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佩爾茨（上海）流體機(jī)械有限公司 2023-06-13 點(diǎn)擊6807次
在日常混合工藝當(dāng)中，物料混合的均勻程度直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量，眾所周知，任何事物絕對(duì)理想的現(xiàn)象是不存在的，因此粉體混合絕對(duì)均勻是不存在的。而物料混合均勻其程度都是相對(duì)的，以滿足產(chǎn)品要求為均勻目標(biāo)的基本準(zhǔn)則。所以如何提高混合均勻度、如何判斷和檢驗(yàn)混合均勻度，受到越來越多企業(yè)的重視。
一、粉體混合理想均勻度的定義
要求每一種參加混合的粉體其顆粒與顆粒之間等距離分布，并且參與混合的所有粉體都是上下、左右等距離均勻分布，這就是理想化的混合均勻程度。但實(shí)際情況是，粉體顆粒大小不可能一致，相互距離也不可能一致，所以這種理想的均勻分布是不存在的，實(shí)際工作中粉體的均勻標(biāo)準(zhǔn)就是滿足產(chǎn)品要求的相對(duì)均勻標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)到工藝要求就是“均勻”。達(dá)到產(chǎn)品均勻分布的需求標(biāo)準(zhǔn)即為均勻。
二、實(shí)際工作中粉體混合均勻的意義
從兩個(gè)方面去理解均勻的含義：一是宏觀上查找粉體各個(gè)部位（各種粉末含量）是否均勻；二是研究微觀上檢查各種粉末顆粒與顆粒之間是否均勻彌散。
1、宏觀均勻：這是第一個(gè)層面的均勻，從宏觀上要求容器上部與下部、左部與右部的取樣化驗(yàn)，結(jié)果必須是各種粉體配方比例一致，并且容器內(nèi)不能出現(xiàn)物料死角，即是宏觀上的均勻。比如三維混合機(jī)和V型混合機(jī)其混合原理是重力擴(kuò)散型，容易達(dá)到宏觀上的均勻，即設(shè)備容器中上部與下部均勻一致。
宏觀上均勻的檢驗(yàn)方法是：一是從料桶的上、中、下、左、右均勻取樣品（取樣的方法由上圖所示）；
二是取樣品的數(shù)量較大，50克~100克；
三是每個(gè)取樣中的各粉體含量差別滿足檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；
四是兩個(gè)取樣直接的差別滿足檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
2、微觀均勻：這是第二個(gè)層面的均勻（要求更高的精細(xì)化均勻），從微觀上取小樣（小樣批量的大小決定了檢驗(yàn)精度的高低要求）觀察，其顆粒間各種粉體是均勻彌散分布的，并且符合粉體配方比例，這就是微觀上的均勻。比如三維混合機(jī)和V型混合機(jī)雖然能達(dá)到宏觀上均勻一致，由于缺乏對(duì)微觀顆粒與顆粒之間的剪切手段，所以難以達(dá)到微觀上的均勻彌散。
只有一個(gè)層面的均勻不是真正的均勻，只有同時(shí)達(dá)到兩個(gè)層面的均勻才達(dá)到實(shí)用化標(biāo)準(zhǔn)。比如，宏觀各部分檢驗(yàn)粉體基本均勻一致，而微觀取小樣檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)顆粒抱團(tuán)、沒有充分彌散，因此并未達(dá)到均勻標(biāo)準(zhǔn)。
微觀上均勻的檢驗(yàn)方法是：一是增加取樣的數(shù)量和取樣的位置（取樣的方法由上圖所示）；
二是減小取樣的量，量少至1克或幾克；
三是小樣中的各粉體含量滿足檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；
