Propriétés rhéologiques de café en poudre

UTILISATION 

Détermination des caractéristiques d'écoulement de la poudre de café moulu. 

ÉQUIPEMENT DE TEST 

Instrument : Testeur de débit de poudre (PFT) 

Cuve : 230 cc, 6 pouces de diamètre 

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

Type de test : Fonction de débit

Température detest: Température ambiante (70- 72° F) 

Humidité : 48 % 

MÉTHODE D'ESSAI 

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 le café moulu. Le café a été ramassé dans l'auge et l'outil de raclage a ensuite été utilisé pour répartir uniformément la poudre et former l'échantillon. Après avoir enregistré le poids de l'échantillon et l'avoir entré dans le logiciel, un test de fonction de débit standard a été effectué. Le temps requis pour le test était de 25 minutes.

PARAMÈTRES  MESURÉS

Fluidité : écoulement facile 

Densité apparente : 308 kg/m³ (densité de remplissage) à 399 kg/m³ (densité apparente finale) 

ANALYSE 

Forme de la trémie :

arche conique  Facteur d'écoulement : 0,119 m (119 mm ; 4,6 in) 

Diamètre du trou de rat : 0,567 m (Diamètre du bac - 2 m) 

RÉSULTATS 

La figure 1 montre la fluidité du café moulu à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ces résultats montrent que le café s'écoule généralement facilement à tous les niveaux de contraintes de consolidation. Cependant, le matériau gagne en résistance à mesure que le système d'alimentation se vide et devient cohésif à la contrainte de consolidation la plus faible. 

Remarque : les données de la fonction de débit sont indiquées par la ligne rouge. Les autres lignes sont des références (ou « Standard Flow Indices »), qui distinguent les différents types de comportement d'écoulement, allant de « non fluide » à « fluide ». 

Les axes sont la résistance à la rupture non confinée (kPa) par rapport à la contrainte de consolidation du principe majeur (kPa). 

Figure 1 : Graphique de la fonction d'écoulement du café moulu

La figure 2 représente la dimension de la voûte et le diamètre du trou de rat (basé sur un diamètre de bac standard de 2 mètres et une hauteur de bac de 8 mètres). Le café moulu, basé sur la dimension de la voûte, nécessite une ouverture d'au moins 0,119 m. Pour éviter la formation d'un trou à rats, une ouverture de 0,567 m est nécessaire. Le diamètre du trou de rat est normalement utilisé comme indicateur de fluidité. 

Figure 2 : Dimensions d'arche et diamètre du trou de débit 

Figure 3 La figure 3 montre la densité apparente du matériau à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ce graphique nous indique que le café moulu a une densité de remplissage d'environ 308 kg/m³ et s'élève à environ 399 kg/m³ à 12,685 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 augmentation importante de la densité apparente. Ce café moulu présente une

augmentation plus faible de la densité apparente, ce qui indique que cette poudre s'écoule facilement.

Les axes sont la densité apparente (kg/m3) par rapport à la contrainte de consolidation du principe majeur (kPa). 

Figure 3 : Graphique de la densité en vrac du café moulu

CONCLUSION 

Le café moulu est une poudre qui s'écoule facilement jusqu'à la contrainte de consolidation la plus faible, point auquel il devient cohésif. Le café moulu devient de plus en plus cohérent à mesure que le système d'alimentation se vide, il peut donc rencontrer des problèmes de fluidité. Cependant, ceux-ci devraient être mineurs car le matériau s'écoule généralement facilement. Les valeurs de la dimension d'arche et du diamètre du trou de rat indiquent un matériau qui sera globalement facile à couler.