Propriétés rhéologiques de lait en poudre

UTILISATION 

Fournit un supplément nutritionnel pour les bébés jusqu'à 12 mois. 

ÉQUIPEMENT DE TEST 

Instrument : testeur de débit de poudre (PFT) 

Bac : 230 cc, 6 pouces de diamètre 

Type de couvercle : Couvercle à palette, 304 s/s, 33 cc, 6 pouces de diamètre (Flow Function) 

Couvercle mural, 304 s/s, finition 2B , 6 pouces de diamètre (frottement mural) 

Type de test : Test de fonction de débit, Test de frottement mural 

Température : Température ambiante (70-72 °F) 

Humidité : 24 % 

MÉTHODE DE TEST 

Un testeur de débit de poudre Brookfield, équipé du logiciel Powder Flow Pro pour le contrôle automatisé des instruments et l'acquisition de données, a été utilisé pour tester cette préparation pour nourrissons de marque. Le lait maternisé a été mis dans l'auge et l'outil de grattage a ensuite été utilisé pour répartir uniformément la poudre dans l'auge. Après avoir enregistré le poids de l'échantillon et l'avoir entré dans le logiciel, un test de fonction d'écoulement standard, puis un test de friction de paroi ont été exécutés. Le temps requis pour chaque test était respectivement de 35 minutes et 20 minutes. 

PARAMÈTRES MESURÉS 

Fluidité Très cohésif à fluide

Frottement de paroi 16,5º

Densité apparente  440 kg/m³ (densité de remplissage) à 620 kg/m³ (12,5 kPa) 

ANALYSE 

Forme de la trémie Arc conique 

Facteur de débit 1,40 

Dimension critique d'arche 5,456 pouces (136,4 mm) 

Diamètre du trou de rat En fonction du diamètre du bac 

RÉSULTATS

La figure 1 montre la fluidité du lait maternisé à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ces résultats montrent que le lait maternisé s'écoule généralement facilement, sauf à de faibles niveaux de stress de consolidation où il commence à tomber dans la plage cohésive et très cohésive (inférieure à 3 kPa). 

Figure 1 : Fonction de flux de préparation pour bébé

La figure 2 représente les angles de frottement des parois à différents niveaux de contrainte normale. Les angles de frottement de paroi représentent le frottement entre la poudre glissante et la paroi de la trémie ou de la goulotte au début de l'écoulement. Dans ce test, un couvercle en acier inoxydable a été utilisé, illustrant à quoi ressemblerait le frottement si le lait maternisé était dans une trémie en acier inoxydable. L'angle effectif de frottement de paroi pour cette poudre est resté à une valeur statique de 16,75° à tous les niveaux de contrainte normale. 

Figure 2 : Friction de la paroi du lait maternisé 

La figure 3 montre la densité apparente du matériau à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ce graphique nous indique que le lait maternisé a une densité de remplissage d'environ 440 kg/³ et s'élève à environ 620 kg/m³ à environ 12,5 kPa de contrainte de consolidation. En général, une poudre à écoulement libre présentera de très faibles changements de densité apparente, tandis qu'une poudre cohésive ou à faible écoulement présentera généralement une forte augmentation de densité apparente. 

Figure 3 : Densité en vrac des préparations pour nourrissons

CONCLUSION 

La formule pour bébé est une poudre très cohésive à cohésive à de faibles niveaux de contrainte de consolidation et s'écoule facilement à des niveaux de contrainte de consolidation élevés. Cela signifie que le lait maternisé peut avoir des problèmes de fluidité lorsque la trémie se vide. Les problèmes possibles incluent la cambrure (lorsque la poudre forme un pont cohésif sur la sortie) et le ratholing (lorsque la poudre ne s'écoule que du centre, laissant le reste du matériau statique contre les murs). La dimension critique d'arche, de 5,456 pouces (136,4 mm) fournit une estimation prudente pour empêcher l'apparition d'arche, à condition que la dimension de sortie minimale de la trémie dépasse cette valeur. La dimension critique de la perforation dépend du diamètre du bac. Powder Flow Pro peut calculer automatiquement le diamètre du trou de rat une fois le diamètre du bac saisi.