Segregacja

W kontekście materiałów sypkich segregacja oznacza segregację grawitacyjną.

Przykład: Jednorodnie wymieszany materiał sypki z cząstkami o różnej gęstości znajduje się w szklanym pojemniku. Poziom napełnienia wynosi np. 90%. Szklany pojemnik jest teraz transportowany przez kilka kilometrów po drodze. W zależności od stanu drogi, materiał sypki doświadcza różnych wibracji. Powoduje to względne ruchy między cząsteczkami. Względne ruchy cząstek „zużywają” wewnętrzne tarcie proszku. Staje się to widoczne w szklanym pojemniku: ciężkie cząstki przesuwają się w dół, podczas gdy lekkie cząstki „unoszą się” w górę. Grawitacja powoduje segregację.

.

Przyczyny segregacji materiałów sypkich są następujące

• Różne rozmiary cząstek
• różne gęstości nasypowe
• różne kształty cząstek
• różne współczynniki tarcia (obecność cieczy)
• rodzaj ruchu proszku (prędkość przepływu)
• Rodzaj przechowywania/pakowania proszku
• ....
   

Unikanie segregacji:
Jeśli jednorodna mieszanina materiałów sypkich ma być chroniona przed segregacją, proszek może być na przykład aglomerowany. Aglomeracja została opisana w innym miejscu glosariusza.
Inną opcją jest zagęszczenie proszku w taki sposób, aby cząstki były unieruchomione w odpowiedniej pozycji. W przypadku pakowania próżniowego cząstki nie mogą się już poruszać względem siebie.
 

Jednorodnie wymieszany stan proszku można również utrwalić poprzez zmieszanie odpowiedniej cieczy z proszkiem. Ciecz zwiększa tarcie wewnętrzne materiału sypkiego. Zmniejsza to płynność.
 

Segregacja ma również użyteczne aspekty, np. jeśli z materiału sypkiego ma zostać usunięta obca substancja. Segregacja spowodowana różną gęstością cząstek występuje na przykład, gdy materiał sypki - porównywalny do wodospadu - może równomiernie spływać. Jeśli powietrze jest wdmuchiwane na ściekający materiał sypki z boku, im lżejsze cząstki, tym większe odchylenie przepływu. W ten sposób następuje separacja ze względu na różnice w gęstości. Ten proces separacji jest przeciwieństwem przesiewania, w którym separacja opiera się na wielkości cząstek.
 

Mieszalnik proszków

Po zakończeniu procesu mieszania, jakość mieszania w komorze mieszania jest zazwyczaj wysoka. Jednak segregacja może nadal występować. Dzieje się tak, gdy mieszanka spływa swobodnie wiele metrów w dół do silosu. Następnie w silosie tworzy się stożek zanieczyszczeń. Grube cząstki toczą się na zewnątrz, a małe cząstki gromadzą się wewnątrz. Dlatego też wysokość spadku poniżej mieszalnika powinna być niska.

Kolejny środek zapobiegający segregacji:
Jeśli mieszanka ma silną tendencję do segregacji, mieszalnik powinien bardzo szybko rozładowywać wymieszane partie. Tak, aby nie powstał stożek nachylenia. Dzieje się tak na przykład, gdy używany jest mieszalnik KoneSlid®.