تؤدي زيادة التصاق المسحوق إلى انخفاض كبير في سيولته. وتشمل الآليات الكامنة وراء ذلك اختلال توازن القوى بين الجسيمات، وإعادة تنظيم البنية المجهرية، وتغيرات في الاستجابات الميكانيكية العيانية. واستنادًا إلى بيانات من دراسات متعددة التخصصات، يمكن تلخيص تأثير التصاق المسحوق على سيولته على النحو التالي:
أولا: الآليات التدميرية لزيادة الالتصاق
1. اختلال توازن القوى بين الجسيمات
تعمل القدرة المعززة على زيادة قوى فان دير فالس، والقوى الكهروستاتيكية، وقوى الجسر السائل بين الجسيمات، مما يؤدي إلى تكوين تكتل مستقر.
على سبيل المثال، عندما تزداد قوة التصاق مسحوق الزركونيا النانوية بمقدار 30%، ترتفع زاوية السكون من 35 درجة إلى 45 درجة، ويزداد وقت التدفق بمقدار 50%.
مع كل زيادة قدرها 1 mN/m في الالتصاق، ترتفع قابلية الانضغاط بمقدار 8–12%.
في نظام PVC-CPE، عندما يزيد محتوى كربونات الكالسيوم بمقدار 5%، تنخفض المسامية بين الجسيمات بمقدار 20%، ويزداد وقت التدفق بمقدار 40%.
تأثير القفل المجهري
يؤدي ارتفاع القدرة على الالتصاق إلى تكوين جزيئات على شكل هياكل شبكية أو سلسلة تمنع انزلاق الجزيئات.
على سبيل المثال، بعد تعزيز التصاق مسحوق أكسيد المغنيسيوم، يزداد تماسكه من 0.8 كيلو باسكال إلى 1.5 كيلو باسكال، وتنخفض دالة التدفق (FF) من 4.5 إلى 2.8.
II. التأثيرات الملحوظة لزيادة الالتصاق
ثالثًا: دراسات حالة: الالتصاق مقابل السيولة في المواد النموذجية
1. مسحوق نانو زركونيا
عندما يكون حجم الجسيمات <50 نانومتر، ومساحة السطح النوعية <30 متر مربع/جم، وقوة الالتصاق <1.2 ملي نيوتن/متر، يكون مؤشر التدفق (FI) <30. إضافة 0.5% من السيليكا الدقيقة يقلل الالتصاق بمقدار 40%، مما يزيد مؤشر التدفق إلى 45.
2. مسحوق دوائي (باراسيتامول)
تؤدي الالتصاقية الأصلية إلى زاوية راحة تبلغ 52 درجة؛ وإضافة ستيرات المغنيسيوم 1% يخفضها إلى 38 درجة، مما يحسن السيولة من "سيئة للغاية" إلى "جيدة".
3. مزيج جاف من البولي فينيل كلوريد
عندما يتجاوز محتوى CaCO₃ 15%، تنخفض المسامية بين الجسيمات إلى أقل من 0.35، ويتجاوز احتمال تقوس القادوس 60%.
استراتيجيات صناعية لمعالجة زيادة الالتصاق
1. تقنيات تعديل الأسطح
التلميع الميكانيكي: يؤدي استخدام مطحنة قرص العسل لتلميع سطح مسحوق البولي إيثيلين المتشابك (XLPE) إلى تقليل خشونة السطح (Ra) من 1.2 ميكرومتر إلى 0.8 ميكرومتر وخفض الالتصاق بمقدار 30%.
الطلاء الكيميائي: بعد معالجة مسحوق أكسيد المغنيسيوم بحمض الستياريك، تزداد زاوية التلامس من 30 درجة إلى 110 درجة، وينخفض التماسك بمقدار 45%.
2. التحكم الإضافي
3. تحسين معلمات العملية
التحبيب على مرحلتين: قم بالضغط المسبق على مساحيق اللاصق الدقيقة إلى حبيبات بحجم 1-2 مم، ثم قم بإعادة التحبيب إلى جزيئات بحجم 3-5 مم، مما يقلل من نقاط التلامس بواسطة 80%.
التجفيف التدريجي: للمساحيق الحساسة للرطوبة، يُفضّل التجفيف التدريجي عند درجات حرارة تتراوح بين ٤٠ درجة مئوية و٦٠ درجة مئوية و٨٠ درجة مئوية. تنخفض نسبة الرطوبة من ٣١TP3T إلى ٠.٥١TP3T، وينخفض الالتصاق بمقدار ٧٠١TP3T.
V. أساليب المراقبة والإنذار المبكر للالتصاق
1. تقنيات الكشف عبر الإنترنت
محلل حجم الجسيمات بالليزر والالتصاق: يراقب توزيع حجم الجسيمات وتغيرات الالتصاق في الوقت الفعلي، ويضبط جرعة مساعد التدفق بشكل ديناميكي.
التحليل الحراري الوزني-تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (TG-FTIR): يحلل ما إذا كانت زيادة القدرة على الالتصاق ناتجة عن شوائب ممتصة على السطح (على سبيل المثال، منتجات التحلل الحراري لـ CPE في أنظمة PVC).
2. مؤشرات تنبيه السيولة
عتبة الالتصاق الحرجة: يتم تشغيل التنبيه عندما تكون قوة الالتصاق >1.5 ميكرونيوتن/متر (بالنسبة لمساحيق النانو).
الكثافة الديناميكية الظاهرية (Dρb): تم تحديد خطر السيولة عندما تكون Dρb < 1.6 جم/سم³.
خاتمة
تُقلل زيادة الالتصاق بشكل ملحوظ من سيولة المسحوق عن طريق تغيير توازن القوة بين الجزيئات والبنية الدقيقة. في الممارسة الصناعية، من الضروري معالجة هذه المشكلة من خلال تعديل السطح، والتنظيم الإضافي، وتحسين العمليات، مع الاستفادة من تقنيات المراقبة عبر الإنترنت لإدارة الالتصاق الديناميكي.