einschätzung des industriellen Werts:
- Die Fähigkeit, die Bedingungen für die Verarbeitung von Pulver zu simulieren, indem Proben in einem verfestigten, mäßig belasteten, belüfteten oder fluidisierten Zustand getestet werden
- Die Anwendung einer facettenreichen Pulvercharakterisierung zur Bewertung der dynamischen Fließ-, Schütt- und Schereigenschaften des Pulvers, um ein möglichst umfassendes Verständnis des Pulververhaltens zu erlangen
- Die einzigartige Empfindlichkeit ermöglicht die Unterscheidung von Pulvern, die von anderen Prüfgeräten als identisch eingestuft werden
Methoden des Pulverrheometers
Das FT4 ist ein wirklich universeller Pulverflussprüfer mit vier Kategoriemethoden: Schüttgut, dynamischer Fluss, Scherung (gemäß ASTM D7981) und Prozess.
- Masse: Dichte, Kompressibilität, Permeabilität
- Dynamische Strömung: Grundfließfähigkeit, Belüftung, Verfestigung, Fließgeschwindigkeit, spezifische Energie
- Scherung: Scherzelle, Wandreibung
- Prozesse: Entmischung, Abrieb, Zusammenbacken, Elektrostatik, Feuchtigkeit, Agglomeration
Applikationen
Das Verhalten des Pulvers beeinflusst die Elektrodenherstellung sowohl im Nass- als auch im Trockenprozess. Bei Nassprozessen sorgen Pulver mit optimalen Fließ- und Dispersionseigenschaften für konsistente Schlämme, wodurch die Batterieleistung und die Produktionseffizienz verbessert werden.
Additive Manufacturing (AM) setzt auf präzise Pulverleistung, um Konsistenz und Qualität in 3D-gedruckten Komponenten zu gewährleisten. Eine effektive Pulverausbreitung und -verteilung sind entscheidend, da Schwankungen zu Mängeln wie ungleichmäßige Dichte und schlechte Oberflächengüte führen können.
Pulverbeschichtungen sind umweltfreundlich, da sie den Einsatz von Lösungsmitteln und flüchtige organische Emissionen eliminieren. Ihre Anwendung ist jedoch aufgrund der Notwendigkeit einer gleichmäßigen Pulverströmung eine Herausforderung, insbesondere da die Nachfrage nach dünneren Folien kleinere Partikel mit erhöhten interpartikulären Kräften erfordert.
Bei der Verarbeitung von Pulvern herrschen unterschiedliche Bedingungen, von hohen Verdichtungsspannungen in Trichtern bis hin zu dynamischen Fluidisierungen. Das Verständnis für das Materialverhalten unter diesen Bedingungen ist entscheidend für die Entwicklung und Überwachung von Anlagenvorgängen und Transfersystemen.
Tonerformulierungen, die oft eigens entwickelt werden, werden zu feinen Pulvern mit einer Größe von < 10 μm gemahlen, wodurch sie anfällig für Kohäsion und Agglomeration sind. Ein guter Pulverfluss ist entscheidend, um eine gleichmäßige Dispersion und eine effektive Haftung auf dem Papier zu gewährleisten, wobei Additive eingesetzt werden, um Verklumpungen zu verhindern und die Leistung zu verbessern.
Kosmetische Presslinge, die aus Mischungen von Weichmachern, Pigmenten, Füllstoffen und Bindemittel hergestellt werden, müssen für eine effiziente Verarbeitung einen guten Pulverfluss aufweisen. Ein guter Fluss gewährleistet eine gleichbleibende Qualität, eine einfache Anwendung und eine kostengünstige Produktion bei hohem Durchsatz.
Das Pressen von Trockenpulver ist eine flexible und kostengünstige Methode zur Herstellung von Keramikkomponenten. Die Festlegung der richtigen Pulvermischungen und Charakterisierungsmethoden ist für eine effektive Prozessentwicklung von entscheidender Bedeutung.
In der Lebensmittel- und Nahrungsergänzungsmittelbranche ist das Verständnis der Pulvereigenschaften und des Fließverhaltens von entscheidender Bedeutung für eine effiziente Verarbeitung. Selbst kleine Mengen an Feuchtigkeit können das Pulver erheblich beeinträchtigen und es von einer frei fließenden Masse in Klumpen oder feste Massen umwandeln, was wiederum die Fließfähigkeit beeinträchtigt und zu reduzierter Effizienz und höheren Kosten führen kann.
Die Pulververarbeitung ist in der pharmazeutischen Herstellung von entscheidender Bedeutung, da die Steuerung des Pulververhaltens die Effizienz und Qualität verbessert. Zu den wichtigsten Prozessen gehören die Nassgranulation zur Herstellung gleichmäßiger, frei fließender Granulate, die Formfüllung, die Vorhersage des Fließverhaltens in Schneckendosierern und die Entwicklung von Formulierungen für Trockenpulverinhalatoren (DPI).
