Rheometer für Pulver zur dynamischen Schüttwinkelmessung

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Das GranuDrum-Instrument ist eine automatisierte Technik zur Messung der Pulverfließfähigkeit, die auf dem Prinzip der rotierenden Trommel basiert. Die Trommel ist ein horizontaler Zylinder mit transparenten Seitenwänden und ist zur Hälfte mit der Pulverprobe gefüllt.

Die Trommel dreht sich mit einer Winkelgeschwindigkeit von 2 bis 70 U/min um ihre Achse. Für jede Winkelgeschwindigkeit nimmt eine CCD-Kamera eine Reihe von Schnappschüssen auf. Folglich wird für jede Rotationsgeschwindigkeit der dynamische Kohäsionsindex aus den Grenzflächenschwankungen gemessen und der Strömungswinkel, in der Literatur auch „dynamischer Ruhewinkel“ genannt, aus der durchschnittlichen Grenzflächenposition berechnet. Ein niedriger Wert des Fließwinkels entspricht einer hervorragenden Fließfähigkeit.

Eine Vielzahl von Parametern, wie z. B. die Kohäsionskräfte (elektrostatische Kräfte, Kapillarkräfte und Van-der-Waals-Kräfte) zwischen den Körnern, die Form der Körner und die Reibung zwischen den Körnern, beeinflussen den Fließwinkel. Der dynamische Kohäsionsindex hängt nur mit den Kohäsionskräften zwischen den Körnern zusammen. Ein nicht kohäsives Pulver führt zu einem regelmäßigen Fluss, während ein kohäsives Pulver zu einem intermittierenden Fluss führt. Somit entspricht ein dynamischer Kohäsionsindex um Null einem nicht kohäsiven Pulver. Folglich erhöht sich der Kohäsionsindex, wenn die Kohäsion des Pulvers zunimmt. Daher kann die Verteilbarkeit von Pulvern auch über den Kohäsionsindex quantifiziert werden.

Videonachweis: Granutools