Peneiramento a jato de ar de materiais a granel

Análise de tamanho de partículas e distribuição de tamanho de partículas são critérios importantes para o controle de qualidade de materiais a granel. Em um processo de produção em andamento, os resultados de uma verificação de qualidade devem estar disponíveis rapidamente para permitir o ajuste imediato dos parâmetros de produção. Dependendo do tamanho de partícula esperado e do volume da amostra, diferentes métodos de peneiração e máquinas de peneirar são adequados para análise. O método utilizado para análise de tamanho de partículas é primariamente determinado pela fineza do material a ser peneirado. Os métodos clássicos de peneirar bens a granel com peneiras vibratórias, horizontais ou de batida estão limitados a tamanhos acima de 40 mícrons. Ao usar peneiras vibratórias para peneiração úmida, é possível alcançar o limite de 20 mícrons. No entanto, este método envolve a dispersão da amostra em líquido, filtração após a peneiração, secagem e finalmente pesagem das frações obtidas.

O Princípio da peneiração por jato de ar

Para a peneiração a seco de amostras com tamanhos de partículas inferiores a 40 mícrons, a peneiração por jato de ar é o método de escolha. Também pode ser uma alternativa mais rápida à peneiração vibratória para tamanhos de partículas de até 200 mícrons. Todos os métodos mencionados aqui são adequados para determinar o tamanho de partícula (fração de peneira) bem como a distribuição do tamanho de partículas de uma amostra. Em contraste com outros métodos, a peneiração por jato de ar é geralmente realizada com apenas uma peneira. Junto com o material da amostra, a peneira é colocada na unidade e coberta com uma tampa. Um aspirador de pó industrial potente gera um forte jato de ar que dispersa as partículas na peneira através do bocal fendido que gira abaixo da malha da peneira. Assim, as partículas são dispersas a cada rotação e distribuídas por toda a superfície da peneira. Agora ocorrem dois efeitos:

1. O jato de ar causa uma nova orientação contínua das partículas na superfície da peneira. Partículas com tamanhos menores que as aberturas da peneira são sugadas pelo aspirador de pó.
   
   
2. Ao usar peneiras de 25 mm de altura, o ar que entra faz com que as partículas colidam com a tampa, o que ajuda a destruir aglomerados.

A velocidade do bocal que gira abaixo da peneira é geralmente fixa. No entanto, uma variação da velocidade, como oferecida pelo AS 200 Jet da RETSCH, pode ser muito útil. Materiais de amostra sensíveis, por exemplo, devem ser peneirados com uma velocidade baixa para minimizar o estresse no material. Isso pode ser ainda mais reduzido usando uma peneira de 50 mm de altura porque o impacto da amostra contra a tampa é menos intenso. Para amostras que tendem a aglomerar, a peneiração com alta velocidade é mais eficaz. A frequência de impacto das partículas contra a tampa é substancialmente aumentada e até aglomerados fortes são dissolvidos após curtos tempos de peneiração.

Reprodutibilidade e performance

Peneiras de malha fina são particularmente suscetíveis a partículas chamadas de próximas à malha, que bloqueiam a gaze da peneira. Isso não só tem um efeito negativo nos resultados da peneiração, mas também leva ao desgaste prematuro da peneira. A Função de Malha Aberta do AS 200 Jet provou ser um recurso muito útil para manter o desempenho da peneira e, consequentemente, a reprodutibilidade dos resultados, além de minimizar o tempo e o esforço para limpeza. Essa função permite que o bocal se mova de acordo com o princípio "dois passos para frente, um passo para trás", o que significa que o bocal primeiro avança 20° e depois recua 10°, em vez de girar uniformemente. Assim, partículas próximas à malha são sopradas de forma muito eficaz da gaze, pois nenhum material que repousa sobre a superfície da peneira obstrui o jato de ar.

A imagem mostra a gaze de uma peneira de 45 mícrons após a peneiração de areia de quartzo com e sem a função Open Mesh. É claramente visível que algumas aberturas da peneira estão bloqueadas com partículas onde a peneiração foi feita sem a Função de Malha Aberta, enquanto está completamente livre onde a OMF foi ativada. Ao limpar suavemente a peneira, essa característica especial ajuda a melhorar a reprodutibilidade da análise de peneiras, bem como a vida útil das peneiras, em comparação com outras máquinas de peneiração por jato de ar.

Distribuição de tamanho de partículas

Embora apenas uma peneira possa ser usada com a máquina de peneiração por jato de ar, ainda é possível determinar distribuições de tamanho de partículas com esta unidade. Dois métodos diferentes podem ser usados para isso:

1. Método padrão: A quantidade completa do material a ser peneirado é colocada na peneira com a malha mais fina. Após a peneiração e pesagem da fração, o excesso é colocado na próxima peneira maior e peneirado novamente. Este procedimento continua até que a amostra completa seja separada em frações.
   
   
2. "Método Suíço": A amostra é primeiramente dividida no número de classes de tamanho a ser determinado e então cada parte é peneirada individualmente com a peneira correspondente. Este método só pode fornecer resultados confiáveis se a divisão da amostra for realizada de forma representativa para manter a distribuição do tamanho das partículas em todas as amostras de parte idênticas. Os melhores resultados são obtidos por divisores de amostra rotativos, como o PT100 da RETSCH, que dividem o material inicial em 6, 8 ou 10 partes de amostras idênticas.

Para o método padrão, é necessário menos material de amostra, enquanto o método suíço é mais exato. A avaliação baseada em software não apenas facilita e acelera o processamento de dados, mas também elimina erros do usuário durante a transferência e cálculo de dados. O software (por exemplo, o EasySieve® da RETSCH) guia o usuário por todo o processo de peneiração. Ele controla o agitador de peneiras e lê os dados de pesagem para gerar um protocolo de acordo com os padrões.