virtaavuudesta

Virtaavuus on materiaalin kykyä virrata tai valua määritellyissä olosuhteissa. Se kuvaa kuinka helposti jauhe, rakeinen aine tai muu bulk-materiaali siirtyy käsittelyn aikana, esimerkiksi sekoittaessa, annostellessa tai varastoinnissa. Virtaavuus vaikuttaa tuotteiden laatuun, prosessien tehokkuuteen ja turvallisuuteen. Se on erityisen tärkeä ominaisuus lääke-, elintarvike-, kemikaali- ja rakennusmateriaaleissa sekä additivimenetelmissä kuten 3D-tulostuksessa.

Keskeiset tekijät virtaavuudessa ovat muun muassa partikkelien koko ja muoto, kosteuspitoisuus ja nesteytys, koheesio sekä kitka sekä sähköiset ilmiöt. Heterogeenisissa seoksissa pienet hiukkaset voivat muodostaa toisiinsa tarttuvia ryhmiä, mikä heikentää virtaavuutta. Kosteus tai kosteusvaihtelut voivat liimata hiukkasia toisiinsa ja muuttaa tahnamaisia rakenteita. Myös materiaaleihin lisätyt mineraalit, anti-klumppiaineet tai sileämpi pinta voivat parantaa virtaavuutta, kun taas karkea pinta ja hiukkasjakauman suuret erot voivat heikentää sitä.

Mittausmenetelmät ja indikaattorit ovat vakiintuneet. Yleisimmät ovat kulman lepovaisuuden mittaus, virtausnopeuden mittaus suodattimessa tai putkessa sekä tiheysten vaihtelujen perusteella lasketut indikaattorit kuten Hausnerin suhde ja Carr-indeksi. Näiden avulla voidaan arvioida virtaavuuden luotettavuutta valmistusprosessissa ja verrata eri raaka-aineita.

Sovellukset ja parantaminen: Virtaavuutta arvioidaan erityisesti lääkeaine- ja elintarviketeollisuudessa sekä pulverimaisten materiaalien käsittelyssä. Parantamiskeinoja ovat granulaatio, glidaattorien käyttö, kosteuden hallinta sekä partikkelijakauman ja muodon optimointi. Rajoitteina ovat mittausolosuhteet ja näytteen edustavuus; virtaavuus voi muuttua kosteuden, paineen ja lämpötilan mukaan.

Lisäksi virtaavuus liittyy laajemmin pallomäjäytymiseen, laakerointiin ja prosessinohjaukseen, ja sitä tutkitaan osana pallojen ja rakeiden punontaa sekäBulk-materiaalien käsittelyä.