ผงไหลได้เนื่องจากแรงที่ไม่สมดุลที่กระทำต่ออนุภาค แรงที่กระทำต่ออนุภาค ได้แก่ แรงโน้มถ่วง การยึดเกาะ แรงเสียดทาน และแรงไฟฟ้าสถิตย์ แรงโน้มถ่วงและการยึดเกาะเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลสูงสุดต่อการไหลของผง ปัจจัยหลายประการส่งผลต่อการไหลของผง ขนาดอนุภาค การกระจายและรูปร่างเป็นสิ่งสำคัญ ปัจจัยเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อความลื่นไหล นอกจากนี้ ปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ปริมาณน้ำ และความชื้น ส่งผลต่อความลื่นไหลของผง เช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าสถิต ความพรุน ความหนาแน่น และดัชนีการยึดเกาะ การวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อความลื่นไหลของผงจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการวัด
การประยุกต์ใช้ผง
วิศวกรรมผง คือความรู้และวิธีการจากการใช้เทคโนโลยีการแปรรูปผงและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่เกี่ยวข้องในแผนกการผลิตการแปรรูปผงโดยเฉพาะ เทคโนโลยีผงคือแนวคิดและทักษะในการแก้ปัญหาทางเทคนิค วิศวกรรมผงเป็นวิธีการที่เป็นระบบในการแก้ปัญหาการผลิต โดยใช้เทคโนโลยีผงเป็นแกนหลักควบคู่ไปกับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง ในฐานะที่เป็นสาขาวิชาวัสดุ คุณต้องเชี่ยวชาญเทคโนโลยีการแปรรูปผงทางวิศวกรรมนี้
วิศวกรรมผงเป็นคำศัพท์ที่ใช้สำหรับ การใช้ผง เทคโนโลยีเหล่านี้ใช้ในการผลิตทางอุตสาหกรรม โดยอาศัยคุณสมบัติและพฤติกรรมของอนุภาคและผง และใช้ความรู้และวิธีการอย่างเป็นระบบ เราศึกษาคุณสมบัติของผง จากนั้นจึงควบคุมพฤติกรรมของผงและใช้การดำเนินการหน่วยต่างๆ ในกระบวนการผลิตผง
วิศวกรรมผงครอบคลุมการปฏิบัติการหลายหน่วย ได้แก่ การบด การบดละเอียด การจำแนกประเภท การจัดเก็บ การบรรจุ และการขนส่ง นอกจากนี้ยังรวมถึงการทำเม็ด การผสม การกรอง การตกตะกอน การทำให้เข้มข้น การเก็บฝุ่น การทำให้แห้ง การละลาย การตกผลึก การกระจาย การขึ้นรูป และการเผาผนึก
วิศวกรรมผงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม ได้แก่ วัสดุก่อสร้าง เครื่องจักร พลังงาน พลาสติก ยาง การทำเหมือง โลหะวิทยา ยา อาหาร อาหารสัตว์ ยาฆ่าแมลง ปุ๋ย การทำกระดาษ และการปกป้องสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมข้อมูล การบิน อวกาศ และการขนส่งอีกด้วย
ปัจจัย 5 ประการที่ส่งผลต่อความเหลวของผง
ขนาดอนุภาค:
พื้นผิวของผงจะแปรผกผันกับขนาดของอนุภาค ยิ่งขนาดของอนุภาคผงเล็กลง พื้นผิวเฉพาะก็จะใหญ่ขึ้น เมื่อขนาดของอนุภาคผงเล็กลง จะเกิดหลายสิ่งหลายอย่างขึ้น ประการแรก แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลและไฟฟ้าสถิตย์ระหว่างผงจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความลื่นไหลของอนุภาคลดลง ประการที่สอง อนุภาคขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะดูดซับและจับตัวกันมากขึ้น ส่งผลให้การยึดเกาะเพิ่มขึ้น ทำให้มุมพักสูงขึ้น และลดความลื่นไหลลง ประการที่สาม อนุภาคขนาดเล็กจะอัดแน่นมากขึ้น ส่งผลให้การซึมผ่านของอากาศลดลง เพิ่มอัตราการบีบอัด และลดความลื่นไหลลง
สัณฐานวิทยา:
