本系列文章中介紹一直研究的傳統(tǒng)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足如今粉體的加工需求。目前幾乎在每個生產(chǎn)領(lǐng)域都希望獲得更高的效率，所以我確實(shí)覺得我們有必要研制出適合現(xiàn)代應(yīng)用需求的粉體表征工具。
圖1 - 比如基于傳統(tǒng)技術(shù)的振實(shí)密度測試
眾所周知，粉體能表現(xiàn)出復(fù)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，已經(jīng)出現(xiàn)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，若能提高精確性、靈敏度和可重復(fù)性并提供工藝相關(guān)數(shù)據(jù)的測量方法，必定具有的價值。
粉體測試儀器的發(fā)展過程中不僅引進(jìn)了新方法，而且分析方法更為成熟，提高了可重復(fù)性和相關(guān)性。例如，測量粉體流動能的動態(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(xiàn)代化的儀器時，這種方法的精度和可重復(fù)性也在不斷提高。相比之下，盡管傳統(tǒng)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(tǒng)測試方法（例如休止角法）越來越被視為價值有限。
圖2 - 剪切盒測試
最新的粉體測試儀結(jié)合了現(xiàn)有的技術(shù)：剪切、動態(tài)和整體性能測試。采用這種技術(shù)能以自動化、可重復(fù)方式測量出與工藝性能相關(guān)的可靠數(shù)據(jù)。經(jīng)過將近十年的艱苦研究，有理由認(rèn)為可靠的粉體表征目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。您更感興趣的或許是接下來會發(fā)生什么？
圖3 - FT4多功能粉體流變儀™所具備的動力學(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(xiàn)兩個功能：首先，本系列測試中采用了可測量的參數(shù)，可用數(shù)字形式進(jìn)行合理說明，并更好地理解核心粉體加工操作。同時業(yè)界很好地利用了這一點(diǎn)來開發(fā)粉體工藝的新設(shè)計(jì)算法，以支持更高效的規(guī)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。 通過量化粉體行為，我們可以系統(tǒng)地、科學(xué)地探索影響粉體行為的參數(shù) - 例如，空氣、水分含量、靜電、粒徑和形狀等參數(shù)變化如何表現(xiàn)？這項(xiàng)工讓我覺得很興奮，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(xiàn)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(dǎo)向的粉體加工。
作者簡介：
Tim Freeman，富瑞曼科技有限公司總經(jīng)理
自20世紀(jì)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(shè)計(jì)和持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。Tim與各專業(yè)機(jī)構(gòu)合作并參與行業(yè)活動，對促進(jìn)粉體加工領(lǐng)域的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。
Tim擁有英國薩塞克斯大學(xué)的機(jī)電一體化學(xué)位。他是美國結(jié)構(gòu)化有機(jī)微粒系統(tǒng)工程研究中心 (Engineering Research Center for Structured Organic Particulate Systems) 許多項(xiàng)目組的導(dǎo)師，并經(jīng)常組織粉體表征和加工領(lǐng)域的行業(yè)會議。作為美國藥學(xué)科學(xué)家協(xié)會 (AAPS) 的"過程分析技術(shù)"焦點(diǎn)小組的前任主席，Tim是制藥技術(shù)編輯顧問委員會的成員，以及《歐洲藥物評論》雜志的行業(yè)專家組成員。Tim還是化學(xué)工程師學(xué)會"顆粒技術(shù)"特別興趣小組的委員會成員、ASTM負(fù)責(zé)粉體和松裝固體的特性和處理的D18.24小組委員會副主席，以及美國藥典 (USP) 通論 - 物理分析專家委員會 (GC-PA EC) 的成員。
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