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2021
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粉体混合均匀度评价
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来源：公司内部
粉体物料混合是工业生产中常见的操作，目前在化工，制药，食品与建筑等领域都有非常广泛的应用。它是药品，饲料，水泥等产品生产关键的操作工序之一。粉体物料混合是指多种不同成分的粉体颗粒，在混料器中产生运动速度或方向的变化，结果使不同成分的颗粒在混料器中达到随机均匀分布的操作过程。
混合效果的好坏直接决定了产品的质量，所以对粉体物料进行高效混合非常重要。由于混合过程中粉体的运动十分复杂，因此，如何正确的评价物料的混合效果一直是行业内的研究热点与难点。
这里总结了粉体物料的混合原理，混合均匀度的评价方法，对混合均匀度评价产生影响的因素，以及各种混合效果评价方法的主要特点。
1.混合原理
在物料的混合过程中，通常按照粉体颗粒在混料器中的运动状态，混合原理可以分为对流混合，剪切混合和扩散混合三种。对流混合是指在混合机的作用下，不同组分的固体颗粒进行大幅度的位移，在来回流动过程中进行混合。剪切混合是指由于不同组分的固体颗粒的运动速度不同，在粉体中会形成很多滑移面，各个滑移面之间发生相对滑动，像薄层状的流体一样进行混合。扩散混合是指在微观状态下，两个相邻的颗粒之间的局部混合，由于相邻颗粒间相互位置的改变，会引起粉体颗粒之间相互渗透，掺和，扩散混合过程可以使物料达到完全均匀的混合程度。
在实际混合过程中，对流混合，扩散混合和剪切混合这三种混合原理是同时作用的。但总是以某一种或几种混合机理为主，或者在不同的混合阶段和条件不同的机理起主导作用。粉体混合的第一阶段一般为对流混合阶段，特点为宏观上混合速度很快。第二阶段为对流混合与剪切混合的共同作用阶段，此时物料的混合速度有所减慢。第三阶段为扩散混合阶段，此时物料的混合均匀度在一个固定值上下浮动，这说明粉体颗粒处于微观混合阶段，粉体的混合与分离相平衡。
根据分析得知，在物料的混合初期，粉体颗粒之间可以快速的混合，混合速度较快，但是达到均匀混合状态之后，混合速度会变慢，并且混合效果还会向反方向变化，此时粉体的混合状态十分紊乱，这种现象被称为偏析。由此可见，延长混料时间不一定会提高物料的混合均匀度，反而可能会降低混合效果，所以混合效果的正确评价，混合状态的准确判断对终端混料效果至关重要。
2.混合效果评价
粉体物料混合效果的评价要用科学的方法对混合效果进行定量分析，准确判断混合均匀度。但是由于混合过程的复杂性，目前对于粉体物料在混合时颗粒的实际运动规律还不能完全掌握。混合效果评价方法主要有：化学分析法，示踪法和仪器分析法。在这几种评价方法中，仪器分析方法被越来越多的使用。仪器分析法主要包括数字图像分析法，近红外光谱法，X射线光谱法等等。
3.影响混料均匀度评价的因素
在粉体物料混合均匀度的分析过程中，取样量和取样次数这两个因素对于测定的结果影响是很大的。
取样量是影响混料均匀度检测的重要因素，如果取样量很大，将所混的物料全部取样检测，那么其混合均匀度检测结果非常准确。如果取样量很小，当样品中只含有单一颗粒时，那么其混料均匀度检测的准确性会很差。总体来说，混料均匀度检测的准确性随着取样量的增加而提高。一般情况下取样量的确定有两种方式：（1）由产品质量的严格程度确定。（2）根据研究目的和取样手段的限制条件而确定。在实际生产中，应当尽可能保证取样量接近于终端产品的量，同时每次检测的取样量应当尽量保持一致。
取样次数也是影响粉体物料混料均匀度评价的重要因素。取样次数越多，检测结果就越能代表总体。当使用图像处理法研究混料时，不同取样量，取样次数对混料均匀度检测结果的影响结果表明，与取样量相比，取样次数对于混料均匀度的准确性影响会更大。但是在实际生产过程中，由于受到多种限制因素的影响，它的取值不可能很大。 
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