Es muss nicht immer teuer sein: Schütt- und Stampfdichte als grundlegende Pulvereigenschaften

Wie viele Tonnen Mehl passen in mein Silo? Wie verhält sich das Gewicht der Verpackung zum Verpackungsinhalt? Hat sich mein Material verändert? Genügt dieser Rohstoff oder dieses Produkt unseren Qualitätsansprüchen? Die Schütteigenschaften von Pulvern hängen sowohl vom Feststoff selbst ab (Dichte) als auch von der Verarbeitung, der Behandlung und der Lagerung. Kleine Änderungen an bestimmten Parametern können zu wesentlich anderen Schüttdichten führen, sodass die Bestimmung von Schütt- und Stampfdichte unter normierten Bedingungen durchgeführt werden muss.

3P Instruments bietet Komplettlösungen für die Partikelanalysen an. So kann mit dem Bettersizer S3 Plus in einem einzigen Messsystem die Partikelgrößenanalyse mittels Laserbeugung nach ISO 13320 sowie die Partikelformanalyse mittels dynamischer Bildanalyse nach ISO 13321 erfolgen. Damit sind wesentliche Partikelparameter erfasst, mit denen entsprechende Interpretationen erfolgen können. Doch nicht immer ist die umfassende Partikelgrößenanalyse notwendig bzw. in anderen Fällen ist dies nicht ausreichend:

a) Es gibt Pulverhaufwerke, bei denen eine einfache Bestimmung von Schütt- und/oder Stampfdichte zu einem klaren Hinweis über geänderte Pulvereigenschaften führt. In diesen Fällen können einfache Messwerkzeuge ausreichen, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Bulk density, Tap density, BeDensi B1, BeDensi B1-S, HFlow-1

Abbildung 1: V. l. n. r.: Apparatur zur Bestimmung der Schüttdichte von nichtmetallischen Pulvern (BeDensi B1), Scott-Volumeter zur Schüttdichte-Bestimmung von Metallpulvern (BeDensi B1-S) und Hall-Flowmeter (HFlow-1) zur Bestimmung der Fließfähigkeit von Metallpulvern nach ISO 3923-2 und ASTM B329-14.

b) Andere Pulver benötigen die Bestimmung von Schütt- und/oder Stampfdichte ergänzend, weil in diesen Fällen die alleinige Partikelgrößenanalyse bestimmte praxisrelevante Fragen nicht beantworten kann oder erst die Kombination von Schüttdichte und Stampfdichte (Abbildung 2) mit einer Partikelformanalyse zu bestimmten Korrelationen und weiteren Schlussfolgerungen führen.

BeDensi T series, PowderPro A1, tap density

Abbildung 2: Preiswerte Stampfdichtemessgeräte der BeDensi T-Serie (links) und Stampfdichtebestimmung integriert im PowderPro A1 (rechts), mit dem 13 Parameter von  Pulverhaufwerken bestimmt werden können: Schütt- und Kollabierungswinkel, Differenzwinkel, Flat-Plate-Winkel, Stampf- und Schüttdichte, Kompressibilität, Dispersibilität, Uniformität und Kohäsion, Pulverporosität sowie die Fließ- und Flutbarkeitsindizes nach ASTM D6393.

Natürlich können die dargestellten Messmöglichkeiten auch in unserem LabSPA (Lab for Scientific Particle Analysis) im Rahmen von Auftragsanalytik für Sie durchgeführt werden. Wir sind dabei selbst immer wieder überrascht, mit welchen Problemstellungen man es in der Praxis zu tun hat. Dabei können wir manche Lösung auch durch den komplexen Einsatz sich ergänzender Analysemethoden finden. Besprechen Sie deshalb Ihre Aufgabenstellungen mit uns, um den kritischen Parameter und die optimale Messmethode herauszufinden. Und manchmal führen tatsächlich die preiswerten Methoden der Schütt- und Stampfdichtebestimmung zur Lösung.

Kontaktieren Sie uns gerne mit Ihrer Frage oder Problemstellung!

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