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

1. SCOPUL

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

2. DOMENIUL DE APLICARE

Īn 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 īn 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 īn containere īnchise. Dimensiunile containerelor vor īn asa fel īncāt volumul de aer sa fie cāt mai mic īn interiorul lor. Se recomanda ca produsul sa fie uscat īn prealabil īntr-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 īmpartirea ei īn 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) īn 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 īnchisa de un receptacul care se afla la baza si de un capac īn partea de sus.

Cāntarul cu o acuratete de pāna 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 īndeparteaza bulgarii care nu pot fi zdrobiti usor, precum si murdaria care ramāne pe sita.

Se identifica si se cāntaresc. Se īnregistreaza rezultatele īn raportul testului.

5.3. Procedura

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

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

Se cāntaresc 100 g ± 1 g de pulbere pāna 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 cānd greutatea gipsului provenit dupa cernerea lui dintre cele doua operatiuni de cāntarire si īn termen de 1 minut nu depaseste 0,4 grame.

Se cāntareste ce a mai ramas īn sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 2000 µm si se exprima rezultatele obtinute īn procente aferente cāntaririi 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 cānd īn cānd pentru ca sa se elibereze ochiurile blocate.

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

Se cāntareste ce a mai ramas īn sita cu ochiuri patrate cu diametrul de 800 µm si se exprima rezultatele obtinute īn procente aferente cāntaririi 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, pāna cānd nu exista mai mult de 0,1 grame/minut care trebuie sa treaca prin sita. Se cāntareste ce a mai ramas īn sita si se exprima rezultatele obtinute īn procente aferente cāntaririi 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 pāna cānd nu a mai ramas decāt 0,1 g/minut care sa fie trecut prin sita. Se cāntareste ce a mai ramas īn sita si se exprima rezultatele obtinute īn procente aferente cāntaririi facute la testul initial (100 g).

Cāntarul de precizie cu o acuratete de pāna 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 īn 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 pāna la 3 batai pe minut, īn special la īnceputul 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 īntr-un cuptor.

6.2.4. Procedura

Se cāntaresc 50 g de pulbere, se pun īntr-o sita cu ochiuri cu diametrul de 40 µm, se pune sita īntr-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 īnceapa operatiunea de cernere.

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

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

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

Pentru fiecare sita, se selecteaza timpul necesar indicat īn 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 īn doua etape, iar proba de 50 g va fi trecuta prin site cu ochiuri cu diametrul īntre 100-800 µm.

7. CERNEREA ROTAP

7.1. Echipamentul

Cāntarul

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

Sita

7.2. Procedura

Se pun sitele una peste cealalta īn morman, plasānd sita cea mai mare īn vārful gramezii, acoperind-o.

Se cāntaresc 50 g de produs si se pun īn sita din vārf.

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

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

Cānd masina se opreste, se scot sitele si se cāntareste cantitatea de produs retinut īn 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 (īn procente) pentru fiecare marime de sita.

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

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.) īn aer sau īntr-un lichid, prin folosirea gratarelor (cu ochiuri rotunde) sau a sitelor (cu plase patrate).

Metode bazate pe legea lui Stokes:

o        Sedimentarea īntr-un lichid (pipeta Andreasen, cāntarirea sedimentului, sedigraf etc.).

o        Separarea īn gaz (elutriator BACO, flurometru).

Difractia cu raza laser etc.

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

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

Ţinānd cont de varietatea formelor actuale ale particulelor si īn 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 cānd 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 īn 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.