Determinarea dimensiunilor particulelor si distribuirea lor intr-un produs pulverulent prin strecurarea uscata

1. SCOPUL

Determinarea dimensiunilor particulelor si distribuirea lor într-un produs pulverulent prin strecurarea uscata.

2. DOMENIUL DE APLICARE

În toate fabricile Diviziei Gips din cadrul LAFARGE.

3. MOTIVUL ACTUALIZĂRII

Versiunea E: Se sterg recom 15315c21p andarile cu privire la omogenitatea probei. Aceste recomandari sunt deja prezentate în A5-0002-LG.

Versiunea F: Se corecteaza dimensiunea de diametru de la § 5.1: diametrul este de 200 mm (cifra anterioara de 20 mm a constituit o greseala).

Se sterge referinta legata de curba Rosin Rammler.

Versiunea G: § 6.2.4.: valoare presiune negativa.

§ 8: Observatii cu privire la supradimensionare.

4. PREGĂTIREA PRELIMINARĂ A PROBELOR

Probele trebuie pastrate în containere închise. Dimensiunile containerelor vor în asa fel încât volumul de aer sa fie cât mai mic în interiorul lor. Se recomanda ca produsul sa fie uscat în prealabil într-un cuptor la o temperatura de 45⁰ C, pentru ca acesta sa treaca mai usor prin sitele fine. Pentru mai multe detalii cititi Referinta K5-0038-LG.   

Probele trebuie sa fie reprezentative. De aceea, se recomanda ca pulberea sa fie omogenizata fie prin împartirea ei în sferturi, fie prin folosirea unor separatoare. Pentru mai multe detalii cititi Referinta A5-0002-LG.

5. CERNEREA MANUALĂ

Aceasta metoda reprezinta metoda de referinta pentru Standardul NF B 12.401.

5.1. Echipamentul

Setul de site pentru testare de 200 mm (7,9 inci) în diametru, din fosfor bronz sau din material inoxidabil, cu ochiuri patrate de 2000 µm, 800 µm, 400 µm, 200 µm si 100 µm. Garnitura de site de testare este închisa de un receptacul care se afla la baza si de un capac în partea de sus.

Cântarul cu o acuratete de pâna la 0,1 grame.

5.2. Operatiunea preliminara

Se cerne gipsul prin sita cu ochiuri pastrate de 2 mm, prin zdrobirea bulgarilor cu o spatula din lemn sau cu o perie rigida (o perie de curatare).

Se îndeparteaza bulgarii care nu pot fi zdrobiti usor, precum si murdaria care ramâne pe sita.

Se identifica si se cântaresc. Se înregistreaza rezultatele în raportul testului.

5.3. Procedura

Se fac doua determinari succesive pe probele pregatite pentru testarile separate, în conformitate cu urmatoarea procedura:

Se iau aproximativ 210 grame de gips din proba pregatita pentru testare.

Se cântaresc 100 g ± 1 g de pulbere pâna la 0,1 grame.

Se cerne aceasta cantitate de gips prin sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 2000 µm dupa cum urmeaza:

Cernerea este considerata completa atunci când greutatea gipsului provenit dupa cernerea lui dintre cele doua operatiuni de cântarire si în termen de 1 minut nu depaseste 0,4 grame.

Se cântareste ce a mai ramas în sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 2000 µm si se exprima rezultatele obtinute în procente aferente cântaririi facute la testului initial (100 g).

Se trece apoi produsul de gips cernut prin sita cu ochiuri cu diametrul de 2000 µm printr-o alta sita cu ochiuri cu diametrul de 800 µm, dupa procedeul descris mai sus. Acest lucru se poate face avantajos cu alte site mai fine.

Fata inferioara a sitei poate fi periata din când în când pentru ca sa se elibereze ochiurile blocate.

Cernerea este considerata completa atunci când greutatea gipsului provenit dupa cernerea lui dintre cele doua operatiuni de cântarire si în termen de 1 minut nu depaseste 0,2 grame.

Se cântareste ce a mai ramas în sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 800 µm si se exprima rezultatele obtinute în procente aferente cântaririi facute la testului initial (100 g).

Se procedeaza la fel ca mai sus cu sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 400 µm.

Se omogenizeaza gipsul trecut prin sita cu ochiuri cu diametrul de 400 µm, se scot 50 grame din sita, se cerne aceasta cantitate printr-o alta sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 200 µm, asa cum s-a descris mai sus, pâna când nu exista mai mult de 0,1 grame/minut care trebuie sa treaca prin sita. Se cântareste ce a mai ramas în sita si se exprima rezultatele obtinute în procente aferente cântaririi facute la testul initial (100 g).

Se trece apoi produsul de gips cernut prin sita cu ochiuri cu diametrul de 200 µm printr-o alta sita cu ochiuri cu diametrul de 100 µm, dupa procedeul descris mai sus pâna când nu a mai ramas decât 0,1 g/minut care sa fie trecut prin sita. Se cântareste ce a mai ramas în sita si se exprima rezultatele obtinute în procente aferente cântaririi facute la testul initial (100 g).

Cântarul de precizie cu o acuratete de pâna la 0,01 grame.

Masina ALPINE de cernut.

Site cu ochiuri cu diametrul de 40 µm, 63 µm, 80 µm, 100 µm, 160 µm, 200 µm, 400 µm si 800 µm.