ขนาดของอนุภาคมีความสำคัญ เช่นเดียวกับรูปร่างของอนุภาค ทั้งสองอย่างนี้ส่งผลต่อความลื่นไหล ผงที่มีขนาดอนุภาคเท่ากันแต่มีรูปร่างต่างกันจะมีความสามารถในการลื่นไหลต่างกัน อนุภาคทรงกลมมีพื้นที่สัมผัสที่เล็กที่สุดและมีความลื่นไหลดีที่สุด อนุภาคที่มีลักษณะคล้ายเข็มจะมีจุดสัมผัสในระนาบหลายจุด แรงเฉือนระหว่างอนุภาคที่ไม่สม่ำเสมอจะลดความสามารถในการลื่นไหลลง
อุณหภูมิ:
การอบด้วยความร้อนสามารถเพิ่มปริมาตรและความหนาแน่นของผงได้ เนื่องจากความหนาแน่นของอนุภาคผงจะเพิ่มขึ้นหลังจากอุณหภูมิสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิสูง ความสามารถในการไหลของผงจะลดลง เนื่องมาจากการยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นระหว่างอนุภาคผงและผนังของภาชนะ หากอุณหภูมิสูงเกินจุดหลอมเหลวของผง ผงจะกลายเป็นของเหลว ซึ่งจะทำให้การยึดเกาะแข็งแรงขึ้น
ความชื้น :
เมื่อผงแห้ง ความเป็นของเหลวโดยทั่วไปจะดี หากแห้งเกินไป อนุภาคจะดึงดูดกันเนื่องจากไฟฟ้าสถิตย์ ซึ่งจะทำให้ความเป็นของเหลวแย่ลง เมื่อมีน้ำปริมาณเล็กน้อย อนุภาคจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของอนุภาค สิ่งนี้จะก่อตัวเป็นน้ำที่ดูดซับบนพื้นผิว ซึ่งมีผลเพียงเล็กน้อยต่อความเป็นของเหลวของผง เมื่อปริมาณน้ำเพิ่มขึ้น ฟิล์มจะก่อตัวขึ้นรอบ ๆ น้ำที่ดูดซับของอนุภาค สิ่งนี้จะเพิ่มความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคและลดความเป็นของเหลวของผง เมื่อปริมาณน้ำเกินขอบเขตของน้ำสูงสุด ความเป็นของเหลวจะลดลง ยิ่งมีน้ำมากขึ้น ดัชนีความเป็นของเหลวก็จะต่ำลง ซึ่งจะทำให้ความเป็นของเหลวของผงแย่ลง
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคผง:
แรงเสียดทานและแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาคผงมีผลต่อความเหลวไหลของผงเป็นอย่างมาก ขนาดและรูปร่างของอนุภาคที่แตกต่างกันส่งผลต่อความเหลวไหลของผง แรงยึดเกาะและแรงเสียดทานของผงจะเปลี่ยนไป เมื่อผงมีขนาดใหญ่ ความเหลวไหลจะขึ้นอยู่กับรูปร่างของผง แรงปริมาตรจะมากกว่าแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาคมาก ความเหลวไหลของอนุภาคผงที่มีพื้นผิวขรุขระหรือรูปร่างไม่สม่ำเสมออาจดีกว่า สำหรับอนุภาคผงที่มีขนาดเล็กมาก ความเหลวไหลจะขึ้นอยู่กับแรงยึดเกาะของอนุภาค แรงปริมาตรจะน้อยกว่าแรงยึดเกาะนี้มาก
วิธีการตรวจจับความชื้นของผง:
1. วิธีใช้เตาอบ
วิธีเตาอบก็เรียกอีกอย่างว่าเตาอบ การทำให้แห้ง วิธีการหรือวิธีลดน้ำหนักด้วยไพโรไลซิส อบตัวอย่างในเตาอบที่อุณหภูมิ 105±2℃ ที่ความดันปกติจนกว่าจะได้น้ำหนักคงที่ น้ำหนักที่สูญเสียไปคือน้ำ นั่นคือ ปริมาณความชื้นที่ 105℃ จะหาได้จากการชั่งน้ำหนักตัวอย่างก่อนและหลังการอบแห้ง มีวิธีการอบแห้ง 2 วิธี ได้แก่ ความดันปกติและความดันลดลง หลักการของทั้งสองวิธีเหมือนกัน
สูตร : (น้ำหนักก่อนอบแห้ง – น้ำหนักหลังอบแห้ง) ÷ น้ำหนักก่อนอบแห้ง × 100 = ความชื้น (%)
สูตรคำนวณ : (W1-W2) / (W1-W0) × 100 = ความชื้น (%)
โดยที่: W1 = น้ำหนักของตัวอย่างและจานชั่งก่อนการอบแห้งที่ 105℃ (g)
W2 = น้ำหนักของตัวอย่างและจานชั่งหลังจากการอบแห้งที่ 105℃ (g)
W0 = น้ำหนักของจานชั่งที่น้ำหนักถึงค่าคงที่ (g)
2. วิธีการกำหนดเครื่องวัดความชื้นอย่างรวดเร็ว:
วางตัวอย่างลงบนถาดแล้วคลิกเริ่ม ผลการทดสอบจะพร้อมภายใน 3-5 นาที โดยไม่ต้องคำนวณ