Сегрегация

В контексте сыпучих материалов сегрегация означает разделение под действием силы тяжести.

Пример: однородно смешанный сыпучий материал с частицами разной плотности находится в стеклянной емкости. Уровень заполнения составляет, например, 90 %. Стеклянный контейнер перевозится по дороге на несколько километров. В зависимости от состояния дороги сыпучий материал испытывает различные вибрационные колебания. Это приводит к относительному перемещению частиц. Относительные движения частиц «расходуют» внутреннее трение порошка. Это видно на примере стеклянного контейнера: тяжелые частицы скользят вниз, а легкие «плывут» вверх. Гравитация вызывает сегрегацию.

Причинами сегрегации сыпучих материалов являются

разные размеры частиц
разная насыпная плотность
различная форма частиц
различные коэффициенты трения (наличие жидкостей)
тип движения порошка (скорость потока)
тип хранения/упаковки порошка
....

Предотвращение сегрегации:
Если однородная смесь сыпучих материалов должна быть защищена от сегрегации, порошок может быть, например, агломерирован. Агломерация описана в другом месте глоссария.
Другой вариант - уплотнить порошок таким образом, чтобы частицы были зафиксированы в нужном положении. В вакуумной упаковке частицы больше не могут двигаться друг относительно друга.

Однородно перемешанное состояние порошка можно также зафиксировать путем подмешивания в него подходящей жидкости. Жидкость увеличивает внутреннее трение сыпучего материала. Это уменьшает текучесть.

Сегрегация также имеет полезные аспекты, например, если из сыпучего материала необходимо удалить инородное вещество. Сегрегация из-за разной плотности частиц происходит, например, когда сыпучему материалу, похожему на водопад, дают равномерно стекать вниз. Если на стекающий сыпучий материал сбоку подается воздух, то чем легче частицы, тем сильнее отклоняется поток. Таким образом, происходит сепарация за счет разницы в плотности. Этот процесс разделения отличается от просеивания, где разделение происходит по размеру частиц.

Смеситель порошка

После завершения процесса смешивания в смесительной камере обычно наблюдается высокое качество смешивания. Однако сегрегация все же может произойти. Это происходит, когда смесь свободно стекает на много метров вниз в бункер. В бункере образуется конус из обломков. Крупные частицы выкатываются наружу, а мелкие собираются внутри. Поэтому высота падения под смесителем должна быть небольшой.

Еще одна мера против сегрегации:
Если смесь имеет сильную тенденцию к сегрегации, смеситель должен выгружать смешанные партии очень быстро. Чтобы не успел образоваться наклонный конус. Так происходит, например, при использовании смесителя KoneSlid®.