四是小樣內(nèi)部的各種粉體顆粒在顯微鏡下呈現(xiàn)均勻彌散狀態(tài)，沒有同種粉末聚集。
三、混合結(jié)果取樣的均勻度檢驗(yàn)方法
由于粉末的形式、屬性千變?nèi)f化，有金屬粉、化工粉末、食品、醫(yī)藥粉末、電池、陶瓷粉末等等，有的粉末可以化驗(yàn)檢查；有的粉末可以顯微鏡觀察；有的粉末可以感官檢測。所以粉體混合結(jié)果的檢驗(yàn)是一個(gè)很復(fù)雜的問題，要具體情況具體對(duì)待。下邊列舉一些常見的檢驗(yàn)方法。
1、化驗(yàn)檢驗(yàn)法
采用化學(xué)化驗(yàn)的手段檢查混合結(jié)果中粉體的含量是經(jīng)常用到的，但是這種方法有一定的局限性。
優(yōu)點(diǎn)是：化驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可信；
缺點(diǎn)是：化驗(yàn)的成本較高、步驟復(fù)雜，而且并不是每種粉末都能夠化驗(yàn)檢測。
2、 顯微鏡觀察法（微觀上顆粒均勻性檢測）
顯微鏡也是一種常用的混合均勻度檢驗(yàn)方法。
優(yōu)點(diǎn)是：直觀、并且能夠檢查微觀狀態(tài)下粉體顆粒的均勻彌散性；
缺點(diǎn)是：不易量化結(jié)論。含有染色性粉末或相近色粉末則不易清晰觀察。
3、感觀檢驗(yàn)法
這是一個(gè)難度較高的檢驗(yàn)法，依靠有豐富經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行眼力觀摩，顆粒手感等進(jìn)行分析、判斷混合均勻度是否達(dá)標(biāo)。這樣做缺乏科學(xué)性，不能量化結(jié)論，但仍是常用的使用方法。
4、用規(guī)范的甲基紫檢驗(yàn)法
甲基紫光譜檢驗(yàn)儀
甲基紫檢驗(yàn)法是：在待混合物料中添加第三方專門用于對(duì)比檢驗(yàn)的甲基紫粉末，在檢驗(yàn)結(jié)果中只需對(duì)比較容易檢測的甲基紫粉末進(jìn)行檢驗(yàn)，就可對(duì)比證明混合結(jié)果是否均勻。
優(yōu)點(diǎn)是：檢驗(yàn)快速、結(jié)果量化清晰；
缺點(diǎn)是：如果待混合粉體中有特性極端的粉體如超輕粉、超細(xì)粉或超重粉等，所產(chǎn)生的混合結(jié)果不均勻與甲基紫檢驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)不一致。
5、下游制成品檢驗(yàn)法
用下游產(chǎn)品的質(zhì)量來檢驗(yàn)混合均勻度也是一個(gè)最常用的方法，也是最后一種方法。
優(yōu)點(diǎn)是：方便、直接、準(zhǔn)確；
缺點(diǎn)是：沒有定性定量的分析手段，且發(fā)現(xiàn)混合結(jié)果不均勻的問題后已經(jīng)造成較大的損失。
四、如何提高粉體混合均勻度
要實(shí)現(xiàn)粉體宏觀上和微觀上的混合均勻，就要求容器運(yùn)轉(zhuǎn)使粉體反復(fù)的進(jìn)行流動(dòng)、擴(kuò)散、對(duì)沖、折疊等運(yùn)動(dòng)，使粉體間相互摻和、滲透，從而達(dá)到粉體宏觀上的混合均勻目的；還要求是利用容器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)葉片強(qiáng)制對(duì)粉體進(jìn)行反復(fù)攪拌、剪切等運(yùn)動(dòng)，微觀上不斷打散粉體顆粒間的相鄰關(guān)系，讓粉體顆粒充分的移動(dòng)、互換，達(dá)到粉體微觀上物料精細(xì)化混合。要達(dá)到宏觀和微觀上的充分完美混合，就要求將這兩類混合運(yùn)動(dòng)有機(jī)的結(jié)合起來，共同作用提高粉體混合均勻度。