本系列文章中介紹一直研究的傳統粉體測試技術(shù)，例如振實(shí)密度法和剪切分析法，從而更好地了解如何滿(mǎn)足如今粉體的加工需求。目前幾乎在每個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域都希望獲得更高的效率，所以我確實(shí)覺(jué)得我們有必要研制出適合現代應用需求的粉體表征工具。
圖1 - 比如基于傳統技術(shù)的振實(shí)密度測試
眾所周知，粉體能表現出復雜的行為，并且其特性不像氣體和液體那樣的容易表征。多年來(lái)，已經(jīng)出現了許多粉體測試技術(shù)，并且每種技術(shù)都對粉體行為進(jìn)行了不同程度的研究。很明顯在需要提高生產(chǎn)效率的工廠(chǎng)，若能提高精確性、靈敏度和可重復性并提供工藝相關(guān)數據的測量方法，必定具有的價(jià)值。
粉體測試儀器的發(fā)展過(guò)程中不僅引進(jìn)了新方法，而且分析方法更為成熟，提高了可重復性和相關(guān)性。例如，測量粉體流動(dòng)能的動(dòng)態(tài)測試法是一種在工業(yè)上有很大用途的新技術(shù)。剪切測試是一種成熟的方法，目前仍然很受歡迎，但用于更現代化的儀器時(shí)，這種方法的精度和可重復性也在不斷提高。相比之下，盡管傳統方法得到了廣泛使用，但對于工藝流程相關(guān)的研究而言，該方法和其他傳統測試方法（例如休止角法）越來(lái)越被視為價(jià)值有限。
圖2 - 剪切盒測試
最新的粉體測試儀結合了現有的技術(shù)：剪切、動(dòng)態(tài)和整體性能測試。采用這種技術(shù)能以自動(dòng)化、可重復方式測量出與工藝性能相關(guān)的可靠數據。經(jīng)過(guò)將近十年的艱苦研究，有理由認為可靠的粉體表征目標已經(jīng)實(shí)現。您更感興趣的或許是接下來(lái)會(huì )發(fā)生什么？
圖3 - FT4多功能粉體流變儀™所具備的動(dòng)力學(xué)表征方法
目前對一系列粉體的測試中取得了具有重大意義的進(jìn)展，因而能夠成功實(shí)現兩個(gè)功能：首先，本系列測試中采用了可測量的參數，可用數字形式進(jìn)行合理說(shuō)明，并更好地理解核心粉體加工操作。同時(shí)業(yè)界很好地利用了這一點(diǎn)來(lái)開(kāi)發(fā)粉體工藝的新設計算法，以支持更高效的規格和操作。
其次，可靠的粉體測試有助于增進(jìn)我們對不同粉體行為影響因素的了解。 通過(guò)量化粉體行為，我們可以系統地、科學(xué)地探索影響粉體行為的參數 - 例如，空氣、水分含量、靜電、粒徑和形狀等參數變化如何表現？這項工讓我覺(jué)得很興奮，因此我非常投入。
總之，我相信，我們研制的粉體測試工具包已全面考慮了現代粉體制造的所有需求。這套粉體測試工具包將使我們邁向更高效、以技術(shù)為導向的粉體加工。
作者簡(jiǎn)介：
Tim Freeman，富瑞曼科技有限公司總經(jīng)理
自20世紀90年代末，Tim Freeman作為粉體表征公司富瑞曼科技有限公司的總經(jīng)理，在FT4粉體流變儀®和通用型粉體測試儀的設計和持續發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。Tim與各專(zhuān)業(yè)機構合作并參與行業(yè)活動(dòng)，對促進(jìn)粉體加工領(lǐng)域的發(fā)展做出了杰出貢獻。
Tim擁有英國薩塞克斯大學(xué)的機電一體化學(xué)位。他是美國結構化有機微粒系統工程研究中心 (Engineering Research Center for Structured Organic Particulate Systems) 許多項目組的導師，并經(jīng)常組織粉體表征和加工領(lǐng)域的行業(yè)會(huì )議。作為美國藥學(xué)科學(xué)家協(xié)會(huì ) (AAPS) 的"過(guò)程分析技術(shù)"焦點(diǎn)小組的前任主席，Tim是制藥技術(shù)編輯顧問(wèn)委員會(huì )的成員，以及《歐洲藥物評論》雜志的行業(yè)專(zhuān)家組成員。Tim還是化學(xué)工程師學(xué)會(huì )"顆粒技術(shù)"特別興趣小組的委員會(huì )成員、ASTM負責粉體和松裝固體的特性和處理的D18.24小組委員會(huì )副主席，以及美國藥典 (USP) 通論 - 物理分析專(zhuān)家委員會(huì ) (GC-PA EC) 的成員。
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