Perie

6.2. Nota

Conform studiului efectuat în 1996, conditiile cele mai optime pentru cernerea cu masina ALPINE sunt urmatoarele:

6.2.1. Valoarea de presiune negativa

200 mm ± 10 mm (coloana apa), care aduce valorile supradimensionate obtinute cu metoda ALPINE mai aproape de cele obtinute prin difractia cu laser.

6.2.2. Ciocanirea pe capac - Efectul si frecventa

Ciocanirea este esentiala pentru cernerea corecta cu cele mai fine site si pentru o masuratoare repetata corecta, adica cu plasele cu diametrul de < 100 µm.

Frecventa optima pentru ciocanire este de 1 pâna la 3 batai pe minut, în special la începutul operatiunii de cernere.

6.2.3. Curatarea sitei

Sitele care au plasa de ochiuri cu diametrul de < 100 µm trebuie curatate sistematic dupa fiecare masuratoare (curatarea se face cu apa). Se va folosi un agent de curatare ultrasonic, daca este posibil.

Se clatesc sitele cu acetona si se usuca într-un cuptor.

6.2.4. Procedura

Se cântaresc 50 g de pulbere, se pun într-o sita cu ochiuri cu diametrul de 40 µm, se pune sita într-o masina de cernut si se fixeaza capacul de plastic.

Se selecteaza timpul de cernere, adica 20 minute. Acest lucru face ca masina de cernut sa înceapa operatiunea de cernere.

Se fixeaza presiunea negativa în jur de 2000 Pa (sau 200 mm ± 10 mm coloana apa).

Dupa ce masina de cernut s-a oprit, se colecteaza pulberea ramasa în partea de sus a sitei. (Se plaseaza sita pe o foaie de hârtie si se goleste. Se îndeparteaza toate particulele ramase pe sita cu o perie).

Se cântareste pulberea colectata si se repeta procedura completa cu urmatoarele site.

Pentru fiecare sita, se selecteaza timpul necesar indicat în tabelul de mai jos.

Uneori se foloseste numai o singura sita pentru anumite teste.

Gipsul cu o gama larga de dimensiuni de particule trebuie sa fie cernut în doua etape, iar proba de 50 g va fi trecuta prin site cu ochiuri cu diametrul între 100-800 µm.

7. CERNEREA ROTAP

7.1. Echipamentul

Cântarul

Masina ROTAP (STEIN Industrie -24, rue Erlanger -75016 PARIS).

Sita

7.2. Procedura

Se pun sitele una peste cealalta în morman, plasând sita cea mai mare în vârful gramezii, acoperind-o.

Se cântaresc 50 g de produs si se pun în sita din vârf.

Se porneste masina si se fixeaza timpul dorit de cernere. Durata este data de fiecare specificatie de produs (care este în general de 30 minute).

Masina începe o miscare reciproca si este prevazuta cu un ciocan care reduce riscul ca sitele sa se înfunde.

Când masina se opreste, se scot sitele si se cântareste cantitatea de produs retinut în fiecare sita si cantitatea de produs gasita la baza acesteia.

8. INTERPRETAREA REZULTATULUI

Este de preferat ca rezultatele sa fie exprimate ca o cantitate supradimensionata cumulata (în procente) pentru fiecare marime de sita.

În unele cazuri, se vor face observatii cu privire la calitatea reziduurilor (pete negre, exfoliere ipsos/pulbere.) iar acestea vor fi înregistrate.

A N E X Ă

ANALIZA DIMENSIUNII PARTICULEI - PRINCIPIU sI INTERPRETARE

Se pot aplica diferite metode, pe baza urmatoarelor principii, pentru a se determina distributia marimii particulelor:

Prin masuratoarea directa a dimensiunii (microscop optic).

Prin cernerea manuala sau mecanica (Alpine, Rotap etc.) în aer sau într-un lichid, prin folosirea gratarelor (cu ochiuri rotunde) sau a sitelor (cu plase patrate).

Metode bazate pe legea lui Stokes:

o        Sedimentarea într-un lichid (pipeta Andreasen, cântarirea sedimentului, sedigraf etc.).

o        Separarea în gaz (elutriator BACO, flurometru).

Difractia cu raza laser etc.

Nici una dintre metode nu poate acoperi toate dimensiunile particulelor existente în pulbere, cu exceptia celor existente în produsele finite.

Rezultatele obtinute dupa folosirea majoritatii metodelor sunt exprimate pe baza ipotezei ca particulele sunt perfect sferice si netede.

Ţinând cont de varietatea formelor actuale ale particulelor si în ciuda conceptelor privind forma echivalenta sau coeficientul diametrului, este riscant uneori sa se compare rezultatele obtinute din doua metode diferite de testare pentru acelasi produs, chiar si atunci când acele rezultate au fost obtinute cu aceeasi metoda folosita la doua produse diferite prin natura si calitatile sale (ex.: S.H BETA si ALPHA).

De exemplu, este de preferat sa nu se compare rezultatele obtinute prin folosirea unei site cu ochiuri cu diametrul de 40 µm cu metoda laser si cu metoda de cernere ALPINE. Totusi, distributia marimii particulelor obtinute prin metoda laser pot fi în general completate cu rezultatele obtinute din metoda de cernere ALPINE cu sita cu ochiuri cu diametrul de 100 µm, sau mai exact cu cea cu ochiuri cu diametrul de 200 µm.