Propriétés rhéologiques de cannelle moulue

UTILISATION 

Détermination des caractéristiques d'écoulement de la poudre de cannelle moulue. 

ÉQUIPEMENT DE TEST 

Instrument : testeur de débit de poudre (PFT) 

Cuve : 230 cc, 6 pouces de diamètre (volume standard) 

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

Couvercle mural, finition 2B, 6 pouces de diamètre 

Type de test : Débit Test de fonction

Température : Température ambiante (70-72°F) 

Humidité : 48%

MÉTHODE 

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 la cannelle moulue. La cannelle a été ramassée dans l'auge et l'outil de grattage 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/cohésif 

Densité  apparente : 446 kg/m 3 (densité de remplissage) à 589 kg/m 3  (densité apparente finale)

ANALYSE 

Forme de la trémie : Conique 

Dimension critique d'arche : 0,085 m (85 mm ; 3,3 in.)

Diamètre du trou de rat : 0,864 m (Diamètre du bac 2 m)

RÉSULTATS

La figure 1 montre la fluidité de la cannelle moulue à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ces résultats montrent que la cannelle s'écoule facilement à des contraintes de consolidation plus élevées, puis devient plus cohésive et difficile à s'écouler à des contraintes de consolidation plus faibles. 

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 taux de compression de cannelle moulue

Figure 2 : Dimensions de la voûte et diamètre du trou de rat

La figure 2 montre 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). Une ouverture supérieure à 0,085 m est nécessaire pour éviter la formation d'un arc cohésif. Une ouverture de plus de 0,864 m est nécessaire pour éviter la formation d'un trou à rats. Ces valeurs indiquent un matériau qui peut avoir des problèmes d'écoulement.

Figure 3 : Graphique de la densité apparente de la cannelle moulue

La  figure 3 montre la densité apparente du matériau à différents niveaux de contrainte de consolidation. Ce graphique nous indique que la cannelle moulue a une densité de remplissage d'environ 446 kg/m³ et s'élève à environ 589 kg/m³ à environ 9,6 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 (30 à 50 %) de la densité apparente. Cette cannelle montre une augmentation de 32% de la densité apparente, ce qui indique que cette poudre peut avoir un problème d'écoulement.

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

CONCLUSION 

La cannelle moulue commence à s'écouler facilement lorsque le système d'alimentation est plein, puis elle devient cohésive aux contraintes de consolidation inférieures lorsque le système se vide. Les problèmes possibles incluent la formation d'arcs cohésifs (lorsque la poudre forme un pont cohésif sur la sortie) et les trous de rat (lorsque la poudre ne s'écoule que du centre, laissant le reste du matériau statique contre les murs). Ce matériau s'écoule comme le font de nombreuses épices en ce sens qu'ils commencent comme un matériau à écoulement facile, puis gagnent en force, devenant plus cohésifs à mesure que le système se vide. La cannelle, étant une épice, sera également hygroscopique, donc des niveaux d'humidité élevés rendront ce matériau encore plus difficile à écouler.